Как подбирается автоматический выключатель


5 правил как выбрать автомат не по току и мощности

Многие из потребителей далекие от электричества до сих пор думают, что модульный автомат в их электрощитке, является обычным выключателем. Что-то вроде рубильника.

Однако это далеко не так. И при выборе этого аппарата есть свои нюансы, которые напрямую влияют на его надежность и долговечность.

Мы сейчас не будет говорить о правильном расчете и подборе по номинальному току, это тема отдельной статьи. Давайте пройдемся по другим, не менее важным аспектам и характеристикам, на которые мало кто обращает внимание.

Однако именно они и отличают хороший, качественный автоматический выключатель для домашней электропроводки от посредственных.

Быстродействие

От того, как быстро включается и замыкает свои контакты выключатель, во многом зависит его срок службы. Однако можно ли в домашних условиях определить, насколько соответствует этому параметру ваш аппарат, не разбирая сам корпус и не прибегая к специализированным лабораторным испытаниям?

Конечно можно. Все делается очень просто. Берете обычную индикаторную отвертку на батарейках. Именно с батарейкой.

Ее обычно применяют для прозвонки и определения целостности цепи. Хотя знающие люди используют этот полезный девайс еще многими способами. Какими именно, читайте в отдельной статье.

Жалом отвертки прикасаетесь к верхнему контакту, прижимая металлический пятачок на ручке сверху, а пальцем другой руки дотрагиваетесь до нижнего контакта выключателя.

После чего, медленно начинаете включать автомат, взводя язычок.

Контакт должен появиться (загорится светодиод в отвертке) только в самый последний момент, когда аппарат уже щелкнул.

Если ту же самую манипуляцию проделать с другим выключателем, то лампочка загорается при достижении середины хода рычага включения.

Получается, что аппарат еще не взведен, а контакты уже замкнуты. Вот к чему это иногда приводит при большой нагрузке (вид контактов изнутри автомата):

Это в конечном итоге сказывается на быстром износе и выгорании контактов. В то время как механизм быстрого включения, увеличивает срок службы изделия почти на 30%.

Корпус автомата

При выборе модульного автомата обращайте внимание на то, как собран сам корпус. Он всегда представляет из себя неразборную конструкцию на заклепках.

Так вот, при покупке не лишне будет пересчитать количество таких заклепок. На обычных выключателях, их как правило не менее 5шт.

Хотя часто попадается даже с четырьмя.

Однако есть модели (например от Schneider Electric, ABB и другие) где заклепок шесть!



Что дает эта дополнительная заклепка? При срабатывании автоматического выключателя от короткого замыкания, в корпусе образуется дуга.

Это все равно что миниатюрный взрыв, который пытается разорвать аппарат изнутри. Так вот, дополнительная заклепка предотвращает возможность любого изменения геометрии аппарата.

На 4-х или 5-ти клепочных, выключатель может и не разорвет, но от нескольких КЗ, геометрия и расположение внутренних компонентов изменятся и они сместятся на пару миллиметров, относительно своего нормального расположения. Это постепенно приведет к тому, что аппарат будет отрабатывать плохо и в один прекрасный момент заклинит.

По факту, все механизмы внутри автоматического выключателя, как бы «висят» на корпусе. Это все равно что рама автомобиля.

Поэтому любое изменение геометрии приводит к тому, что аппарат перестает нормально работать. Например, начинает жужать или гудеть.

Что еще касаемо корпуса, то иногда не помешает обратить внимание и сравнить их размеры. Некоторые модели разных марок и производителей, имея одинаковый номинальный ток, немного отличаются по габаритам.

У тех, где корпус больше на несколько миллиметров, соответственно и охлаждение будет лучше. Особенно это важно при плотном расположении автоматов в одном ряду.

Правильные клеммы

Если посмотреть на отдельные марки автоматов, то можно увидеть, что при не полностью открытой клемме, провод случайно может попасть в заклеммное пространство.

Когда вы подключаете провода в щитке на высоте, вы как правило не видите верхнюю клемму и жила туда вставляется, что называется на ощупь.

Электрик затянув клемму с неправильно вставленным проводом, ничего не почувствует. Вроде бы усилие есть, значит затяжка удалась.

Некоторые даже проверяют этот момент затяжки по шкале динамометрических отверток.

На самом же деле провод закреплен не будет.

В хороших автоматических выключателях такая оплошность или ошибка просто невозможна. В них, как только вы начинаете затягивать клемму, заклеммное пространство тут же закрывается специальной пластинкой.

Она может быть как металлической, так и пластиковой.

Еще одна рекомендация, но не обязательная функция касающаяся клемм — дополнительный разъем под гребенчатую шинку.

Когда в электрощитке собирается ряд автоматов, то подключаются они между собой, именно через такую шину. Это очень удобно и надежно.

Но проблема возникает, если вам в дальнейшем нужно сделать какую-то отпайку и вывести с этой клеммы отдельный провод.

Плотность контакта меняется, он поджимается не полностью и постепенно выгорает. В итоге автомат приходится менять.

Так вот, в некоторых моделях (в основном у ABB), под это дело имеется дополнительный разъем, предназначенный именно для гребенчатой шины.

Основной контакт при этом остается свободным и в него можно спокойно подключать жилу кабеля, не нарушая надежности соединения.

Также смотрите на наличие насечек на клеммах. Желательно, чтобы они не были гладкими.

Этими насечками материал клеммы впивается в медную жилу, тем самым способствуя лучшему переходному сопротивлению.

Еще смотрите на то, чтобы пластик возле винта при затяжке не расходился. Проверить это можно прямо в магазине с помощью отверток.

Вставляете жало одной отвертки в клемму, а другой с усилием затягиваете контакт. Далее смотрите как себя ведут две половинки корпуса возле зажима.

Если поползли в стороны и появилась довольно различимая щель, это повод задуматься над такой покупкой.

Сигнальные элементы

У обычного автоматического выключателя существует всего два положения:

У некоторых моделей присутствует третье - аварийное отключение. Те кто плотно работает с промышленными моделями ВА, АЕ и другими, рассчитанными на большие токи, с этим знаком не понаслышке.

Язычок автомата заняв среднее промежуточное положение, как бы сам демонстрирует каким образом он был отключен. То есть, отключился он аварийно из-за короткого замыкания или перегрузки, либо был отключен вручную каким-то человеком.

В отдельных марках модульных моделей, это можно увидеть и определить по глазку, который окрашивается в тот или иной цвет, в зависимости от срабатывания.

Эта функция очень удобна, когда вы или кто-то другой, обслуживает большое количество щитовых не в одиночку, а с напарниками. Для щитка в квартире, данную опцию можно считать излишней.

А вот для РЩ-0,4кв в подъезде, она не помешает.

Еще один цветной "глазок", который может присутствовать в автомате, расположен в подвижной части отключающего рычажка.

Заметьте, что это не просто надпись ON или OFF, которая показывает включен аппарат или выключен. Это цветной сигнальный элемент демонстрирующий реальное положение контактов. Замкнуты они или разомкнуты.

Если автомат выключен и его "язычок" находится внизу, то полосочка зеленая. Это говорит о том, что контакты действительно разорвались.

В том случае, если сигнальный элемент не поменял свой цвет, значит контакты на самом деле не разошлись (прикипели, сварились и т.д.).



Такое хоть и редко, но тоже встречается.

Характеристика срабатывания

Коротко затронем такой момент, как характеристики срабатывания автоматического выключателя. Они указываются на корпусе автомата перед его номинальным током.

Чаще всего там может быть написано:

  • B
  • C
  • D

Что это означает? Данная характеристика показывает, насколько чувствителен аппарат к току короткого замыкания.

Если вы подберете этот параметр не верно, то ток КЗ будет отключать не электромагнитный расцепитель в течение долей секунды, а тепловая защита, спустя длительный промежуток времени (несколько секунд).

А за это время ваше электрооборудование и проводка просто сгорят.

Автомат с характеристикой "B" срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз.

Такие автоматы применяются с малыми токами КЗ. Например, в протяженных линиях освещения.

Модульный выключатель с характеристикой "С" сработает при превышении номинального тока в 5-10 раз.

Для защиты большинства бытовых электросетей устанавливают автоматы именно с характеристикой "С".

Автоматические выключатели с характеристикой "D" не рекомендуется ставить в квартирах. Все таки  10-ти  или  20-ти  кратные токи  срабатывания это  серьезно.

Они в первую очередь предназначены для защиты асинхронных электродвигателей с большими пусковыми токами. В бытовых сетях их иногда можно применять в частном секторе, у кого есть мощные насосы, пилорамы и т.д.

По поводу отключаемых токов КЗ можно сказать еще следующее. Если хотите идти в ногу с последними изменениями в области энергетики, то берите автоматы рассчитанные на токи в 6кА.

В Западных странах например, все изделия меньшей величины уже давно запрещены.

У нас пока еще нет. И в легкой доступности можно найти относительно недорогие автоматы с отключающими токами КЗ на 4,0-4,5кА и даже на 3кА.

Если у вас проводка в доме и в подъезде старая и малого сечения, кроме того вы проживаете на последних этажах многоэтажки, далеко от трансформаторной будки, то такие аппараты вам подойдут.

Но если у вас электрика новая, сечения проводов в стояках достаточные, просадка напряжения не наблюдается, да и проживаете вы на 1-м или 2-м этаже, то лучше не рисковать и купить автоматы с током КЗ на 6кА. Спокойнее будет спать.

В то же время в сельской местности, или на дачах, где подключение жилых домов происходит от старых ВЛ-0,4кв, протяженностью в несколько сотен метров, целесообразно поставить выключатели на 4,5кА.

Но есть и исключения. Например, когда это не ВЛ-0,4кв, а ВЛИ-0,4кв выполненная изолированным проводом СИП сечение 50мм2 и более.

И последний немаловажный момент. При выборе и покупке не перепутайте автоматический выключатель с выключателем нагрузки. Это совершенно разные аппараты.

На нем тоже может быть указан номинальный ток и он будет упакован в такой же корпус. Но никакой функциональности в плане защиты выключатель нагрузки не несет.

Монтировать его рекомендуется на вводе в главный распределительный щиток, а не на отходящих линиях. Отличить один от другого можно по надписям.

Если на автоматах пишется помимо номинального тока, его характеристика срабатывания - С25 или В25, то на выключателе нагрузки никаких C,B,D вы не увидите.

Там на корпусе обычно просто указывается ВН25 (выключатель нагрузки на 25А) или просто номинал тока.

Статьи по теме

Выбор автоматического выключателя - Руководство по электрическому монтажу

Выбор ряда автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками установки, окружающей средой, нагрузками и потребностью в дистанционном управлении, а также типом предполагаемой системы связи.

Выбор выключателя

Выбор выключателя производится по:

  • Электрические характеристики (переменного или постоянного тока, напряжения ...) установки, для которой предназначен выключатель
  • Окружающая среда: температура окружающей среды, в помещении киоска или распределительного щита, климатические условия и т. Д.
  • Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
  • Характеристики защищаемых кабелей, шин, шинопроводов и область применения (распределение, двигатель ...)
  • Координация с вышестоящим и / или последующим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором ...
  • Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и соответствующим вспомогательным контактам, вспомогательным катушкам отключения, соединению
  • Правила монтажа; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (см. Защита от поражения электрическим током и электрического пожара)
  • Нагрузочные характеристики, такие как двигатели, люминесцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы низкого / низкого напряжения

Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя низкого напряжения для использования в распределительных сетях.

Выбор номинального тока в зависимости от температуры окружающей среды

Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при заданной температуре окружающей среды, как правило:

  • 30 ° C для выключателей бытового типа в соответствии с IEC 60898 серия
  • 40 ° C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с серией IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.

Характеристики этих выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависят от технологии их расцепителей (см. Рис. х47).

Рис. H47 - Температура окружающей среды

Некомпенсированные термомагнитные расцепители

Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют уровень тока отключения, который зависит от температуры окружающей среды.

Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми отключающими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если выключатель установлен в кожухе или в горячем месте (котельная и т. Д.), Ток, необходимый для отключения выключателя при перегрузке, будет значительно снижен.Когда температура, при которой находится выключатель, превышает его эталонную температуру, его номинальные характеристики будут «снижены». По этой причине производители выключателя предоставляют таблицы, в которых указаны факторы, которые следует применять при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. Рис. h49) можно заметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению номинальной мощности автоматического выключателя. Кроме того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые рядом, как обычно показано на рис. , рис. h34, обычно устанавливаются в небольшой закрытый металлический корпус.В этой ситуации взаимный нагрев при прохождении нормальных токов нагрузки обычно требует их уменьшения в 0,8 раза.

Пример

Какой рейтинг (In) следует выбрать для iC60 N?

  • Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
  • Устанавливается бок о бок с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
  • При температуре окружающей среды 60 ° C

Автоматический выключатель iC60N с номиналом 40 А будет снижен до 38.2 А в окружающем воздухе при 60 ° C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы обеспечить взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать указанный выше коэффициент 0,8, так что 38,2 x 0,8 = 30,5 A, что не подходит для нагрузки 34 A.

A, автоматический выключатель на 50 A, поэтому номинальный ток (пониженный) составляет 47,6 x 0,8 = 38 A.

Компенсированные термомагнитные расцепители

Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую полосу, которая позволяет регулировать уставку тока срабатывания при перегрузке (Ir или Irth) в пределах указанного диапазона, независимо от температуры окружающей среды.

Например:

  • В некоторых странах система TT является стандартной для низковольтных распределительных систем, а бытовые (и аналогичные) установки защищены на рабочем месте автоматическим выключателем, предоставленным органом электроснабжения. Этот выключатель, помимо защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; в этом случае, если потребитель превышает текущий уровень, указанный в его контракте на поставку с энергетическим органом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) рассчитан на диапазон температур от - 5 ° C до + 40 ° C.
  • Выключатели
  • НН на номинальные токи ≤ 630 A обычно оборудуются компенсированными расцепителями для этого диапазона (от -5 ° C до + 40 ° C)

Примеры таблиц, в которых указаны значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры для цепи -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями

Тепловые характеристики выключателя

приведены с учетом сечения и типа проводника (Cu или Al) в соответствии с IEC60947-1, таблицы 9 и 10 и IEC60898-1 и 2, таблица 10.

iC60 (МЭК 60947-2)

Рис.h48 - iC60 (IEC 60947-2) - значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры окружающей среды

Рейтинг Температура окружающей среды (° C)
(А) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
0,5 0,58 0,57 0.56 0,55 0,54 0,53 0,52 0,51 0,5 0,49 0,48 0,47 0,45
1 1,16 1,14 1,12 1,1 1,08 1,06 1,04 1,02 1 0,98 0,96 0,93 0,91
2 2.4 2,36 2,31 2,26 2,21 2,16 2,11 2,05 2 1,94 1,89 1,83 1,76
3 3,62 3,55 3,48 3,4 3,32 3,25 3,17 3,08 3 2,91 2,82 2,73 2,64
4 4.83 4,74 4,64 4,54 4,44 4,33 4,22 4,11 4 3,88 3,76 3,64 3,51
6 7,31 7,16 7,01 6,85 6,69 6,52 6,35 6,18 6 5,81 5,62 5,43 5,22
10 11.7 11,5 11,3 11,1 10,9 10,7 10,5 10,2 10 9,8 9,5 9,3 9
13 15,1 14,8 14,6 14,3 14,1 13,8 13,6 13,3 13 12,7 12,4 12,1 11,8
16 18.6 18,3 18 17,7 17,3 17 16,7 16,3 16 15,7 15,3 14,9 14,5
20 23 22,7 22,3 21,9 21,6 21,2 20,8 20,4 20 19,6 19,2 18,7 18,3
25 28.5 28,1 27,6 27,2 26,8 26,4 25,9 25,5 25 24,5 24,1 23,6 23,1
32 37,1 36,5 35,9 35,3 34,6 34 33,3 32,7 32 31,3 30,6 29,9 29,1
40 46.4 45,6 44,9 44,1 43,3 42,5 41,7 40,9 40 39,1 38,2 37,3 36,4
50 58,7 57,7 56,7 55,6 54,5 53,4 52,3 51,2 50 48,8 47,6 46,3 45
63 74.9 73,5 72,1 70,7 69,2 67,7 66,2 64,6 63 61,4 59,7 57,9 56,1

Compact NSX100-250 с расцепителями TM-D или TM-G

Рис. H49 - Compact NSX100-250, оснащенный расцепителями TM-D или TM-G - номинальные / повышенные значения тока в зависимости от температуры окружающей среды

Рейтинг Температура окружающей среды (° C)
(А) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
16 18.4 18,7 18 18 17 16,6 16 15,6 15,2 14,8 14,5 14 13,8
25 28,8 28 27,5 25 26,3 25,6 25 24,5 24 23,5 23 22 21
32 36.8 36 35,2 34,4 33,6 32,8 32 31,3 30,5 30 29,5 29 28,5
40 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34
50 57.5 56 55 54 52,5 51 50 49 48 47 46 45 44
63 72 71 69 68 66 65 63 61,5 60 58 57 55 54
80 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68
100 115 113 110 108 105 103 100 97.5 95 92,5 90 87,5 85
125 144 141 138 134 131 128 125 122 119 116 113 109 106
160 184 180 176 172 168 164 160 156 152 148 144 140 136
200 230 225 220 215 210 205 200 195 190 185 180 175 170
250 288 281 277 269 263 256 250 244 238 231 225 219 213

Электронные расцепители

Электронные расцепители очень стабильны при изменении температурных уровней.

Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа в изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, связывающую максимальные значения допустимых уровней тока срабатывания с температурой окружающей среды (см. , рис. h50).

Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может использоваться для лучшего управления распределением электроэнергии, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.

Рис. H50 - Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры

Тип выдвижения Masterpact МТЗ2 Н1 - х2 - х3 - х4 -L1 -х20
08 10 12 16 20 [а] 20 [b]
Температура окружающей среды (° C)
Спереди или сзади по горизонтали 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
45
50
55
60 1900
65 1830 1950
70 1520 1750 1900
Задняя вертикальная 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
45
50
55
60
65
70
  1. ^ Тип: h2 / h3 / h4
  2. ^ Тип: L1

Выбор мгновенного или кратковременного порога срабатывания

На рисунке h51 ниже приведены основные характеристики расцепителей мгновенного действия или с кратковременной задержкой.

Рис. H51 - Различные устройства отключения, мгновенные или с кратковременной задержкой

Тип Расцепитель Приложения
Низкое значение

тип B

  • Источники, вырабатывающие низкие уровни тока короткого замыкания (резервные генераторы)
  • Длинные отрезки линии или кабеля
Стандартная настройка

тип C

  • Защита цепей: общий
Высокая установка

типа D или K

  • Защита цепей с высокими начальными уровнями переходного тока (например,г. двигатели, трансформаторы, резистивные нагрузки)
12 дюймов

типа МА

  • Защита двигателей с помощью контакторов и защита от перегрузки

Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания

Установка низковольтного выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность автоматического выключателя вместе с соответствующим устройством) была равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в точке его установки.

Установка автоматического выключателя в установке низкого напряжения должна соответствовать одному из двух следующих условий:

  • Либо иметь номинальную отключающую способность при коротком замыкании Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки установки, либо
  • Если это не так, быть связанным с другим устройством, расположенным выше по потоку и имеющим требуемую отключающую способность при коротком замыкании

Во втором случае характеристики двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, разрешенная для прохождения через вышестоящее устройство, не должна превышать той, которую может выдержать последующее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты без каких-либо повреждений.Этот метод с успехом применяется в:

  • Объединения предохранителей и автоматических выключателей
  • Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.

Метод известен как «каскадирование» (см. «Координация между автоматическими выключателями»).

Автоматические выключатели для IT-систем

В системе IT автоматические выключатели могут столкнуться с необычной ситуацией, называемой двойным замыканием на землю, когда второе замыкание на землю происходит в присутствии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).

В этом случае автоматический выключатель должен устранить короткое замыкание с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. В такой ситуации отключающая способность выключателя может быть изменена.

Приложение H стандарта IEC60947-2 рассматривает эту ситуацию, и автоматический выключатель, используемый в системе IT, должен быть испытан в соответствии с этим приложением.

Если автоматический выключатель не был испытан в соответствии с данным приложением, на паспортной табличке должна использоваться маркировка с помощью символа.

Правила некоторых стран могут добавлять дополнительные требования.

Рис. H52 - Ситуация двойного замыкания на землю

Выбор автоматических выключателей в качестве главных вводов и фидеров

Установка с питанием от одного трансформатора

Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, согласно определенным национальным стандартам требуется автоматический выключатель низкого напряжения, в котором разомкнутые контакты четко видны, например: выкатной автоматический выключатель.

Пример

(см. рис. х53)

Какой тип автоматического выключателя подходит для главного автоматического выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора среднего / низкого напряжения (400 В) 250 кВА на подстанции потребителя?

В трансформаторе = 360 А

Isc (3 фазы) = 9 кА

Compact NSX400N с регулируемым диапазоном отключающих устройств от 160 до 400 А и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА будет подходящим выбором для этой работы.

Рис. H53 - Пример трансформатора на подстанции потребителя

Установка с питанием от нескольких трансформаторов параллельно

(см. рис. х54)

  • Каждый выключатель фидера CBP должен быть способен отключать полный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
  • Главные автоматические выключатели CBM должны быть способны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) Isc2 + Isc3 только для короткого замыкания, расположенного на стороне входа CBM1.

Из этих соображений будет видно, что автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих обстоятельствах, в то время как автоматический выключатель наибольшего трансформатора пройдет наименьший уровень короткого замыкания. - ток цепи

  • Номинальные параметры CBM должны выбираться в соответствии с номинальными значениями кВА соответствующих трансформаторов.

Рис.h54 - Трансформаторы параллельно

Примечание: Существенные условия для успешной работы трехфазных трансформаторов, включенных параллельно, можно резюмировать следующим образом:

1. фазовый сдвиг напряжений от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех параллельно соединяемых блоках.

2. Соотношение напряжения холостого хода между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым во всех блоках.

3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех устройств.

Например, трансформатор 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно разделять нагрузку с трансформатором 1000 кВА с Zsc 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружены автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов с номинальным коэффициентом мощности более 2 параллельная работа не рекомендуется.

На рисунке h56 для наиболее обычного расположения (2 или 3 трансформатора с одинаковой мощностью кВА) указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются основные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, на рис. , рисунок h55). Он основан на следующих гипотезах:

  • Мощность трехфазного короткого замыкания на стороне СН трансформатора составляет 500 МВА
  • Трансформаторы стандартные 20/0.Распределительные устройства 4 кВ в соответствии с перечнем
  • Кабели от каждого трансформатора до его выключателя низкого напряжения состоят из 5 метров одножильных проводов
  • Между каждым CBM входящей цепи и каждым CBP исходящей цепи имеется 1 метр сборной шины
  • Распределительное устройство устанавливается в закрытом распределительном щите, устанавливаемом на полу, при температуре окружающего воздуха 30 ° C.

Пример

(см. рисунок h55)

  • Выбор автоматического выключателя для режима CBM :
Для трансформатора 800 кВА In ​​= 1155 A; Icu (минимум) = 38 кА (из Рисунок h56), CBM, указанный в таблице, представляет собой Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
  • Выбор автоматического выключателя для режима CBP :
с.c. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана на рис. h56 как 56 кА.
Рекомендуемым выбором для трех исходящих цепей 1, 2 и 3 будут токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 L, NSX250 L и NSX100 L. Номинальное значение Icu в каждом случае = 150 кА.
Эти автоматические выключатели обладают следующими преимуществами:
  • Полная селективность с выключателями на входе (CBM)
  • Использование «каскадного» метода с связанной с ним экономией на всех последующих компонентах

Рис.h55 - Трансформаторы параллельно

Рис. H56 - Максимальные значения тока короткого замыкания, прерываемые автоматическими выключателями ввода и фидера (CBM и CBP соответственно) для нескольких трансформаторов, включенных параллельно

Количество и номинальная мощность трансформаторов 20 / 0,4 кВ Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА Главные автоматические выключатели (CBM), полная селективность с исходящими автоматическими выключателями (CBP) Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА Номинальный ток In главного автоматического выключателя (CPB) 250A
2 х 400 14 МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н 28 NSX100-630F
3 х 400 28 МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н 42 NSX100-630N
2 х 630 22 МТЗ1 10х2 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н 44 NSX100-630N
3 х 630 44 МТЗ1 10х3 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н 66 NSX100-630S
2 х 800 19 МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н 38 NSX100-630N
3 х 800 38 МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н 57 NSX100-630H
2 х 1000 23 МТЗ1 16х2 / МТЗ2 16Н1 / НС1600Н 46 NSX100-630N
3 X 1000 46 МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н 69 NSX100-630H
2 х 1250 29 МТЗ2 20Н1 / НС2000Н 58 NSX100-630H
3 X 1250 58 МТЗ2 20х2 / НС2000Н 87 NSX100-630S
2 х 1600 36 МТЗ2 25Н1 / НС2500Н 72 NSX100-630S
3 х 1600 72 МТЗ2 25х3 / НС2500Х 108 NSX100-630L
2 х 2000 45 МТЗ2 32х2 / НС3200Н 90 NSX100-630S
3 X 2000 90 МТЗ2 32х3 135 NSX100-630L

Выбор выключателей фидера и выключателей конечного контура

Уровни тока короткого замыкания в любой точке установки можно узнать из таблиц.

Использование таблицы G42

Из этой таблицы можно быстро определить значение трехфазного тока короткого замыкания для любой точки установки, зная:

  • Значение тока короткого замыкания в точке перед током, предназначенным для соответствующего выключателя
  • Длина, гр.s.a., а также состав проводников между двумя точками

Затем можно выбрать автоматический выключатель, рассчитанный на отключающую способность при коротком замыкании, превышающую табличное значение.

Детальный расчет уровня тока короткого замыкания

Для более точного расчета тока короткого замыкания, в частности, когда отключающая способность выключателя по току короткого замыкания немного меньше значения, указанного в таблице, необходимо использовать метод, указанный в разделе Ток короткого замыкания. .

Двухполюсные выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищенным полюсом

Эти выключатели обычно снабжены устройством защиты от сверхтоков только на фазном полюсе и могут использоваться в схемах TT, TN-S и IT. Однако в ИТ-схеме необходимо соблюдать следующие условия:

  • Условие (B) таблицы в Рисунок G68 для защиты нейтрального проводника от перегрузки по току в случае двойного замыкания
  • Номинальное значение отключения по току короткого замыкания: 2-полюсный выключатель фаза-нейтраль должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного замыкания
  • Защита от непрямого прикосновения: эта защита обеспечивается согласно правилам для ИТ-схем
.

Как работают автоматические выключатели | HowStuffWorks

Распределительная электросеть доставляет электроэнергию от электростанции в ваш дом. Внутри вашего дома электрический заряд движется по большой цепи, которая состоит из множества более мелких цепей. Один конец цепи, горячий провод , ведет к электростанции. Другой конец, называемый нулевым проводом , ведет к заземлению . Поскольку горячий провод подключается к источнику высокой энергии, а нейтральный провод подключается к электрически нейтральному источнику (земле), в цепи есть напряжение - заряд перемещается всякий раз, когда цепь замыкается.Ток, как говорят, равен , переменный ток , потому что он быстро меняет направление. (Для получения дополнительной информации см. Как работают распределительные сети.)

Распределительная сеть подает электричество с постоянным напряжением (120 и 240 вольт в США), но сопротивление (и, следовательно, ток) в доме варьируется. Все различные лампочки и электроприборы обладают определенным сопротивлением, которое также называется нагрузкой . Это сопротивление заставляет прибор работать.У лампочки, например, есть нить накала, которая очень устойчива к протекающему заряду. Заряд должен с большим трудом двигаться, что нагревает нить накала, заставляя ее светиться.

Объявление

В проводке здания горячий провод и нейтральный провод никогда не соприкасаются напрямую. Заряд, проходящий через цепь, всегда проходит через прибор, который действует как резистор. Таким образом, электрическое сопротивление в приборах ограничивает количество заряда, которое может протекать через цепь (при постоянном напряжении и постоянном сопротивлении ток также должен быть постоянным).В целях безопасности устройства предназначены для поддержания относительно низкого уровня тока. Слишком большой заряд, протекающий по цепи в определенное время, приведет к нагреву проводов устройства и проводки здания до опасного уровня, что может вызвать пожар.

Это поддерживает бесперебойную работу электрической системы в большинстве случаев. Но иногда что-то подключает горячий провод непосредственно к нейтральному проводу или что-то еще, ведущее к земле. Например, двигатель вентилятора может перегреться и расплавиться, в результате чего соединятся горячий и нейтральный провода.Или кто-то может забить гвоздь в стену, случайно пробив одну из линий электропередач. Когда горячий провод подключен непосредственно к земле, сопротивление в цепи минимальное, поэтому напряжение проталкивает через провод огромное количество заряда. Если это продолжится, провода могут перегреться и вызвать пожар.

Задача автоматического выключателя - отключать цепь всякий раз, когда ток поднимается выше безопасного уровня. В следующих разделах мы узнаем, как это происходит.

.

Что такое автоматический выключатель? Принцип работы и типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель - это переключающее устройство, которое прерывает аномальный ток или ток повреждения. Это механическое устройство, которое препятствует прохождению тока большой величины (короткого замыкания) и, кроме того, выполняет функцию переключателя. Автоматический выключатель в основном предназначен для включения или отключения электрической цепи, таким образом защищая электрическую систему от повреждений.

Принцип работы выключателя

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов.Эти контакты касаются друг друга и пропускают ток при нормальных условиях, когда цепь замкнута. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, сцепляются друг с другом под давлением пружины.

В нормальном рабочем состоянии плечи автоматического выключателя можно размыкать или замыкать для переключения и технического обслуживания системы. Для размыкания автоматического выключателя требуется только давление на спусковой крючок.

Каждый раз, когда в какой-либо части системы возникает неисправность, на катушку отключения выключателя подается напряжение, и подвижные контакты разъединяются друг от друга каким-то механизмом, размыкая цепь.

Типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели в основном классифицируются на основе номинального напряжения. Автоматические выключатели ниже номинального напряжения 1000 В известны как выключатели низкого напряжения, а выключатели выше 1000 В называются выключателями высокого напряжения.

Самый общий способ классификации автоматических выключателей основан на среде гашения дуги. К таким типам автоматических выключателей относятся: -

  1. Масляный автоматический выключатель
  2. Автоматический выключатель минимального уровня
  3. Воздушный прерыватель цепи
  4. Автоматический выключатель на основе гексафторида серы
  5. Вакуумный выключатель
  6. Автоматический выключатель

Все высоковольтные выключатели можно разделить на две основные категории: i.е масляные выключатели и безмасляные выключатели.

.

Общие сведения о рейтингах неисправностей автоматических выключателей низкого напряжения


Schneider Electric
NT MasterPact Circuit Breaker
Я думаю, что этот пост будет полезен некоторым из наших читателей. Хотя стандарт МЭК на выключатели низкого напряжения [IEC 60947-2, Низковольтные распределительные устройства и устройства управления - Часть 2: Автоматические выключатели] существует уже много лет, удивительно, насколько часто ошибочные характеристики понимаются неправильно. Надеюсь, нам удастся устранить некоторые недоразумения.

Основные параметры

Для ясности, мы говорим только о номинальных токах (а не о номинальном токе). В этом случае, вероятно, проще всего начать с определения соответствующих номиналов согласно IEC:

I cu - предельная отключающая способность при коротком замыкании
отключающая способность, для которой выполняются предписанные условия в соответствии с указанной последовательностью испытаний. не включает способность автоматического выключателя постоянно выдерживать свой номинальный ток

I cs - рабочая отключающая способность при коротком замыкании
отключающая способность, для которой предписанные условия в соответствии с указанной последовательностью испытаний включают способность автоматический выключатель для непрерывной подачи номинального тока

I cw - номинальный выдерживаемый кратковременный ток
Номинальный выдерживаемый кратковременный ток автоматического выключателя - это значение выдерживаемого короткого замыкания
присвоенного тока

I см - отключающая (включающая) способность при коротком замыкании
отключающая (или включающая) способность, для которой предписанные условия включают короткое замыкание

Что все это означает?

Хотя определения довольно просты, возможно, стоит немного обсудить их.

I cu на самом деле является максимальной перспективной неисправностью, которую может устранить автоматический выключатель (при этом ток повреждения выражается как действующее значение для переменного тока). Это подтверждается испытаниями в соответствии со стандартом и применимо при определенных электрических и окружающих условиях. Если эти условия изменятся, возможно, потребуется снизить номинальные характеристики автоматического выключателя. После устранения неисправности автоматический выключатель не должен оставаться в рабочем состоянии и может быть опасен в эксплуатации.Этот момент особенно важен для автоматических выключателей, когда I cs ниже, чем I cu .

Разница между I cu и I cs

При испытании на соответствие стандарту автоматические выключатели проходят следующие испытания:

I cu подлежит последовательности O-t-CO. Затем выключатель сертифицируется как безопасный с помощью простого диэлектрического испытания.

I cs подчиняется последовательности O-t-CO-t-CO.Затем выключатель подвергается испытаниям на диэлектрическую прочность и превышение температуры.

O - операция отключения
CO - операция включения с последующей операцией отключения
t - интервал времени (как можно короче, но минимум 3 минут)

Испытания проводятся при указанном токе повреждения.

I cs - это максимальный ток перспективного короткого замыкания, который автоматический выключатель может отключить и при этом оставаться в рабочем состоянии. Стандарт допускает небольшую сварку контактов, поэтому после серьезной неисправности все равно необходимо будет проверить выключатель. При указании в процентах от I cs стандарт предлагает диапазоны 25%, 50%, 75% и 100%.

I cw - расчетная устойчивость к отказам (действующее значение для переменного тока). Автоматические выключатели могут быть подвержены неисправности, для устранения которой они не предназначены.Не устраняя эти повреждения, выключатель все равно должен выдерживать тепловые и механические нагрузки, вызванные током повреждения. Чем дольше присутствует неисправность, тем сильнее накапливаются эффекты, и I cw всегда имеет связанный с ней элемент времени (т.е. 50 кА в течение 1 секунды). В стандарте указаны предпочтительные временные диапазоны 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 и 1 секунда (хотя на практике также часто используются 3 секунды).

I см - пиковый ток, который автоматический выключатель может безопасно выключить или включить.Он выражается как максимальный перспективный пиковый ток при номинальном напряжении, частоте и коэффициенте мощности и всегда превышает I cu . С точки зрения безопасности это особенно важно, поскольку это будет основным механизмом защиты оператора, если автоматический выключатель будет включен до отказа.

Все номинальные значения получены при определенных электрических и окружающих условиях и проверены с выключателем на открытом воздухе. Как только выключатель помещается в какую-либо панель или шкаф, номинальные параметры меняются, и их необходимо повторно оценить в рамках тестирования сборки.

Применение рейтингов

В завершение поста короткое обсуждение применения рейтингов при выборе автоматического выключателя.

Теперь должно быть очевидно, что все параметры неисправности необходимо учитывать при выборе правильного автоматического выключателя. Я думаю, что многие люди, читающие это, видели такие пункты спецификаций, как «автоматические выключатели должны быть рассчитаны на 50 кА в течение 3 секунд», без каких-либо других подробностей. Когда я вижу подобные утверждения, мое первое впечатление (правильное или ошибочное) заключается в том, что я читаю плохую спецификацию.Я бы посоветовал каждому быть конкретным в своей спецификации того, что им требуется, и адресовать I cu , I cs , I cw и I cm как часть спецификации.

Я также заметил, что в целом для большинства крупных производителей большинство их диапазонов имеют I cs , равное I cu . Если мне предлагают прерыватель, в котором это не так, я сразу же скептически отношусь к качеству устройства. Устройство вполне может быть подходящим для данного применения, но я был бы более внимателен к оценке автоматического выключателя.Я всегда указываю, что I cs должен соответствовать I cu - на мой взгляд, в чем смысл автоматического выключателя, если его нельзя повторно использовать после отключения.

Еще нужно иметь в виду, что номинальные значения зависят от напряжения. Для низкого напряжения мы говорим от 1000 В до нуля. Чем ниже напряжение, тем выше номинал (например, выключатель Schneider NW12 h3 имеет I cu = 100 кА при 415 В, и этот показатель падает до 85 кА при 525 В).I cw также зависит от времени (чем дольше неисправность, тем ниже будет рейтинг). Часто I cm больше, чем I cu или I cs - убедитесь, что вы смотрите на правильные цифры, и если вас интересует I cu , это должно быть I cu , вам показывают и не я см .

В качестве последнего совета - всегда обращайтесь к каталогам производителей и техническим характеристикам. Производители выпускают целый ряд устройств, и вам необходимо выбрать подходящее для вашего приложения.Нет смысла платить за более высокий рейтинг, если он вам не нужен. В то же время компромисс с номинальными характеристиками ради более дешевого автоматического выключателя ставит под угрозу безопасность и надежность работы.

.

Смотрите также