Номинальный отключаемый ток короткого замыкания выключателя

Марки автоматических выключателей

Отдельные производители качественных приборов маркируют их QR кодами, показывающее полную характеристику электротехнических изделий.

Обозначение автоматических выключателей

Таким производителям можно доверять, и не опасаться за качество прибора. Маркировка автоматических выключателей наносится на лицевую сторону корпуса и должна быть стойкой к внешним воздействиям.

Основные параметры маркировки автоматических выключателей:

— наименование производителя;

— серийный номер или номер каталога изделия, ГОСТ. Пример BA47 — 29;

— величина и вид напряжения. Пример 230/400;

— номинальный ток, с обозначением на автоматических выключателях типа расцепителя. Пример C16, где C тип расцепителя;

— коммутационная способность, указанная для переменного и постоянного источника тока, в рядом расположенных прямоугольниках. Пример 4500/3;

— обычно степень защиты ip20 не указывается. Все другие степени защиты маркируются на корпусе прибора; — положение рычага выключателя Выкл/Вкл или 0/I должны быть хорошо заметны на установленных автоматах.

На корпусе имеется буквенное обозначение класса автоматов;

— А — для протяженных сетей и электронных устройств, где ток короткого замыкания не превышает 1-3 значений номинального тока;

— B — для общих сетей;

Перегрузочная способность B,C и D классов автоматов

— C — для осветительной сети, электродвигателей;

— D — для сетей с большим числом мощных электродвигателей и большим пусковым током;

— K — для участков с индуктивным нагрузкой.

Выбор автомата защиты по току отключения при коротком замыкании

Автомат защиты должен отключать электрическую цепь при любом коротком замыкании. Существует такое понятие, как расчетное значение тока короткого замыкания. Вам для практики эта методика не нужна.

Для выбора автомата защиты по току короткого замыкания ввели тип автомата защиты. В типе автомата заложены нужные значения тока отключения автомата по отношению к вероятному току короткого замыкания. Зависит ток от типов нагрузки сети. Для электрики квартиры используют автоматы типа B и C, на вводе D. Расширенная таблица с типами автоматов защиты в статье: Автоматы защиты, зачем они нужны.

Напомню, значение тока отсечки автомата при КЗ должено быть от 3 до 5 значений номинальному току в цепи для света (тип автомата В) или от 5 до 10 значений номинальному току в сети в силовых розеточных цепях (тип автомата C).

Проверка выключателя на электродинамическую и термическую стойкость

Условия электродинамической стойкости электрических аппаратов могут быть записаны следующим образом:

I_{дин.ном}≥I_п0;

i_{дин.ном}≥i_уд.

Для выключателей номинальные токи электродинамической стойкости установлены равными

(5)

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, отвечает условию электродинамической стойкости.

Условие термической стойкости выключателя может быть записано следующим образом:

I2_{тер.ном}t_{тер.ном}≥B (6)

где I_{тер.ном} – номинальный ток термической стойкости выключателя, установленный равным I_от.ном; t_{тер.ном} – номинальное время термической стойкости (3-4с); В – интеграл Джоуля с пределами интегрирования от нуля до t_от.

Определение диапазонов ложных срабатываний автоматических выключателей в зоне КЗ

Проведенные математические расчеты в главе 3 позволяют нам рассматривать полученные в процессе эксперимента данные как достоверные. На основе этих данных и полученных функций многочлена Лагранжа мы можем построить зависимости времени срабатывания от ожидания токов КЗ, тем самым, получив расширенную карту селективности. При этом по математическому ожиданию tcp и дисперсии можно судить о том, сколь высокая будет надежность совместного применения той или иной аппаратуры защиты.

Нарис. 4.1 показана зависимость tcp от тока КЗ для АВ фирмы ABB серии S 231. На рис. 4.1 показаны три зависимости для каждого из номинальных токов (16А, 25А, 32А), где в виде сплошных линий показано математическое ожидание значений, а пунктир ограничивает зону рассеивания доверительным интервалом ±33. Остальные зависимости tcp от тока КЗ для других, испытываемых АВ представлены в приложениях к данной работе.

Анализируя ВТХ в зоне КЗ для АВ S 231 можно заметить, что ВТХ АВ S 231 на 32А имеет область пересечений с ВТХ АВ S 231, 25А. Это позволяет нам сделать вывод о том, что совместное применение данных аппаратов на разных ступенях защиты приведет к ложным срабатываниям. Так, например, на участке токов КЗ начиная Ікз ЗООА и tcp 4,47Mc, быстрее происходит срабатывание АВ на 32А, а не 25А, что может привести к отключению магистрали, питающий не только поврежденный участок, но и остальные присоединения магистрали.

Перейдем к рассмотрению ВТХ АВ в зоне КЗ, серии ВА47-29 производства компании ИЭК (ИнтерЭлектроКомплект) представленных в приложении (см. приложение П7). Согласно полученным зависимостям tcp= ДЧкз) Для каждого из испытываемых АВ на 1Н0М=16; 25; 32А имеются такие зоны пересечения этих кривых, при которых также возможна неселективная работа АВ при возникновении аварийной ситуации (режим КЗ). А именно, на участке при Ікз ЗООА и tcp 4,89MC быстрее будет происходить срабатывание АВ на 1Н0М=32А, что приведет к отключению всех ЭП, питающихся от магистрали.

В таблице 4.5 представлены средние значения времени срабатывания автоматических выключателей на разные номинальные токи. Анализирую данную таблицу видно, что времена срабатывания автоматических выключателей различны. Из таблицы видно, что имеются аппараты совместная работа которых может привести к ложным срабатываниям при КЗ.

При построении такого рода сетей и выбора АВ для установки их на различных ступенях для обеспечения условий полной селективности отключения поврежденного участка в режиме КЗ производитель обычно утверждает, что выполнение условий нормальной работы сети возможно при установке на всех участках сети аппаратуры одной фирмы производителя. То есть гарантирует, что при условии, когда коммутационно-защитная аппаратура на всех ступенях защиты участков сети выполнены из аппаратов одной фирмы-производителя, выполнение условий полной селективности будет обеспечена. Но, проанализировав ВТХ АВ в зоне КЗ по каждой из представленных фирм, можно судить о том, что по такому критерию построения сети – это не всегда возможно, а в некоторых случаях для определенного класса потребителей — это просто становится недопустимым. Согласно каталожным данным производители гарантируют срабатывание АВ в режиме КЗ за время равное не более 10 мс, что в принципе, соответствует существующим нормативным документам. Как мы могли убедиться, это время срабатывания выдерживается (см. экспериментальные значения tcp) на должном уровне, более того составляет значение меньшее, чем те, которые регламентируются ГОСТом. Однако, при различных токах короткого замыкания временной диапазон срабатывания АВ различен. Это ведет к несогласованной работе аппаратов защиты, поскольку время срабатывания в реалии для разных АВ различно.

Ситуация при которой на различных ступенях установлены АВ разных фирм производителей ведет к усугублению условий создания полной селективности, поскольку области совпадения времен срабатывания АВ в зоне КЗ имеют еще больший разброс значений, за счет чего диапазон ложных срабатываний расширяется. В следующем параграфе приведен анализ совместной работы АВ разных фирм производителей, выделены зоны некорректной работы, а также возможность или невозможность их совместного применения.

Конструкционные особенности

На практике применяют определение «предельной коммутационной стойкости». По этому показателю определяют устойчивость автомата к максимальным нагрузкам. Если указана одноразовая ПКС, значит защита сработает только один раз. Увеличивают ресурс техники модернизацией функциональных блоков. В частности, улучшают отвод тепла для сохранения целостности конструкции в режиме короткого замыкания и уменьшения негативного воздействия на контактные группы.

Рекомендуется обратить внимание на особенности конструкции, упрощающие монтаж и осмотр. В некоторых моделях для оперативного визуального контроля предусмотрены специальные отверстия

Обязательно следует учитывать близость трансформаторов и других потенциальных источников опасных бросков напряжения. Предельную отключающую способность автоматического выключателя выбирают с запасом.

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:

1. B — от 3 до 5 ×In;
2. C — от 5 до 10 ×In;
3. 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:

1. Автоматический выключатель с характеристикой B16 отключится мгновенно при величине тока от 48 до 80 А;
2. Автомат с характеристикой С16 отключится мгновенно при токе от 80 до 160 А;
3. 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:

1. Выбор номинального тока автоматического выключателя;
2. 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:

1. Однополюсные;
2. двухполюсные.

Для сети 400 В (380В):

1. Трёхполюсные;
2. 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:

1. ABB — устройства шведско-швейцарской компании. Как известно, на текущий момент являются лидером по качеству, надёжности и соответственно по дороговизне автоматических устройств;
2. Legrand (Франция) — устройства во многом схожи с ABB по качеству и цене, — надёжные автоматические выключатели;
3. Schneider Electric (Франция) — отличные устройства, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке стран СНГ.

А вот автоматические выключатели среднего ценового сегмента:

1. Moeller (Eaton) — немецкий бренд. Безусловно, качественные автоматические выключатели по приемлемой стоимости;
2. 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;

Время токовая характеристика, основные параметры графика

Учет влияния температуры

В отличие от защитной характеристики плавкой вставки предохранителя у автоматического выключателя график ВТХ представлен двумя линиями:

Зона между этими двумя крайними графиками выделена цветом. При работе автоматического выключателя следует учитывать, что он может находиться где-то внутри показанной зоны. В этом случае время отключения аварийных токов несколько сокращается в прогретом состоянии и увеличивается в холодном. За счет этого создается разброс параметров срабатывания.

Температура конструктивных элементов может оказывать значительное влияние на время срабатывания автомата. Особенно актуальным это становится при проведении электрических проверок, требующих нескольких измерений. Для их повторов необходимо обеспечивать время на остывание защит до +30 градусов.

Деление ВТХ на зоны

Автоматические выключатели строго разделяют по зонам время токовой характеристики для выделения эксплуатационных областей:

Линия токов условного нерасцепления

С целью обозначения первой области на оси абсцисс графика выбрано значение 1,13 I/I ном. Его называют точкой условного нерасцепления. Ниже этих токов отключение автоматического выключателя не должно происходить.

При ее достижении автоматические выключатели с номинальным значением токов до 63 ампер должны отключаться через 1 час, а с большими номиналами — через два.

  Время токовая характеристика автоматического выключателя

Местоположение точки условного расцепления в обязательном порядке указывается на графике ВТХ.

Линия токов условного расцепления

Точка на оси абсцисс с величиной 1,45 I/I ном — это второе граничное значение зоны токов условного расцепления и нерасцепления силовых контактов.

  Время токовая характеристика автоматического выключателя

Точка 1,45 I/I ном характеризует токи условного расцепления, она тоже обозначается на всех графиках ВТХ. При достижении подключенной к автомату нагрузки такой величины он должен отключиться за время:

Вышеприведённый график показывает, что у выбранного автоматического выключателя время отключения аварийного режима из холодного состояния составляет 1 час, а при его нагреве может уменьшиться вплоть до 40 секунд.

Обзор моделей

Существует огромное количество вариантов исполнения автоматических выключателей. Каждый из них имеет свои особенности.

Среди всех моделей отметим следующие:

ВА 47-63

Дешевый вариант исполнения, который имеет рабочий ток 10 А. Стоимость рассматриваемой модели составляет 100 рублей.

ВМ40 С 16

Распространенный вариант исполнения, который имеет рабочий ток 16 А. Его стоимость около 240 рублей. Может использоваться также для ручного включения или автоматического обрывания сети.

А 3124

Вариант исполнения для трехфазной сети. Имеет номинальный рабочий ток 160 А. Работает в сети 380 В. При этом, стоимость рассматриваемой модели составляет 1200 рублей.

Маркировка выключателей

В независимости от того, кто является производителем, на корпусе проводится нанесение определенной маркировки.

Подобная маркировка заключается в следующем:

1. С 16. Стандарт, по которой проводится установка. Буква означает кратность максимального тока. Цифровое значение в данном случае означает номинальное значение тока, единица измерения Ампер. В этом случае, 16 Ампер может проходить через прибор в рабочем режиме.
2. Цифра «3» означает класс по скорости срабатывания. Чем выше показатель, тем лучше.
3. «4500» – цифра, которая должна обязательно быть в маркировке. Данный показатель измеряется в Амперах, указывает максимальное значение тока, при котором срабатывает автоматический выключатель.
4. Наносится серия модуля для того, чтобы можно было узнать все особенности прибора.
5. Указывается номинальное напряжение.
6. Наносится условное обозначение, которое используется при создании схемы.

Все модели должны иметь подобное обозначение, которое наносят на корпус. Зачастую, производитель наносит также свой бренд.

Этапы испытания автоматических выключателей

Ниже рассматриваются конкретные этапы проверки автомата защиты, имеющие первостепенное значение для определения его работоспособности и соответствия нормативным параметрам.

Измерение характеристик отключения

Цель данного этапа – установление фактических рабочих параметров устройства и их соответствие время-токовым характеристикам (ВТХ), указанным в техдокументации завода-изготовителя. Проверке подлежат следующие показатели отключающей способности:

• значение номинального рабочего тока и тока отключения (отсечки);
• время отключения;
• ток и время мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя;
• влияние внешней температуры.

Последний показатель, характеризующий стабильность защиты при температурных колебаниях, обычно не проверяется при испытании автоматических выключателей до 1000 В (исключение – особые производственные условия).

Контроль коммутационной способности

Для проверки коммутационной способности автоматических выключателей тестируется их отключающая характеристика при штатной и предельной нагрузке. С этой целью проводится многократный цикл «включение/отключение» и последующая диагностика сопротивления контактов. Коммутационные испытания выполняются для двух типов выключателей: основного применения и применяемых в цепях с активной нагрузкой. Допустимые отклонения по току, напряжению и частоте составляют ± 5%. Тестирование проводят в испытательных цепях при помощи резисторов и индукционных катушек, подключенных последовательно к выходным выводам.

При протекании переменного тока его форма должна быть близка к синусоидальной. Если ток постоянный, в его форме не должно наблюдаться видимых пульсаций. Коэффициент мощности и постоянная времени приводятся в соответствующих таблицах ГОСТ Р 50031-2012.    

Устойчивость к токам короткого замыкания

Так как сила тока короткого замыкания, проходящего через автоматический выключатель, во много раз больше номинального рабочего тока, необходимо убедиться в том, что устройство сохранит свою функциональность после прохождения через его полюсы токов кз. Испытание считается пройденным, если:

• отсутствует критический износ испытуемого автомата;
• взаимное положение подвижных контактов и индикатора не изменилось;
• нет повреждений неотъемлемой оболочки;
• не произошло ослабление электрических или механических соединений;
• не случилась утечка изолирующего компаунда (при его наличии).

Выполнение указанных условий означает, что механизм коммутации остался работоспособным, а величина переходного сопротивления контактов не вышла за пределы установленной нормы.

Проверка автомата защиты на подлинность

Любой известный бренд пользуется повышенным спросом, из-за чего на рынке попадаются электротовары-подделки, среди которых немало автоматических выключателей. Эти двойники, вероятней всего, не прошли положенный цикл испытаний и, следовательно, несут потенциальную угрозу для потребителя. В частности, подделку автомата АВВ можно определить по следующим признакам:

1. Качество пластика. У подделки пластик обычно гладкий, глянцевый и пружинистый на ощупь (экономия на материале). У оригинала пластик шершавый, матовый, прочный.
2. Штрих-код. На настоящий автомат он наносится методом лазерной печати, на подделку – обычной краской, которая слезает при царапании ногтем или монеткой.
3. Маркировка. При внимательном рассмотрении можно заметить, что логотип и текст на фальшивке отличается от оригинала. Кроме того, на корпусе подлинного изделия чётко просматривается схема подключения, маркировка Ростеста или знак Таможенного союза.

Существуют и другие идентификаторы, такие как RFID-метка и состояние упаковки. Однако они мало что значат: метка вполне может присутствовать и на подделке, а упаковка оригинала может быть повреждена в процессе транспортировки. Но если русский текст на коробочке содержит орфографические ошибки – это верный признак «левой» продукции.