Справочник строителя по материалам.
Главная Справочник строителя. Ремонт квартир в Петербурге. Разделы. Справочник строителя по материалам. Электротехническое оборудование. Справочник строителя по материалам. Автоматические выключатели. ИЭК ВА 47-29, ВА 47-100. Справочник строителя по материалам.
Описание
Автоматические выключатели ВА 47-29 и ВА 47-100 – электрические коммутационные аппараты снабженные двумя системами защиты от сверхтока: электро-тепловой и электромагнитной, с взаимосогласованными характеристиками. Предусмотрено одно-, двух-, трех- и четырехполюсное исполнение; монтаж автоматических выключателей производят на 35 мм монтажную DIN-рейку.
Принцип действия
При перегрузках в защищаемой цепи протекающий ток нагревает биметаллическую пластину. При нагреве пластина изгибается и воздействует на рычаг свободного расцепления. При коротком замыкании в защищаемой цепи ток, протекающий через катушку электромагнита автоматического выключателя, многократно возрастает, соответственно, возникает магнитное поле, которое перемещает сердечник, воздействующий на рычаг свободного расцепления. В обоих случаях подвижный контакт отрывается от неподвижного, автомат выключается, происходит разрыв цепи, тем самым электрическая цепь защищается от перегрузок и токов короткого замыкания.
Назначение изделия
Автоматические выключатели ВА 47-29
и ВА 47-100 – совре-менное поколение аппаратов,
предназначенных для защиты электрических цепей от
перегрузок и токов короткого замыкания
(сверхтоков), а также для осуществления
оператив-ного управления участками электрических
цепей. Выключатели выпускаются с защитными
характеристиками B, С, D (ВА 47-100 только
С, D).Все изделия соответствуют ГОСТ Р
50345-99, ДСТУ 3020-95 и изготавливаются по
ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003.
Преимущества
Наибольшая отключающая способность – 10 кА
(для ВА 47-100)
Пластины из композита серебра на подвижных и
неподвижных контактах
Насечки на контактных зажимах, повышающие их
надежность и исключающие перегрев и
оплавление проводов в местах присоединения
Широкий диапазон рабочих температур от -400
до +500С
Работают в любом положении относительно
вертикали
Широкий диапазон исполнения: – по
номинальному току – 19; – по защитн_м
характеристикам – 3 (B, C, D)
Срок службы не менее 15 лет
Возможность с использование переходника
осуществлять замену автоматов старого
образца
Зависимость номинального
коммутируемого рабочего тока In от температуры
окружающей среды
Внутреннее устройство
Корпус из термостойкой ABS-пластмассы
Рукоятка управления
Указатель “ВКЛ/ВЫКЛ”
Присоединительные зажимы с насечкой для фиксации внешних проводников
Неподвижные и подвижные контакты с накладками из композита серебра
Катушка электромагнитного расцепителя
Биметаллическая пластина теплового расцепителя
Дугогасительная камера
Посадочное место на DIN-рейку с замком
Габаритные и установочные
размеры
Технические характеристики
ВА 47-29
ВА 47-100
Номинальное рабочее напряжение Ue, В
~230/400
Номинальный рабочий ток Iн, А
0,5; 1; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13;
16; 20; 25; 32; 40; 50; 63
10; 16; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80;
100
Номинальная частота тока сети, Гц
50
50
Напряжение постоянного тока на один полюс,
не более, В
48
60
Наибольшая отключающая способность, не
менее, кА
4,5
10 (при cosj = 0,45)
Электрическая износостойкость, циклов
включения/отключения (В-О), не менее
6 000
6 000
Механическая износостойкость, циклов, не
менее
20 000
20 000
Число полюсов
1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4
Степень защиты по ГОСТ 14254-96
IP 20
IP 20
Максимальное сечение провода,
присоединяемого к зажимам, мм2
25
35
Характеристика теплового расцепителя
по ГОСТ Р 50345-99;
ДСТУ 3020-95
Температура настройки, 0С При использовании
выключателей в другом температурном диапазоне
необходимо пересчитать характеристику в
соответствии с кривой (рис. 2)
30
40
Характеристика срабатывания
электромагнитного расцепителя (рис
1)
B, C, D tср
Обратите внимание: распространение и продажа инструментов и материалов из справочника не осуществляется
Вы здесь
Выбор автоматического выключателя
Выбор автоматического выключателя проводят по его основным характеристикам:
| Номинальное рабочее напряжение Ue (B) | Указанное напряжение означает максимальное допустимое значение в течении длительного времени. При меньших напряжениях отдельные характеристики могут изменяться и даже улучшаться, например, отключающая способность. |
| Номинальное напряжение изоляции Ui (кB) | Характеризует изоляционные свойства аппарата, определяется в ходе его испытаний высоким напряжением (импульсным и промышленной частоты). |
| Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp (кВ) | Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение – пиковое значение импульсного напряжения заданной формы и полярности, которое может выдержать аппарат без повреждений. |
| Номинальный ток In (А) | Это наибольший ток, который автоматический выключатель может проводить в продолжительном режиме при температуре окружающего воздуха 40°С по стандарту ГОСТ Р 50030.2-99 и 30°С по стандарту ГОСТ Р 50345-99. При более высоких температурах значение номинального тока уменьшается. |
| Номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu (кА) | Это наибольший ток короткого замыкания, который автоматический выключатель способен отключить при данном напряжении и коэффициенте мощности. Испытания на Icu проводятся по схеме O-t-CO, где О – отключение, t – выдержка времени, СО – включение с последующим автоматическим выключением. |
| Номинальная наибольшая отключающая способность Icn | По окончании испытания автоматический выключатель должен сохранять свои изоляционные свойства и способность к отключению в соответствии с требованиями стандарта. |
| Отключающая способность | На автоматические выключатели часто наносят |
| Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность Ics | Это величина, выражаемая в процентах от Icu: 25% (только для категории А), 50%, 75% или 100%. Автоматический выключатель должен нормально работать после неоднократного отключения тока Ics при испытании в последовательности О-СО-СО. |
| Номинальный кратковременно выдерживаемый сквозной ток Icw (кА) | Это ток короткого замыкания, который автоматический Значение Icw указывается для тока, действующего |
| Номинальная наибольшая включающая способность Icm (кА, пиковое значение) | Это максимальное значение тока, который аппарат способен удовлетворительно выдерживать в условиях, оговоренных стандартом. Аппараты, не имеющие функции защиты (например, выключатели), должны выдерживать ток короткого замыкания, значение и длительность которого определяются параметрами срабатывания присоединенного аппарата защиты. |
Графики ВТХ
Для удобства производителями в паспортах на автоматические выключатели время-токовые характеристики указываются в виде графика где по оси X откладывается кратность тока электрической цепи к номинальному току автомата (I/In), а по оси Y время срабатывания расцепителя.
Для подробного рассмотрения в качестве примера возьмем график ВТХ для автоматического выключателя с характеристикой «B»
Как видно график ВТХ представлен двумя кривыми: первая кривая (красная) — это характеристика автомата в так называемом «горячем» состоянии, т.е. автомата находящегося в работе, вторая (синяя) — характеристика автомата в «холодном» состоянии, т.е. автомата через который только начал протекать электрический ток.
При этом синяя кривая имеет дополнительно штриховую линию, эта линия показывает характеристику автомата (его теплового расцепителя) с номинальным током до 32 Ампер, это различие в характеристиках автоматов с номиналами до и выше 32 Ампер обусловлено тем, что в автоматах с большим номинальным током биметаллическая пластина теплового расцепителя имеет большее сечение и соответственно ей необходимо больше времени что бы разогреться.
Кроме того каждая кривая имеет два участка: первый — показывающий плавное изменение времени срабатывания в зависимости от тока электрической цепи является характеристикой теплового расцепителя, второй — показывающий резкое снижение времени срабатывания (при токе от 3 In в горячем состоянии и от 5 In в холодном состоянии ), является характеристикой электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.
Как видно, на графике ВТХ отмечены основные значения характеристик автомата согласно ГОСТ Р 50345-2010 при 1.13In (Условный ток нерасцепления) автомат не сработает в течении 1-2 часов, а при токе в 1,45 In (Условный ток расцепления) автомат отключит цепь за время менее 50 секунд (из горячего состояния).
Как уже было сказано выше ток мгновенного расцепления определяется характеристикой срабатывания автомата, у автоматических выключателей с характеристикой «B» он составляет от 3In до 5In, при этом согласно вышеуказанному ГОСТу (таблице 7) при 3In автомат не должен сработать за время менее 0,1 секунды из холодного состояния, но должен отключиться за время менее 0,1 секунды из холодного состояния при токе в цепи 5In и как мы можем увидеть из графика выше данное условие выполняется.
Так же по время-токовой характеристике можно определить время срабатывания автомата при любых других значениях тока, например: в цепи установлен автомат с характеристикой «B» и номинальным током 16 Ампер, при работе в данной цепи произошла перегрузка и ток вырос до 32 ампер, определяем время срабатывания автомата следующим образом:
Делим ток протекающий в цепи на номинальный ток автомата 32А/16А=2
Определив что ток в цепи в два раза больше номинала автомата, т.е. составляет 2In откладываем данное значение по оси X графика и поднимая от нее условную линию вверх смотрим где она пересекается с кривыми графика:
Как мы видим из графика при токе 32 Ампера автомат с номинальным током 16 Ампер разомкнет цепь за время менее 10 секунд — из горячего состояния и за время менее 5 минут — из холодного состояния.
Приведем примеры ВТХ автоматических выключателей всех стандартных характеристик срабатывания (B, C, D):
ПРИМЕЧАНИЕ: Время-токовые характеристики согласно ГОСТ Р 50345-2010 указываются для автоматов работающих при температуре +30+5 оC смонтированных в соответствии с определенными условиями.
Выбор автоматического выключателя. ВТХ.
Прежде всего существуют различные время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей. Подробно мы их разобрали в одной из наших прошлых статей, кому интересно, советуем обязательно ознакомиться, — тут.
Время токовые характеристики автоматических выключателей B C D.
Если рассмотреть вопрос более обобщённо, то можно выделить, несколько основных характеристик: B, С, D. В свою очередь, данные характеристики определяют при какой величине тока, автомат отключится мгновенно. Параметры отключения для характеристик B, С, D:
- B — от 3 до 5 ×In;
- C — от 5 до 10 ×In;
- D — от 10 до 20 ×In.
In — это номинальный ток автоматического выключателя. То есть мы берём номинальный ток автомата, например 16А и получаем следующие данные:
- Автоматический выключатель с характеристикой B16 отключится мгновенно при величине тока от 48 до 80 А;
- Автомат с характеристикой С16 отключится мгновенно при токе от 80 до 160 А;
- Автомат с характеристикой D16 отключится мгновенно при токе от 160 до 320 А.
Стоит отметить, что автоматические устройства с характеристикой D используются в основном в промышленности. Например, в бытовых сетях используются в основном устройства с характеристикой B и С.
Автоматы с характеристикой С используются для обеспечения защиты групповых линий и отдельных устройств с большим пусковым током. Автоматы с характеристикой B в основном используются для реализации защиты линий освещения и устройств с низким пусковым током.
Селективность автоматических выключателей.
Несомненно, при выборе устройства автоматического отключения важно уделить внимание такому параметру, как селективность. Под селективностью подразумевается такое техническое решение, при котором в случае неисправности отключается непосредственно неисправная линия, а не к примеру групповая линия. Как правило, селективность реализуется двумя способами:
Как правило, селективность реализуется двумя способами:
- Выбор номинального тока автоматического выключателя;
- выбор характеристики автоматического выключателя;
Характеристики автоматических выключателей.
Для групповых линий следует выбирать автоматы с характеристикой С и с большим номинальным током (расчётным током в групповой линии). Для питающей линии одной нагрузки следует выбирать автоматы с характеристиками B и С, при этом если нагрузка имеет низкий пусковой ток, то следует выбрать устройство с характеристикой B.
Выбор автоматического выключателя. Полюсы автоматов.
Как известно, в зависимости от напряжения в сети, для защиты устройств и питающих кабелей могут использоваться следующие автоматические выключатели:
Для сети 230 В:
- Однополюсные;
- двухполюсные.
Для сети 400 В (380В):
- Трёхполюсные;
- четырёхполюсные.
Выбор автоматических выключателей по количеству полюсов.
С одной стороны, однополюсные и трёхполюсные автоматы коммутируют фазные проводники. С другой стороны, двухполюсные и четырёхполюсные автоматические выключатели помимо фазных проводников, коммутируют также и нулевые проводники.
Выбор автоматического выключателя. Производители автоматов.
Выбор автоматического выключателя по производителю.
Бесспорно, многие задаются вопросом, какой марки автоматический выключатель выбрать? Во-первых, следует определится с сегментном и имеющимся бюджетом. К примеру, ведущими игроками в премиум сегменте являются следующие производители:
- ABB — устройства шведско-швейцарской компании. Как известно, на текущий момент являются лидером по качеству, надёжности и соответственно по дороговизне автоматических устройств;
- Legrand (Франция) — устройства во многом схожи с ABB по качеству и цене, — надёжные автоматические выключатели;
- Schneider Electric (Франция) — отличные устройства, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке стран СНГ.
А вот автоматические выключатели среднего ценового сегмента:
- Moeller (Eaton) — немецкий бренд. Безусловно, качественные автоматические выключатели по приемлемой стоимости;
- Siemens — немецкий бренд. Выпускает также качественную автоматику, которая немногим уступает ABB, Legrand и Schneider Electric.
В частности, автоматы бюджетного сегмента представлены в большом количестве, в эту категорию попадает много устройств от китайских производителей. Одним словом, можно выделить несколько «более или менее» вменяемых брендов: КЭАЗ, DEKraft , IEK. Однако, мы бы Вам рекомендовали использовать автоматические выключатели из премиум сегмента или среднего ценового сегмента.
- Мы в TELEGRAM;
- Мы в Instagram;
- Мы на YouTube;
Ток условного «неотключения» автомата — 1,13•In
Ток не отключения автоматического выключателя. Что это такое и откуда он берётся? Рассмотрим ВТХ защитного устройства — автомата. На оси Х (абсцисс), отражающей кратность тока нагрузки в цепи к номинальному току (I/In), находим цифру — 1,13.
Из этой точки вверх проводим вертикальную линию. (На рисунке, расположенном ниже, линия выделена красным цветом.)
Ищем точки пересечения этой линии с кривой времени срабатывания автомата. Видим, что таких точек нет. Делаем вывод, что автомат не сработает, если в цепи будет ток, превышающий номинальный в 1,13 раз.
Автоматические выключатели, пропуская через себя ток, превышающий их номинальный в 1,13 раз, должны поддерживать работу цепи на протяжении целого часа (ГОСТ 50345). При невыполнении этого условия, устройства автоматической защиты бракуются.
Условный ток не расцепления любого автомата составляет 1,13•In. При такой токовой нагрузке устройство защиты не отключается:
- 1 час у автоматов с номиналом менее 63 А;
- 2 часа у автоматов с номиналом более 63 А.
На графиках времятоковых характеристик автоматических выключателей производителями отмечается точка условного не расцепления (1,13•In).
Если через эту точку провести вертикальную прямую, становится видно место её пересечения с нижней кривой на участке 60-120 минут. К примеру, при прохождении тока 1,13•In = 11,3 (А) через автомат, номинал которого составляет 10 А, его тепловой расцепитель не разомкнёт цепь на протяжении 1 часа.
Так же, при прохождении тока 1,13•In = 18,08 (А) через автомат номиналом 16 А в течение 1 часа не сработает его тепловой расцепитель.
Ниже приведены значения токов условного не расцепления для автоматических выключателей различного номинала:
| Номинальный ток автомата (Ампер) | Ток неотключения (перегруз 13 %) |
| 6 | 6,78 |
| 10 | 11,3 |
| 16 | 18,08 |
| 20 | 22,6 |
| 25 | 28,25 |
| 32 | 36,16 |
| 40 | 45,2 |
В соответствии с времятоковыми характеристиками, автоматы не будут срабатывать при прохождении через них токов, указанных в правом столбце
Это особенно важно, если в вашей сети возможно подключение большой нагрузки, а электропроводка устарела, изоляция проводов нарушена, монтажные работы были проведены некачественно
Тогда ток не отключения автомата возрастёт, а сечение отходящего кабеля может оказаться недостаточным для создавшейся нагрузки. Поэтому, старайтесь выбрать защитное оборудование и сечение проводников с оправданным запасом. Чтобы не заниматься каждый раз расчетами, обращайтесь к представленной ниже информации.
Обозначение УЗО на однолинейной схеме
Это вид выключающего аппарата, в функции которого входит разъединение сети или ее части, когда произошло превышение определенной отметки дифференциального тока. Устройство способствует повышению электробезопасности, предотвращает возникновение чрезвычайных ситуаций, как в производственной сфере, так и дома. Схема подключения УЗО проста, но недочеты при монтаже могут привести к серьезным неприятностям.
Так можно обозначить УЗО на принципиальной схеме.
УЗО вместе с другими элементами в проектной документации чаще всего выполняют условно, что затрудняет расшифровку принципа работы как всей схемы, так и отдельно взятых элементов. Изображение защитного устройства может выглядеть как обычный выключатель. Но на нелинейной схеме он представляет собой два параллельно расположенных выключателя. На однолинейной – элементы, провода и полюса изображаются символически.
Подключение нулевого и заземляющего провода после УЗО
Любое схематическое изображение должно быть правильно составлено, а в дальнейшем прочитано. Самый маленький изъян может привести к неисправности УЗО или всей системы
Важно учитывать следующие часто встречающиеся ошибки:
- Ноль и заземление соединяются после защитного устройства. Если схема неправильно интерпретирована, нейтраль может быть соединена с открытой частью электроустановки или с нулевым защитным проводником.
- Если устройство подключено неполнофазно, возникает ложное срабатывание автомата.
- Неправильное соединение проводников в розетках приводит к срабатыванию устройства, даже если в розетку ничего не включено.
- Соединение нулевых проводников двух автоматов приводит к неконтролированным отключениям.
- Распространенной ошибкой является ситуация, когда перепутаны фазы и нули, относящиеся к разным устройствам.
- Несоблюдение полярности ведет к движению токов в одном направлении. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с расположением клемм.
Всегда выполняется предварительная схема, с учетом возможных ошибок, происходящих в сети. Если документ составлен правильно, работа защитного устройства приносит эффект.
Пример реального проекта
Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО)
Однолинейная принципиальная схема (ОПС) не что иное, как чертеж плана, например, квартиры. На нем должны быть указаны распределительные группы. Для этого необходимо измерить все стены и выполнить чертеж с соблюдением масштаба. Понадобится несколько копий, что бы на каждой изобразить отдельную группу.
Распределительные группы – это точки, которые будут подключены к одному автомату квартирного щитка. Всю проводку нельзя подключать к одной группе. В противном случае понадобится мощный кабель, который будет способен выдержать нагрузку всех приборов.
В зависимости от количества комнат и наличия энергопотребляющих устройств распределительные группы могут выглядеть следующим образом.
- освещение комнаты, прихожей и кухни;
- свет и розетки в туалете;
- розетки в жилой комнате;
- розетки в коридоре и кухне;
- электрическая плита.
Помещения с повышенной влажностью рекомендуется подключать отдельной группой, для которой необходима установка УЗО. Если в квартире есть маленькие дети, защитное устройство подключают на каждую группу.
Принципиальная, или однолинейная схема необходима для правильного подключения щитовой и распределительных групп.
В данном примере отражено подключение к трехфазному питанию. Всю квартиру питает вводный кабель из 5 жил, сечением 10 мм2. Фазы пронумерованы, как L1, L2, L3, заземление – PE, которое замыкается с нолем. Вводный автомат (ВА) отключает все автоматы групп, которые маркируются таким же способом.
Количество фаз определяется по количеству черточек на схеме. Однофазная – \, или трехфазная – \\\. Маркировка провода ВВГ НГ говорит о том, что он с негорящей изоляцией, трехжильный с сечением 1,5 мм2.
Чертеж дает возможность определиться с количеством и маркой нужных защитных устройств. Подсчитать число выключателей и розеток, а также, сколько метров кабеля потребуется.
Все соединения проводов должны находиться в распределительных коробках. Рекомендуется для каждого помещения отдельная коробка. Если, например, в кухне располагается газовый котел и другие электроприборы, потребуются две распределительные коробки.
Особых требований по установлению розеток и выключателей не существует. Их устанавливают так, чтобы было удобно. На кухне и на рабочем месте розетки размещают над столом.
Рабочая наибольшая ОС
Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (Ir = 360 А)
Вероятность наиболее неблагоприятной ситуации крайне мала. Обычно при возникновении аварийных ситуаций токи КЗ значительно меньше предельной отключающей способности автоматического выключателя (Icu). Этим объясняется длительный срок службы защитных устройств в реальных эксплуатационных условиях.
Однако нельзя исключать возможность повторного возникновения КЗ через небольшой промежуток времени после включения питания. Чтобы увеличить запас по надежности, в промышленных моделях нормируют дополнительный параметр Ics. Соответствующее значение указывают в сопроводительной документации на изделие, как % от Icu по стандартной градации:
- 25;
- 50;
- 75;
- 100.
Типовыми испытаниями проверяют сохранение коммутационных способностей автоматического выключателя после 3-х циклов с разрывом цепи после КЗ. После завершения процедуры уточняют соответствие скорости отключения и других технических параметров паспортным данным производителя.
Дополнительными испытаниями устанавливают действительное значение максимального тока (пиковый уровень) – Icm. В этом случае кроме амплитуды сигнала значение имеет скорость изменения энергетических параметров. В расчетных формулах применяют соответствующий поправочный коэффициент, который в свою очередь зависим от cos ϕ.
