+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Выбор автоматического выключателя по параметрам сети, подключенной нагрузке (мощности), по току, по сечению провода. Конструктивные элементы и особенности эксплуатации автоматов.

Старая версия статьи здесь

Автоматические выключатели одновременно выполняют функции защиты и управления: защищают кабели, провода, электрические сети и потребителей от перегрузки и короткого замыкания (сверхтоков короткого замыкания), а также обеспечивают нормальный режим протекания электротока в цепи и осуществляют управление участками электроцепей.

Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.

Автоматы имеют защитные (спусковые) устройства двух типов: тепловое реле с выдержкой времени для защиты от перегрузки и электромагнитное реле для защиты от короткого замыкания.

Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты.

Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.

 


Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить Вас и сработает в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Неверный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.

Не рекомендуется применять «автомат» с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели с завышенным номинальным током срабатывания. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки и потребителей, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель также должен отключить напряжение при коротком замыкании.

Характеристики срабатывания (отключения) и эксплуатации установлены в европейских стандартах на автоматические выключатели: DIN VDE 0641 часть 11/8.92, EN 60 898, IEC 898 (DIN – Немецкий промышленный стандарт, VDE – Технические правила Общества немецких электриков, EN – Европейский стандарт, IEC – Международная электротехническая комиссия) и в российском стандарте ГОСТ Р 50345-99.

Согласно данным стандартам защитные устройства могут быть трех характеристик срабатывания:

    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания B рекомендуется применять преимущественно для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (как правило, цепи освещения и розеток)
    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания C рекомендуется применять  для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения и розеток), а также для защиты цепей с потребителями, обладающими большим пусковым током (группы ламп, электродвигатели и т.
      д.)
    • Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D преимущественно применяются для защиты кабелей и цепей с потребителями с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.)

Стоит отметить, что подавляющее большинство автоматов на российском рынке предлагается с характеристикой С, с характеристикой B продаются как правило автоматы на малые токи, остальные поставляются в основном под заказ.

 


Согласно стандарту DIN VDE 0100 часть 430/11.91 и его приложений (для устройств защиты кабелей и электрических цепей от перегрузки), защита от чрезмерного нагрева (тепловая защита) в случае перегрузки обеспечивается, если выполняются следующие условия:

    • Потребляемый ток цепи должен быть меньше или равным номинальному току автоматического выключателя, который в свою очередь должен быть не больше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (Ib<=In<=Iz)
    • Номинальный ток срабатывания автоматического выключателя (для защиты от перегрузки по току) должен быть примерно в 1,5 раза меньше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (In<=1,45*Iz)

где Ib – потребляемый ток цепи, нагрузка
Iz – допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля
In – номинальный или заданный ток устройств защиты от чрезмерного тока

Определить максимальный ток, который выдерживает проводка можно с помощью программы по выбору сечения провода по нагреву и потерям напряжения или по таблицам ПУЭ (Правил устройства электроустановок).

 

 
Характеристики срабатывания автоматических выключателей B и C согласно DIN VDE 0641 и D согласно IEC 947-2

 

Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC 60 898

 

 Характеристика срабатывания  Тепловое реле
 Электромагнитное реле
 Малый испытательный ток  Большой испытательный ток  Время срабатывания  Удерживание  Срабатывание Время срабатывания
 B  1,13*In    > 1час  3*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    5*In < 0,1 с
 C  1,13*In    > 1час  5*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    10*In < 0,1 с
 D  1,13*In    > 1час  10*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    20*In < 0,1 с

 

То есть при перегрузке до 13% номинального тока, автоматический выключатель должен отключиться не ранее, чем через час (т. е. выдерживать перегрузку 13% минимум в течение часа), а при перегрузке до 45%, тепловое реле должно отключить «автомат» в течение часа.

Трехкратную перегрузку автоматический выключатель с характеристикой B должен как минимум выдерживать 0,1 секунду, а при пятикратной перегрузке встроенное электромагнитное реле должно отключить автоматический выключатель менее чем за 0,1 секунду.

Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного Вами автоматического выключателя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок для Вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартир проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм

2, а такой провод выдерживает максимум 24А. В этом случае единственным разумным решением будет не включать одновременно, например, микроволновую печь и электрочайник или стиральную машину, а не заменять автомат 16А на 25А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок.

Аналогичным образом подбирается и номинальный ток для дифференциального автомата (так как он объединяет в себе УЗО и автоматический выключатель) — выбор дифференциального автоматического выключателя.

При использовании в цепи постоянного тока характеристики срабатывания теплового расцепителя остаются теми же, что и в сетях переменного напряжения. А характеристики максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя изменятся.

Значения максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя.

 

 

 

Характеристика выключения

B

C

D

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

Минимальный испытательный ток

3,0*In

3,0*In

5*In

5*In

10*In

Максимальный испытательный ток

5,0*In

7,5*In

10*In

15*In

20*In


Допустимая нагрузка на автоматические выключатели
, установленные в ряд один за другим

Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.

 Число автоматических выключателей  Коэффициент К
 1  1
 2…3  0,95
 4…5  0,9
 ≥6  0,85


Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30°С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, так как при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в зависимости от окружающей температуры.

 

In (А) 30°С 35°С 40°С 45°С 50°С 55°С 60°С
0,5 0,5 0,47 0,45 0,4 0,38
1 1 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
2 2 1,9 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
3 3 2,8 2,5 2,4 2,3 2,1 1,9
4 4 3,7 3,5 3,3 3 2,8 2,5
6 6 5,6 5,3 5 4,6 4,2 3,8
10 10 9,4 8,8 8 7,5 7 6,4
16 16 15 14 13 12 11 10
20 20 18,5 17,5 16,5 15 14 13
25 25 23,5 22 20,5 19 17,5 16
32 32 30 28 26 24 22 20
40 40 37,5 35 33 30 28 25
50 50 47 44 41 38 335 32
63 63 59 55 51 48 44 40

 

См. каталог:
Модульные устройства коммутации и управления HAGER
Автоматические выключатели, УЗО и дифф. автоматы Hager
Линейные защитные автоматы — для защиты кабелей и проводов
Автоматические выключатели Hager HMF на токи 80-125А
Автоматические выключатели SASSIN
Автоматы дифференциальные SASSIN серии C45L, C45N

Статьи по теме:

Выбор устройства защитного отключения (УЗО)
Выбор дифференциального автомата
Проведение электромонтажных работ


Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.)!!!


© ООО «Электромир», 2010.

Как выбрать автоматический выключатель потоку правильно

Существует несколько видов автоматических выключателей.

Модульные автоматические выключатели применяются, в основном, в быту. Как подобрать такой выключатель по мощности и пойдёт речь в этой статье. Хотя это подойдёт и для любого другого выключателя.

У него есть много названий. Сокращённо его ещё называют просто “автомат”.

Раньше роль автоматических выключателей выполняли керамические пробковые предохранители с калиброванной вставкой. Но эти времена давно прошли и вместо пробковых предохранителей стали использовать автоматические выключатели. Что представляет собой модульный автоматический выключатель и принцип его работы я уже описывал.

Автоматический выключатель служит для отключения нагрузки. Это может происходить как и принудительно, так и автоматически.

Так вот, чтобы автомат работал правильно в автоматическом режиме нужно правильно выбрать автоматический выключатель по току.

Мы знаем, что основная функция автоматического выключателя это защита электрической линии от коротких замыканий и перегрузок.

Последовательность выбора автоматического выключателя будет зависеть от того монтируете вы новую электропроводку или просто добавляете одну или несколько линий.

Выбор автоматического выключателя по мощности нагрузки

Допустим, нужно установить бойлер и подключить его к электрическому распределительному щитку. Выбираем автоматический выключатель в соответствие с мощностью водонагревателя. Водонагреватель мощностью 1,5 кВт. По простой формуле, известной ещё со школьной скамьи определяем ток, который будет протекать в цепи I=P/U. 1500 Вт/220 В=6,8 А.

Из расчётов видно, что ток протекающий через тэн водонагревателя, будет равен 6,8 А. Значит для водонагревателя подойдёт автоматический выключатель 10 А.

Наиболее часто используемые номиналы автоматических выключателей: 6,10,16,20,25,32,40,50,63 А.

А теперь уже под автомат подбираем кабель по сечению. Согласно таблицы нам подойдёт кабель сечение 1,5 кв. мм., которому соответствует ток 19 А и мощность 4,1 кВт. (Мы говорим о медном кабеле)

Таблица выбора сечения кабеля по току

Следует уточнить, что автоматический выключатель призван защитить электоропроводку от выхода её из строя (оплавления изоляции жил и последующего их замыкания между собой). И если неправильно подобрать автомат, то при длительной перегрузке кабеля он начнёт нагреваться, изоляция будет плавиться и в конце концов жилы замкнуться между собой и произойдёт короткое замыкание цепи и ток возрастёт многократно, АВ сработает, но кабель это уже не спасёт.

Последствия перегрева жил кабеля и оплавления изоляции могут быть непредсказуемы, вплоть до возгорания электропроводки и пожара. Поэтому правильность подбора автомата нельзя переоценить.

В нашем случае АВ 10 А будет достаточен для защиты кабеля от перегрузки и достаточен для того чтобы не было срабатываний при питании электроводонагревателя 1,5 кВт.

Таблица выбора защитного автомата по мощности нагрузки

Подбираем автоматический выключатель для групповой линии

Если же вы меняете электропроводку, то вы выбираете кабель, соответствующий мощности нагрузки, согласно таблицы, приведенной выше. На мощные потребители обычно проводят отдельные линии от щитка, защищённые автоматическим выключателем. Группы розеток запитывают от отдельной линии. Световые группы от отдельной линии. Каждая линия должна быть защищена своим автоматом.

Сколько и каких линий должно быть проведено при монтаже я уже описывал в статье “Что нужно не забыть при монтаже электропроводки“.

Каждая из этих линий имеет сечение кабеля соответствующее мощности нагрузки. А кабель защищён автоматическим выключателем соответствующей мощности.

Если для линий к которым подключается один электроприбор подбираем автомат чтобы он соответствовал также мощности этого электроприбора, то к розеточной линии подбираем автомат соответствующий только сечению кабеля.

Если суммарная мощность подключённая в розетки превысит мощность автоматического выключателя, то он отключит линии, тем самым защитит кабель.

Мы просто не сможем нагрузить линию больше чем мощность кабеля этой линии.

Последовательность действий

  • Зная мощность прибора, или групповую мощность выбираем сечение кабеля с запасом.
  • Узнав сечение кабеля подбираем для его защиты автоматический выключатель.

Подобрать это всё можно по таблицам выше по тексту в этой статье. Также таких таблиц полно в интернете.

Эти данные, в основном, для однофазной сети 220 вольт. В быту, все электроприборы, в основном, однофазные, за малым исключением. Поэтому автоматические выключатели однофазные, за исключением вводного.

Мощность вводного автомата, будь то однофазный двухполюсник, или трехфазный трёхполюсник, как правило, ограничена правилами местной энергоснабжающей организации.

У нас в городе мощность вводного автоматического выключателя должна быть не более 25 А. Исключение из правил конечно же есть, но основной посыл такой.

Это нужно для ограничения потребляемой мощности данного объекта, так как электросети находятся в хреновом состоянии. Да, что-то делается для улучшения энергоснабжения потребителей, но это капля в море проблем.

В общем, действуем так. Зная мощность электроприбора, подбираем соответствующий кабель с запасом. Зная сечение кабеля подбираем автомат для его защиты.

Например, для защиты кабеля сечением 1,5 квадрата автоматический выключатель может быть 6,10,16 ампер. Но он не может быть 20 ампер и более. Но для подключения бойлера 1,5 кВт автомат 6 А будет мал. Он просто не будет держать и через определенное время будет отключаться от перегрузки. Поэтому ставим или 10 А или 16 А. Лучше, конечно, 10 А.

В общем, как то так.

Еще статьи на сайте

по току, по мощности и по производителю

6 важных критериев выбора автоматического выключателя

Основные критерии выбора

Итак, рассмотрим, как правильно подобрать наиболее важные параметры устройства для защиты проводки в доме и квартире.

  1. Ток КЗ. Чтобы выбрать автоматический выключатель по току короткого замыкания, необходимо учитывать важное условие – правилами ПУЭ автоматы с наибольшей отключающей способностью менее 6 кА запрещаются. На сегодняшний день устройства могут иметь номиналы 3; 4,5; 6 и 10 кА. Если Ваш дом размещен рядом с трансформаторной подстанцией, нужно выбрать автоматический выключатель, срабатывающий при предельном коротком замыкании в 10 кА. В остальных случаях вполне достаточно подобрать коммутационный аппарат номиналом 6000 Амер.
  2. Номинальный ток (рабочий). Следующий, не менее важный критерий выбора автомата для дома – по номинальному току. Данная характеристика отображает значение тока, свыше которого произойдет разъединение цепи и, соответственно, защита электропроводки от перегрузок. Чтобы выбрать подходящее значение (оно может быть 10, 16, 32, 40А и т.д.), необходимо опираться на сечение кабеля домашней проводки и мощность потребителей электроэнергии. Именно от того, насколько большой ток способны пропустить жилы через себя и в то же время, какая суммарная мощность всей бытовой техники, будет зависеть рабочий ток устройства коммутации. В данном случае для выбора подходящей характеристики автоматического выключателя рекомендуем сначала определить сечение кабеля в Вашем доме либо квартире, после чего руководствоваться данными таблицами:

Рекомендуем также просмотреть видео инструкцию, в которой предоставлены все необходимые таблицы и формулы для выбора автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля:

Перечисленные критерии выбора автоматического выключателя являются основными, и первым делом обращайте внимание на данные параметры. Следует отметить, что экономить на автоматах очень глупо! Разница между качественным изделием (от производителя ABB либо Schneider Electric) и подделкой не слишком велика, если учитывать, что на кону стоит Ваш дом и, что более важно – жизнь!

Недопустимые ошибки при покупке

Существует несколько ошибок, которые могут допустить электрики-новички при выборе автоматического выключателя по силе тока и нагрузке. Если Вы неправильно выберите защитную автоматику, даже немного «промахнувшись» с номиналом, это может повлечь за собой множество неблагоприятных последствий: срабатывание автомата при включении электроприбора, электропроводка не выдержит токовые нагрузки, срок службы выключателя быстро сократиться и т.д.

  • Первое и самое важное, что вы должны знать — во время заключения договора новые абоненты заказывают энергетическую мощность своего присоединения. От этого технический отдел производит расчет и выбирает в каком месте будет происходить подключение и сможет ли оборудование, линии, ТП выдержать нагрузку. Также по заявленной мощности рассчитывается сечение кабеля и номинал защитного автомата. Для квартирных абонентов недопустимо самовольное увеличение нагрузки на ввод без его модернизации, поскольку по проекту уже заявлена мощность и проложен питающей кабель. В общем номинал вводного автомата выбираете не вы, а технический отдел. Если в итоге вы захотите выбрать более мощный автоматический выключатель, все должно согласовываться.
  • Всегда ориентируйтесь не на мощность бытовой техники, а на электропроводку. Не стоит осуществлять выбор автомата только по характеристикам электроприборов, если проводка старая. Опасность в том, что если, к примеру, для защиты электроплиты Вы выберите модель на 32А, а сечение старого алюминиевого кабеля способно выдержать только ток в 10А, то Ваша проводка не выдержит и быстро расплавиться, что станет причиной короткого замыкания в сети. Если же Вам нужно выбрать мощный коммутационный аппарат для защиты, первым делом замените электропроводку в квартире на новую, более мощную.
  • Если, к примеру, при расчете подходящего номинала автомата по рабочему току у Вас вышло среднее значение между двумя характеристиками – 13,9А (не 10 и не 16А), отдавайте предпочтение большему значению только в том случае, если Вы знаете, что проводка выдержит токовую нагрузку в 16А.
  • Для дачи и гаража лучше выбрать автоматический выключатель помощнее, т.к. здесь могут использоваться сварочный аппарат, мощный погружной насос, асинхронный двигатель и т. д. Лучше заранее предусмотреть подключение мощных потребителей, чтобы потом не переплачивать на покупке коммутационного аппарата большего номинала. Как правило, 40А вполне хватает для защиты линии в бытовых условиях применения.
  • Желательно подобрать всю автоматику от одного, качественного производителя. В этом случае вероятность какого-либо несоответствия сводится к минимуму.
  • Покупайте товар только в специализированных магазинах, а еще лучше – у официального дистрибьютора. В этом случае Вы вряд ли выберите подделку и к тому же, стоимость изделий у прямого поставщика, как правило, немного ниже, чем у посредников.

Вот и вся методика правильного выбора автомата для собственного дома, квартиры и дачи! Надеемся, что теперь Вы знаете, как выбрать автоматический выключатель по току, нагрузке и остальным, не менее важным характеристикам, а также какие ошибки не следует допускать при покупке!

Рекомендуем прочитать:

Если нерадивый хозяин проигнорирует это правило, то в случае аварийной ситуации, возникшей из-за недостаточной защиты наиболее слабого участка проводки, ему не стоит винить выбранное устройство и ругать производителя – виновником сложившейся ситуации будет только он сам.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя?

Допустим, что мы учли все вышесказанное и подобрали новый кабель, соответствующий современным требованиям и имеющий нужное сечение. Теперь электропроводка гарантированно выдержит нагрузку от включенных бытовых приборов, даже если их достаточно много. Теперь переходим непосредственно к выбору автоматического выключателя по номиналу тока. Вспоминаем школьный курс физики и определяем расчетный ток нагрузки, подставляя в формулу соответствующие значения: I=P/U.

Здесь I – величина номинального тока, P – суммарная мощность включенных в цепь установок (с учетом всех потребителей электричества, в том числе и лампочек), а U – напряжение сети.

Чтобы упростить выбор защитного автомата и избавить вас от необходимости браться за калькулятор, приведем таблицу, в которой указаны номиналы АВ, которые включаются в однофазные и трехфазные сети, и соответствующие им мощности суммарной нагрузки.

Эта таблица позволит легко определить, сколько киловатт нагрузки какому номинальному току защитного устройства соответствуют. Как мы видим, автомату 25 Ампер в сети с однофазным подключением и напряжением 220 В соответствует мощность 5,5 кВт, для АВ на 32 Ампера в аналогичной сети – 7,0 кВт (в таблице это значение выделено красным цветом). В то же время для электрической сети с трехфазным подключением «треугольник» и номинальным напряжением 380 В автомату на 10 Ампер соответствует мощность суммарной нагрузки 11,4 кВт.

Наглядно про подбор автоматических выключателей на видео:

Заключение

В представленном материале мы рассказали о том, для чего нужны и как работают устройства защиты электрической цепи. Кроме того, учитывая изложенную информацию и приведенные табличные данные, у вас не вызовет затруднения вопрос, как выбрать автоматический выключатель.

При выборе автоматов постоянно допускается одна и та же ошибка — не учитывается температура окружающей среды. Номинальный ток автомата назначается по ПУЭ при температуре в + 30 градусов Цельсия,а номинальный ток кабеля или провода назначается по ПУЭ при температуре в + 25 ,а эксплуатироваться автомат и кабель будут при комнатной температуре,допустим в + 18 градусов Цельсия.Если номинальный ток двухжильного или трехжильного, с защитным проводником, кабель — провода сечением 2.5 миллиметра квадратного по меди в однофазной сети равно 25 ампер ( 27 ампер это для кабелей с дополнительной изоляцией в виде ПЭТ ленты или композитного стекломиканита или стеклоленты,заполнением пространства под общей оболочкой мелованной резиной и т. д.),то при + 18 градусов Цельсия это уже номинальный ток в 27 ампер,а номинальный ток автомата на 16 ампер уже фактически равен 18.3 ампера,если учесть что при токах в 1.13 номинального тока автомат не отключается гарантированного в течении более одного часа,то реальный предельный рабочий ток провода уже 20.7 амер,то есть автомат на 16 ампер превращается уже в автомат на 20 ампер,при этом ,согласно DIN стандарту на модульные автоматы ,изготовленные по этому стандарту,номинальный ток кабеля или провода должен быть в полтора раза больше номинального тока автомата или 20. 2.

Выбор автомата по мощности нагрузки, сечению кабеля и по току: принципы и формулы для расчетов

Для организации безотказно действующего внутридомового электроснабжения необходимо выделить отдельные ветки. Каждую линию нужно оснастить собственным прибором защиты, оберегающим изоляцию кабеля от оплавления. Однако не все знают, какое устройство приобрести. Согласны?

Все про выбор автоматов по мощности нагрузки вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, как определить номинал для поиска выключателя необходимого класса. Учет наших рекомендаций гарантирует покупку требующихся устройств, способных исключить угрожающие ситуации при эксплуатации проводки.

Автоматические выключатели для бытовых сетей

Электроснабжающие организации осуществляют подключение домов и квартир, выполняя работы по подведению кабеля к распредщиту. Все мероприятия по монтажу разводки в помещении выполняют его владельцы, либо нанятые специалисты.

Чтобы подобрать автомат для защиты каждой отдельной цепи необходимо знать его номинал, класс и некоторые другие характеристики.

Основные параметры и классификация

Бытовые автоматы устанавливают на входе в низковольтную электрическую цепь и предназначены они для решения следующих задач:

  • ручное или электронное включение или обесточивание электрической цепи;
  • защита цепи: отключение тока при незначительной длительной перегрузке;
  • защита цепи: мгновенное отключение тока при коротком замыкании.

Каждый выключатель имеет характеристику, выраженную в амперах, которую называют номинальная сила тока (In) или “номинал”.

Суть этого значения проще понять, используя коэффициент превышения номинала:

K = I / In,

где I – реальная сила тока.

  • K 1.45: отключение произойдет в течение 1 часа.

Эти параметры зафиксированы в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010. Чтобы узнать за какое время произойдет отключение при K>1.45 нужно воспользоваться графиком, отражающим времятоковую характеристику конкретной модели автомата.

Также у каждого типа автоматического выключателя определен диапазон тока (Ia), при котором срабатывает механизм мгновенного расцепления:

Устройства типа “B” применяют в основном для линий, которые имеют значительную длину. В жилых и офисных помещениях используют автоматы класса “С”, а приборы с маркировкой “D” защищают цепи, где есть оборудование с большим пусковым коэффициентом тока.

Стандартная линейка бытовых автоматов включает в себя устройства с номиналами в 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Конструктивное устройство расцепителей

В современном автоматическом выключателе присутствуют два вида расцепителей: тепловой и электромагнитный.

Биметаллический расцепитель имеет форму пластины, созданной из двух токопроводящих металлов с различным тепловым расширением. Такая конструкция при длительном превышении номинала приводит к нагреву детали, ее изгибу и срабатыванию механизма размыкания цепи.

У некоторых автоматов с помощью регулировочного винта можно изменить параметры тока, при котором происходит отключение. Раньше этот прием часто применяли для “точной” настройки устройства, однако эта процедура требует углубленных специализированных знаний и проведения нескольких тестов.

Сейчас на рынке можно найти множество моделей стандартных номиналов от разных производителей, у которых времятоковые характеристики немного отличаются (но при этом соответствуют нормативным требованиям). Поэтому есть возможность подобрать автомат с нужными “заводскими” настройками, что исключает риск неправильной калибровки.

Электромагнитный расцепитель предотвращает перегрев линии в результате короткого замыкания. Он реагирует практически мгновенно, но при этом значение силы тока должно в разы превышать номинал. Конструктивно эта деталь представляет собой соленоид. Сверхток генерирует магнитное поле, которое сдвигает сердечник, размыкающий цепь.

Соблюдение принципов селективности

При наличии разветвленной электрической цепи можно организовать защиту таким образом, чтобы при коротком замыкании произошло отключение только той ветви, на которой возникла аварийная ситуация. Для этого применяют принцип селективности выключателей.

Для обеспечения выборочного отключения на нижних ступенях устанавливают автоматы с мгновенной отсечкой, размыкающие цепь за 0.02 – 0.2 секунды. Выключатель, размещенный на вышестоящей ступени, или имеет выдержку по срабатыванию в 0.25 – 0.6 с или выполнен по специальной “селективной” схеме в соответствии со стандартом DIN VDE 0641-21.

Для гарантированного обеспечения селективной работы автоматов лучше использовать автоматы от одного производителя. Для выключателей единого модельного ряда существуют таблицы селективности, которые указывают возможные комбинации.

Простейшие правила установки

Участок цепи, который необходимо защитить выключателем может быть одно- или трехфазным, иметь нейтраль, а также провод PE (“земля”). Поэтому автоматы имеют от 1 до 4 полюсов, к которым подводят токопроводящую жилу. При создании условий для расцепления происходит одновременное отключение всех контактов.

Автоматы устанавливают следующим образом:

  • однополюсные на фазу;
  • двухполюсные на фазу и нейтраль;
  • трехполюсные на 3 фазы;
  • четырехполюсные на 3 фазы и нейтраль.

При этом запрещено делать следующее:

  • устанавливать однополюсные автоматы на нейтраль;
  • заводить в автомат провод PE;
  • устанавливать вместо одного трехполюсного автомата три однополюсных, если в цепь подключен хотя бы один трехфазный потребитель.

Все эти требования прописаны в ПУЭ и их необходимо соблюдать.

В каждом доме или помещении, к которому подведено электричество, устанавливают вводной автомат. Его номинал определяет поставщик и это значение прописано в договоре на подключение электроэнергии. Предназначение такого выключателя – защита участка от трансформатора до потребителя.

После вводного автомата к линии подключают счетчик (одно- или трехфазный) и устройство защитного отключения, функции которого отличаются от работы автоматического и дифференциального выключателя.

Если в помещении выполнена разводка на несколько контуров, то каждый из них защищают отдельным автоматом, мощность которого указана в маркировке. Их номиналы и классы определяет владелец помещения с учетом существующей проводки или мощности подключаемых приборов.

При выборе места для размещения распределительного щита необходимо помнить, что на свойства теплового расцепителя влияет температура воздуха. Поэтому желательно располагать рейку с автоматами внутри самого помещения.

Расчет необходимого номинала

Основная защитная функция автоматического выключателя распространяется на проводку, поэтому подбор номинала осуществляют по сечению кабеля. При этом вся цепь должна обеспечить штатную работу подключенных к ней приборов. Расчет параметров системы несложен, но надо учесть много нюансов, чтобы избежать ошибок и возникновения проблем.

Определение суммарной мощности потребителей

Один из главных параметров электрического контура – максимально возможная мощность подключенных к ней потребителей электроэнергии. При расчете этого показателя нельзя просто суммировать паспортные данные устройств.

Активная и номинальная компонента

Для любого прибора, работающего от электричества, производитель обязан указать активную мощность (P). Эта величина определяет количество энергии, которая будет безвозвратно преобразована в результате работы аппарата и за которую пользователь будет платить по счетчику.

Но для приборов с наличием конденсаторов или катушки индуктивности есть еще одна мощность с ненулевым значением, которую называют реактивной (Q). Она доходит до устройства и практически мгновенно возвращается обратно.

Реактивная компонента не участвует при подсчете использованной электроэнергии, но совместно с активной формирует так называемую “полную” или “номинальную” мощность (S), которая дает нагрузку на цепь.

Считать вклад отдельного устройства в общую нагрузку на токопроводящие жилы и автомат необходимо по его полной мощности: S = P / cos(f).

Повышенные стартовые токи

Следующей особенностью некоторых типов бытовой техники является наличие трансформаторов, электродвигателей или компрессоров. Такие устройства при начале работы потребляют пусковой (стартовый) ток.

Его значение может в несколько раз превышать стандартные показатели, но время работы на повышенной мощности невелико и обычно составляет от 0.1 до 3 секунд. Такой кратковременный всплеск не приведет к срабатыванию теплового расцепителя, но вот электромагнитный компонент выключателя, отвечающий за сверхток КЗ, может среагировать.

Особенно эта ситуация актуальна для выделенных линий, к которым подключают оборудование типа деревообрабатывающих станков. В этом случае нужно посчитать ампераж и, возможно, имеет смысл использовать автомат класса “D”.

Учет коэффициента спроса

Для цепей, к которым подключено большое количество оборудования и отсутствует устройство, которое потребляет наибольшую часть тока, используют коэффициент спроса (ks). Смысл его применения заключается в том, что все приборы не будут работать одновременно, поэтому суммирование номинальных мощностей приведет к завышенному показателю.

Этот коэффициент может принимать значение равное или меньшее единице. Вычисления расчетной мощности (Pr) каждого прибора происходит по формуле:

Pr = ks * S

Суммарную расчетную мощность всех приборов применяют для вычисления параметров цепи. Использование коэффициента спроса целесообразно для офисных и небольших торговых помещений с большим числом компьютеров, оргтехники и другой аппаратуры, запитанной от одного контура.

Для линий с незначительным количеством потребителей этот коэффициент не применяют в чистом виде. Из подсчета мощности убирают те устройства, чье включение одновременно с более энергозатратными приборами маловероятно.

Так, например, мало шансов на единовременную работу в жилой комнате с утюгом и пылесосом. А для мастерских с небольшим числом персонала в расчет берут только 2-4 наиболее мощных электроинструмента.

Вычисление силы тока

Выбор автомата производят по максимальному значению силы тока, допустимому на участке цепи. Необходимо получить этот показатель, зная суммарную мощность электропотребителей и напряжение в сети.

Согласно ГОСТ 29322-2014 с октября 2015 года значение напряжения должно быть равным 230 В для обыкновенной сети и 400 В – для трехфазной. Однако в большинстве случаев, до сих пор действуют старые параметры: 220 и 380 В соответственно. Поэтому для точности расчетов необходимо провести замеры с применением вольтметра.

Еще одной проблемой, особенно актуальной для электропроводки в частном секторе, является предоставление электроснабжения с недостаточным напряжением. Замеры на таких проблемных объектах могут показывать значения, выходящие за определенный ГОСТом диапазон.

Более того, в зависимости от уровня потребления соседями электричества, значение напряжения может сильно меняться в течение короткого времени.

Это создает проблему не только для функционирования приборов, но и для расчета силы тока. При падении напряжения некоторые устройства просто теряют в мощности, а некоторые, у которых присутствует входной стабилизатор, увеличивают потребление электричества.

Качественно провести расчеты необходимых параметров цепи в таких условиях сложно. Поэтому либо придется прокладывать кабели с заведомо большим сечением (что дорого), либо решать проблему через установку входного стабилизатора или подключение дома к другой линии.

После того как была найдена общая мощность электроприборов (S) и выяснено значение напряжения (U), расчет силы тока (I) проводят по формулам, являющихся следствием закона Ома:

If = S / Ufдля однофазной сети

Il = S / (1.73 * Ul) для трехфазной сети

Здесь индекс “f” означает фазные параметры, а “l” – линейные.

Большинство трехфазных устройств используют тип подключения “звезда”, а также именно по этой схеме функционирует трансформатор, выдающий ток для потребителя. При симметричной нагрузке линейная и фазная сила будут идентичны (Il = If), а напряжение рассчитывают по формуле:

Нюансы подбора сечения кабеля

Качество и параметры проводов и кабелей регулирует ГОСТ 31996-2012. По этому документу для выпускаемой продукции разрабатывают ТУ, где допускается некоторый диапазон значений базовых характеристик. Изготовитель обязан предоставить таблицу соответствия сечения жил и максимальной безопасной силы тока.

Выбирать кабель необходимо так, чтобы обеспечить безопасное протекание тока, соответствующего расчетной суммарной мощности электроприборов. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) минимальное расчетное сечение проводов, используемых в жилых помещениях, должно быть не менее 1,5 мм 2 .

Стандартные размеры имеют следующие значения: 1,5; 2,5; 4; 6 и 10 мм 2 .

Иногда есть резон использовать провода с сечением на шаг больше, чем минимально допустимое. В этом случае существует возможность подключения дополнительных приборов или замена уже существующих на более мощные без дорогостоящих и длительных работ по прокладке новых кабелей.

Расчет параметров автомата

Для любой цепи должно быть выполнено следующее неравенство:

In = In * 1. 45 = 29 A; D = 4 мм 2 .

Если проводка уже проложена, то последовательность действий другая:

  1. Определение допустимого тока при известном сечении и способе прокладки проводки по предоставленной производителем таблице.
  2. Подбор автоматического выключателя.
  3. Вычисление мощности подключаемых устройств. Комплектование группы приборов таким образом, чтобы суммарная нагрузка на цепь была меньше номинала.

Пример. Пусть проложены два одножильных кабеля открытым способом, D = 6 мм 2 , тогда:

Иногда возникает ситуация, когда можно выбрать несколько автоматов с разными номиналами для защиты контура. Например, при суммарной мощности электроприборов 4 кВт (18 A) была с запасом выбрана проводка с сечением медных жил 4 мм 2 . Для такой комбинации можно поставить выключатели на 20 и 25 A.

Плюсом выбора выключателя с наивысшим номиналом является возможность подключения дополнительных приборов без изменения элементов контура. Чаще всего так и поступают.

В пользу выбора автомата с меньшим номиналом говорит тот факт, что его тепловой расцепитель быстрее среагирует на повышенный показатель силы тока. Дело в том, что у некоторых приборов может возникнуть неисправность, которая приведет к росту потребления энергии, но не до значения короткого замыкания.

Например, поломка подшипника двигателя стиральной машины приведет к резкому увеличению тока в обмотке. Если автомат быстро среагирует на превышение разрешенных показателей и произведет отключение, то мотор не сгорит.

Выводы и полезное видео по теме

Конструкция автоматического выключателя и его классификация. Понятие времятоковой характеристики и подбор номинала по сечению кабеля:

Расчет мощности приборов и выбор автомата с использованием положений ПУЭ:

К выбору автоматического выключателя нужно отнестись ответственно, так как от этого зависит безопасность работы электросистемы дома. При всем множестве входных параметров и нюансов расчета необходимо помнить, что основная защитная функция автомата распространяется на проводку.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта. Расскажите о собственном опыте в выборе автоматических выключателей для защиты дачной или домашней электропроводки.

Бытовой ремонт №1

Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%!

  1. Заполните заявку
  2. Получите предложения с ценами от мастеров
  3. Выберите исполнителей по цене и отзывам

Разместите задание и узнайте цены

Автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Ошибочно полагать, что при выборе электроприбора нужно руководствоваться показателями нагрузки на сеть. Автомат защищает именно кабели и провода, а не подключенную бытовую технику.

При повышении нагрузки на электрическую сеть возрастает сила тока, из-за которой начинают греться провода, и происходит оплавление изоляции. В этот момент срабатывает автоматический выключатель. Ток перестает поступать на данный участок цепи, т.к. электроприбор ее размыкает. Автоматические выключатели ставят на вводе.

Типы автоматов

Типы автоматических выключателей различают по расцепителям. Расцепитель – это конструктивный элемент автомата, на который возложена основная функция по разрыву электросети в случае увеличения напряжения.

  • Электромагнитные расцепители – моментальное реагирование и срабатывание автомата. Принцип работы: при увеличении силы тока сердечник в сотые доли секунды втягивается, тем самым напрягая пружину, которая заставляет срабатывать расцепители
  • Тепловые биметаллические расцепители – разрыв сети происходит, только если нарушаются предельные значения параметров кабеля. Принцип действия заключается в изгибе пластины при ее нагреве. Она толкает рычаг в автомате, и он отключается
  • Полупроводниковые расцепители – используют на сети переменного/постоянного тока на вводе. Работу по разрыву линии осуществляет блок реле трансформатора

Характеристики чувствительности к перегрузкам

Для начала нужно обратить внимание на основные характеристики срабатывания:

  • Характеристика А – для электропроводки с особо чувствительным оборудованием. Расчет на мгновенную реакцию автомата на перегрузку
  • Характеристика В – для защиты электропроводки (розетки и освещение) от нагрузки в жилых домах. Небольшая задержка в срабатывании автомата при увеличении силы тока в 3-5 раз от номинального значения
  • Характеристика С – для защиты электропроводки от нагрузки в жилых домах и для сетей с большим пусковым током. Наиболее распространенная характеристика. Автомат не реагирует на небольшие скачки напряжения, а срабатывает только при серьезных перегрузках – увеличении силы тока в 5-10 раз от номинального значения
  • Характеристика D – для защиты электропроводки от нагрузки с большим пусковым током. Устанавливают на вводе для контроля электрической сети всего здания. Отключает сеть при увеличении тока в 10-50 раз от номинального значения

Выбор автомата по количеству полюсов

В зависимости от цели применения автомата выбирают количество полюсов автомата:

  • Однополюсный – для защиты освещения и розеток
  • Двухполюсный – для защиты мощной бытовой техники (стиральная машина, электрическая плита и т.д.)
  • Трехполюсный – для защиты генераторов, скважинных насосов и т.д.
  • Четырехполюсный – для защиты четырехпроводной сети

Выбор автомата по мощности

Выбор автоматического выключателя осуществляется по номинальному току. Для его расчета нужно использовать общепринятую формулу:

Где: I – это величина тока

P – мощность всех электроприборов в Вт

U – напряжение в сети в В (обычно 220В)

Чтобы рассчитать мощность электроприборов, показатель кВт нужно перевести в Вт.

Помимо выбора автоматического выключателя по мощности необходимо учитывать расчет максимального рабочего тока. Номинальный ток должен быть больше или равен максимальному. Для расчета нужно суммировать мощность всех приборов и разделить ее на напряжение в сети, умноженное на понижающий коэффициент.

В зависимости от типа проводки расчет предельных значений:

  • Для алюминиевых проводов – до 6А на 1 квадратный миллиметр
  • Для медных проводов – до 10А на 1 квадратный миллиметр

При установке автоматического выключателя нужно еще учитывать и повышающие коэффициенты. Они рассчитываются от количества потребителей электроэнергии:

  • Количество потребителей 2 -0,8
  • Количество потребителей 3 – 0,75
  • Больше 5 потребителей – 0,7

Помимо повышающих, для расчета используют и понижающие коэффициенты: отличие суммарной и потребляемой мощности. Значение 1 – для одновременного подключения нескольких бытовых приборов и 0,75 – если бытовые приборы есть, но из-за отсутствия розеток одновременно их включить нельзя.

После расчета нужно сверить по таблице максимально допустимое значение тока для проводника:

Автоматические выключатели (автоматы)

Содержание

Устройство модульного автомата

Автоматический выключатель (на языке электриков «автомат») является основой защиты в силовых электрических цепях низкого (до 1000 Вольт) напряжения. Это комбинированный электроприбор, сочетающий в себе функции выключателя и защитного устройства. Практически вся система распределения и защиты бытовой электропроводки построена на автоматах. Хочу сразу заметить, что основное применение автомата — это защита того участка электропроводки, который находится между выходом из автомата и потребителем. Если далее по линии находится другой автомат, то наш автомат должен защищать участок между этими двумя автоматами. При возникновении перегрузки или короткого замыкания на каком-то участке цепи, должен сработать только один автомат, защищающий конкретно данный участок цепи.

На фото выше представлен классический модульный автомат со снятой крышкой. По центру видна мощная токовая катушка электромагнитнго расцепителя, защищающего электропроводку от токов короткого замыкания. Справа от него — дугогасительная камера, под ним — биметаллическая пластина теплового расцепителя, защищающего цепь от длительных перегрузок.

Если нужна более подробная информация, посмотрите короткий видеоролик:

Автоматические выключатели АП-50

Стандарты для автоматических выключателей

ГОСТ Р 50031— 2012 (МЭК 60934:2007) — Автоматические выключатели для электрооборудования. Серьезный, большой документ. Очень много интересной информации для углубленного изучения данной темы.
ГОСТ Р 50345-2010(МЭК 60898-1:2003) — Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения.

Усенко К.А., инженер-электрик,

[email protected]

Номиналы автоматических выключателей по току

Основным назначением автоматических выключателей, применяемых в бытовых электрических сетях, является своевременное отключение потребителей в случае возникновения короткого замыкания или превышения номинального значения тока в результате перегрузки.

Для того чтобы иметь возможность выполнять обе эти функции, любой автоматический выключатель должен быть оснащен двумя видами расцепителей, один из которых (электромагнитный) реагирует на резкое увеличение тока, а другой (тепловой) размыкает цепь в случае недопустимого возрастания температуры проводников.

Невыполнение защитой своих функций может привести к чрезмерному нагреву элементов сети, их разрушению или возникновению пожара. Поэтому при монтаже или ремонте электрической проводки в квартире крайне важно правильно выбрать и установить устройства ее защиты.

Вполне естественно, что значения номинального тока и напряжения, а также времени отключения у различных автоматических выключателей разное.

Для того чтобы разобраться в критериях и правилах, которыми принято руководствоваться при установке этих устройств, следует внимательнее присмотреться к их техническим характеристикам.

Большинство их этих характеристик можно определить, просто глядя на соответствующие маркировки, нанесенные на корпус автоматического выключателя.

Номинальный ток

Эта характеристика показывает, какой максимально допустимый ток может протекать через это устройство в течение длительного времени не вызывая при этом срабатывания теплового расцепителя.

Чтобы рассчитать это значение для отдельной однофазной линии, нужно совокупную мощность подключенных к ней электроприборов разделить на напряжение сети. Например, при мощности потребителей в 3 кВт номинальный ток будет равен:

Iном = P/U=3000/220=13,6 А.

Нужно заметить, что рассчитанные таким образом значения не являются абсолютно точными, поскольку в них не учитывает коэффициент мощности, который может сильно влиять на результат, если в электрической цепи имеются крупные потребители реактивной энергии. Однако, поскольку в большинстве случаев такая нагрузка среди бытовых устройств не встречается, то для выбора автоматического выключателя вполне допустимо пользоваться этой формулой. Выбирать при этом нужно устройство, имеющее ближайший (больший) к расчетному номинал тока из стандартного ряда. Для нашего случая подойдет автоматический выключатель на 16 А.

Важным условием, которое должно соблюдаться при выборе защитного автомата, является способность проводки выдерживать его номинальный ток. Для того чтобы определить этот параметр, нужно знать сечение проводника и материал, из которого он изготовлен. Пользуясь этими данными, можно без труда определить значение максимально допустимого номинального тока, используя соответствующие таблицы.

Если характеристики проводки не соответствуют мощности подключаемых к ней потребителей, то нужно проводить отдельную линию, предназначенную для питания больших нагрузок (стиральная машина, электроплита, кондиционер и т. д.)

Номинальное напряжение

Тут все очень просто, для однофазной сети следует выбирать автоматы с номиналом 230 В, а для трехфазной – 380 В.

Тип времятоковой характеристики

Эта характеристика показывает зависимость скорости отключения контактов расцепителя от величины протекающего через них тока. Дело в том, что некоторые устройства, применяемые в бытовых электросетях, имеют достаточно большие пусковые токи, намного превышающие значения номинальных токов.

Для того чтобы автомат не срабатывал в момент пуска таких устройств, он должен «уметь» выдерживать эти токи в течение определенного промежутка времени, по истечении которого электроприбор выходит на нормальный режим работы и ток в сети снижается до своего номинального значения. Если этого не происходит, то имеет место аварийная ситуация, и электромагнитный расцепитель автомата отключит линию.

В бытовых электросетях применяются автоматические выключатели, имеющие три типа времятоковых характеристик:

  • В. Предназначены для питания розеток и линий освещения.
  • С. Наиболее распространенный тип выключателей, применяется для питания более мощных, чем в предыдущем случае потребителей (в том числе и двигателей с небольшими пусковыми токами). Такой автомат может быть использован в качестве вводного отключающего устройства в системе электроснабжения квартиры или частного дома.
  • Автоматы с характеристикой этого типа используются главным образом для защиты электродвигателей.

Как видно из рисунка, даже при десятикратном превышении током в цепи своего номинального значения, автомат, имеющий характеристику D, отключит цепь с задержкой от 1 до 2 с.

Номинальная отключающая способность

Эта характеристика показывает, какое максимальное значение тока может быть отключено этим автоматом.

Количество полюсов

В однофазных сетях используются выключатели, имеющие один или два полюса. Для установки в цепь питания трехфазного двигателя применяют трехполюсные устройства, а для защиты потребителей четырехпроводной трехфазной сети (с выделенным нулем) – четырехполюсные автоматы.

Если все вышеперечисленные значения определены, то выбрать автоматический выключатель для установки в квартире не представляет особой сложности. Однако есть еще несколько важных моментов, на которые стоит обратить внимание при монтаже системы защиты, состоящей из нескольких выключателей.

  1. Для обеспечения максимальной надежности лучше использовать автоматы от одного производителя.
  2. Подбирать номиналы выключателей по току нужно таким образом, чтобы обеспечить селективность системы автоматической защиты. То есть в случае возникновения аварийных ситуаций, она должна отключать только тот участок сети, где такая ситуация возникла. Чтобы обеспечить этот параметр, нужно в качестве общих автоматов выбирать устройства с большим значением номинального тока.
  3. Чтобы избежать приобретения некачественного или несоответствующего заявленным характеристикам устройства, лучше не покупать его у непроверенных поставщиков. Для этой цели существуют специализированные магазины или, в идеале, сертифицированные дилеры надежных производителей.

Пользуясь такими нехитрыми правилами, можно надежно обезопасить себя от возникновения неприятных ситуаций, связанных с авариями или некачественной работой системы защиты бытовой электросети.

Как выбрать автоматический выключатель? › Лениздат.ру

Основная функция автоматического выключателя – защитная. Устройство обеспечивает автоматическое отключение электричества в помещении в случае перегрузки или короткого замыкания. Сегодня производителями выпускается много вариантов приборов. Их можно посмотреть на сайте https://www.szenergo.ru/. При выборе нужно обратить внимание на три важных характеристики.

Выбираем по номинальному току

Главной характеристикой любого автомата является величина номинального тока, при котором электрическая цепь остается замкнутой. Выключатель подбирается так, чтобы данная величина была меньше длительно допустимого электротока проводки. Например, длительно допустимый электроток проводки 16 А, тогда автомат выбираем 10 А.

Выбираем по характеристике срабатывания

Автоматы разных классов имеют разный ток срабатывания, показывающий насколько автомат чувствителен к току короткого замыкания. Обратите внимание на то, какой буквой обозначен выключатель: B, C или D.

  • Устройства класса В устанавливают на линиях, где используются лампы накаливания и маломощные электроприборы. Автомат срабатывает, если номинальный электроток превышен в 3 – 5 раз.
  • Класса С защищают линии, на которых установлены электроприборы средней мощности: стиральные машины, холодильники, электроплита. Автомат отключается при превышении в 5 – 10 раз.
  • Класса D предназначены для обеспечения безопасности линий, на которых установлены асинхронные электродвигатели с большими пусковыми токами, например, компрессоры, станки. Устройство сработает, если превышение составит в 10 – 20 раз.

Если вы выбираете выключатель для квартиры, то лучше предпочесть тип С. Это объясняется тем, что пусковые токи на данных линиях кратковременные и небольшие, а токи короткого замыкания малые.

Выбираем по предельной отключающей способности

Предельная отключающая способность – это ток максимального короткого замыкания, который отключает выключатель без повреждения. Данная характеристика должна быть меньше, чем предельно отключающая способность. Иначе автомат сломается и не сможет отключить линию при коротком замыкании. Например, в бытовой электросети применяются устройства с характеристикой 6000 А.

Часто выбор автомата для конкретного помещения требует тщательных расчетов, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подготовлено по материалам сайта szenergo.ru.

Как правильно подобрать и рассчитать автоматический выключатель (простой расчет автомата).

Автоматический выключатель — это устройство, обеспечивающее защиту электропроводки и потребителей (электрических приборов) от коротких замыканий и перенагрузки электросети. Бытует ошибочное мнение, что автоматический выключатель обеспечивает защиту электроприборов от неполадок в сети. Это чушь, тут скорее наоборот, автоматический выключатель защищает проводку от самих потребителей, ведь перенагрузку электросети создают сами потребители.

У каждого автоматического выключателя есть свои технические характеристики, но чтобы сделать правильный выбор автоматического выключателя, нужно понимать и учитывать всего три: это номинальный ток, класс автомата и отключающая способность.

Разберем их по порядку.

Номинальный ток In — это сила тока, которую может пропустить через себя автомат. При превышении номинального тока, происходит размыкание контактов автоматического выключателя, вследствие чего обесточивается участок цепи. По стандартам, отключение автоматического выключателя должно происходить при силе тока в 145% от номинального. Самые распространенные автоматы с номинальным током в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

Класс автомата — это кратковременное значение силы тока, при котором автомат не срабатывает. Что это значит? Существует такое понятие как пусковой ток. Пусковой ток — это ток, который кратковременно потребляет электроприбор при запуске. Пусковой ток может во много раз превосходить номинальный ток прибора. Например, при включении лампочки в 60 Вт, создается пусковой ток в 10-12 раз больше от рабочего. Это значит, что на протяжении нескольких секунд, лампочка будет потреблять не 0.27 А, а 2.7-3.3 А. Для того чтобы компенсировать пусковые токи и используются классы автоматов.

Существуют 3 класса автоматических выключателей:

  1. класс B (превышение пускового тока в 3-5 раз от номинального)
  2. класс C (превышение пускового тока в 5-10 раз от номинального)
  3. класс D (превышение пускового тока в 10-50 раз от номинального)

Самый оптимальный класс для жилых и коммерческих помещений — это C класс.

Отключающая способность — это предельное значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель без потери работоспособности. На нашем рынке распространенны автоматические выключатели с отключающей способностью в 4,5 кА (килоампер). Но в Европе такие автоматы к установке запрещены, там они должны быть минимум в 6 кА. Если посмотреть на практике, то вполне хватает и 4,5 кА, так как в быту ток короткого замыкания редко превышает 1 кА. Если хотите соответствия стандартам, то выбирайте автомат на 6 кА и больше, если хотите по экономней, то автомат на 4,5 кА самое то.

Расчет автоматического выключателя.

Автоматический выключатель можно рассчитывать двумя методами: по силе тока потребителей или по сечению используемой проводки.

Рассмотрим первый способ — расчет автомата по силе тока.

Первым шагом, нужно подсчитать общую мощность, которую нужно повесить на автомат. Для этого суммируем мощность каждого электроприбора. Например, нужно рассчитать автомат на жилую комнату в квартире. В комнате находится компьютер (300 Вт), телевизор (50 Вт), обогреватель (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) и еще периодически будет включаться пылесос (1500 Вт). Плюсуем все эти мощности и получаем 4030 Вт.

Вторым шагом рассчитываем силу тока по формуле I=P/U
P — общая мощность
U — напряжение в сети

Рассчитываем I=4030/220=18,31 А

Выбираем автомат, округляя значение силы тока в большую сторону. В нашем расчете это автоматический выключатель на 20 А. 

Рассмотрим второй метод — подбор автомата по сечению проводки.

Этот метод намного проще предыдущего, так как не нужно производить никаких расчетов, а значения силы тока брать из таблицы (ПУЭ табл.1.3.4 и 1.3.5.)

Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного

0,5

11

0,75

15

1

17

16

15

14

15

14

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

4

41

38

35

30

32

27

5

46

42

39

34

37

31

6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50


Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного

2

21

19

18

15

17

14

2,5

24

20

19

19

19

16

3

27

24

22

21

22

18

4

32

28

28

23

25

21

5

36

32

30

27

28

24

6

39

36

32

30

31

26

8

46

43

40

37

38

32

10

60

50

47

39

42

38

Допустим, у нас двухжильный медный провод с сечением 4 мм.кв. уложенный в стену, смотрим по первой таблице силу тока, она равна 32 А. Но при выборе автоматического выключателя эту силу тока нужно уменьшать до ближайшего нижнего значения, для того чтобы провод не работал на пределе. Получается, что нам нужен автомат на 25 А.

Так же нужно помнить, если нужен автомат на розеточную группу, то брать выше 16 А нет смысла, так как розетки больше 16 А выдержать не могут, они просто начинают гореть. На освещение самый оптимальный на 10 А.

Выбор правильного автоматического выключателя и его типа

Автоматический выключатель — это устройство защиты энергосистемы, которое может замыкать или размыкать цепь

Автоматический выключатель срабатывает в условиях неисправности и изолирует неисправную часть цепи от остальной, размыкая цепь. Эта операция выполняется автоматически с помощью реле вместе с автоматическим выключателем.

Следует отметить, что автоматические выключатели также могут управляться вручную, а также могут работать в нормальных условиях.Следовательно, автоматические выключатели также являются полезными коммутационными устройствами, которые используются для включения или отключения цепи в нормальных условиях.

Рабочий механизм:

В общем смысле автоматический выключатель состоит из двух электродов или контактов, которые при нормальных условиях остаются в контакте друг с другом, позволяя течь току. Но в случае неисправности контакты размыкаются или размыкаются, что приводит к разрыву цепи и предотвращению прохождения тока повреждения.

Размыкание контактов достигается включением катушки отключения автоматического выключателя, которая заставляет контакты перемещаться, как показано на рисунке. Также важно знать, что катушка отключения находится под напряжением от реле, поэтому в основном реле сигнализирует выключателю о срабатывании.

Эти контакты также можно размыкать вручную, например, во время обслуживания или переключения.

Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и прямо сейчас у нас есть для вас много интересного.Первые 50 участников, которые присоединятся к нашему сообществу видеоблогов, получат 75% скидку . Предложение действительно до 15 мая . Чего ты ждешь? Зарегистрируйтесь сейчас.

Явления дуги:

Каждый раз, когда происходит короткое замыкание, через контакты автоматических выключателей проходит чрезвычайно высокий ток. Когда эти контакты начинают размыкаться, площадь контакта уменьшается, а сила тока быстро увеличивается. Это вызывает быстрый нагрев и ионизацию окружающего материала.Эта ионизированная среда, таким образом, действует как путь прохождения тока, задерживая разрыв цепи.

Это может привести к повреждению системы, а выделяемое тепло может повредить сам выключатель. Разность потенциалов между контактами довольно мала, но достаточна для поддержания дуги.

Методы гашения дуги:

Эту дугу необходимо устранить для успешного отключения и отключения цепи. Следовательно, это важный фактор при определении типа и размера автоматического выключателя, который будет использоваться в различных приложениях.Для этого у нас есть два метода гашения дуги.

1. Метод высокого сопротивления:

В этом методе сопротивление дуги увеличивается со временем и увеличивается до тех пор, пока значение тока не упадет до уровня, недостаточного для поддержания дуги. Недостатком являются огромные потери энергии и тепла, рассеиваемого в дуге.

2. Метод низкого сопротивления или нулевого тока:

Этот метод используется для систем переменного тока и наиболее широко используется. Весь синусоидальный ток и напряжения проходят через нулевые точки в каждом полупериоде.Сопротивление поддерживается на низком уровне до тех пор, пока не произойдет переход через нуль, где дуга гаснет естественным образом, после перехода через ноль гасящая среда предотвращает повторное возникновение дуги.

Самый быстрый на сегодняшний день автоматический выключатель может погасить дугу за 2 цикла, в то время как наиболее распространенными средами, используемыми для гашения дуги, являются воздух, масло, гексафторид серы SF6 и вакуум.

Категории автоматических выключателей:

Автоматические выключатели

можно разделить на категории согласно соответствующему уровню напряжения системы.Поэтому их можно разделить на выключатели низкого, среднего и высокого напряжения.

Автоматические выключатели низкого напряжения:

Эти выключатели используются для напряжений до 600 В и делятся на 3 типа.

1. Литой корпус (MCCBS):

Они используются для токов от 20 до 2500 ампер и часто используются для включения или выключения цепи. Они помещены в герметичный корпус, поэтому не подлежат ремонту и обычно применяются в распределительных щитах и ​​щитах.

Следует отметить, что MCCBS следует тестировать в соответствии со стандартами UL489 и NEMA AB-1.

2. Силовой выключатель:

Силовые выключатели

имеют номинальные токи от 800 до 6000 ампер. Они используются для защиты генератора и двигателя. Силовые выключатели устанавливаются на металлических корпусах для низковольтных распределительных устройств и должны быть испытаны в соответствии со стандартами ANSI C37.13 и UL1066.

3. Изолированный корпус (ICCBS):

ICCBS по сути такие же, как автоматические выключатели в литом корпусе.Однако они включают в себя двухступенчатый механизм закрытия с накоплением энергии. Зарядная рукоятка или двигатель заряжает пружину, которая затем отпускается кнопкой или соленоидом, чтобы окончательно закрыть прерыватель. Обычно они имеют размер корпуса от 800 до 4000 ампер. Обычно они имеют типоразмер от 800 до 4000 ампер и используются в MCC или в качестве главного выключателя в распределительном щите. ICCB также проходят испытания в соответствии со стандартами UL489 и NEMA AB-1

.

Автоматические выключатели среднего и высокого напряжения:

Выключатели

MV используются для систем от 600 В до 69 кВ, а высоковольтные выключатели применяются в системах с напряжением более 69 кВ.Тип среды, находящейся внутри этих автоматических выключателей, используется для их классификации. Это следующие:

1. Масляные автоматические выключатели:

Главные контакты погружены в масло, которое действует как ионизирующая среда. Масло обладает высокой диэлектрической прочностью, чтобы выдерживать напряжение на контактах. Дуга разлагает масло на газы, которые обладают отличными охлаждающими свойствами для гашения дуги. Однако масло, как и газообразный водород, легко воспламеняется, поэтому существует риск возгорания.Эти гидромолоты также требуют своевременного осмотра и замены масла. OCB используются напряжением до 11кВ.

2. Воздушные автоматические выключатели:

В этих автоматических выключателях в качестве средства гашения дуги используется струя воздуха под высоким давлением.

Воздушный поток охлаждает дугу и отталкивает продукты дуги в атмосферу, что приводит к гашению дуги.

Воздушные выключатели в настоящее время в основном заменяют масляные выключатели, поскольку они не связаны с пожарной опасностью.Они также компактны и имеют меньшее время дуги. В большинстве систем высокого напряжения выше 110 кВ используются воздушные выключатели.

3. SF6 Автоматические выключатели:

Гексафторид серы (SF6) представляет собой инертный изолирующий газ, который используется в качестве среды для гашения дуги. Он обладает превосходными характеристиками гашения дуги, поскольку SF6 имеет тенденцию поглощать свободные электроны, поэтому дуга быстро изолируется из-за потери проводящих электронов.Также существуют элегазовые выключатели на напряжение до 115 кВ и 230 кВ с временем отключения менее 3 циклов. Однако эти автоматические выключатели очень дороги.

4. Вакуумные силовые выключатели:

В этих выключателях вакуум используется в качестве среды для гашения дуги. Он предлагает самые сильные изоляционные свойства, чем любой другой материал. Следовательно, как только в этом автоматическом выключателе возникает дуга, она немедленно гаснет.Они используются в системах от 22 кВ до 66 кВ.

Сводка типов автоматических выключателей:

Важные параметры при выборе автоматических выключателей:

Отключающая способность / KA: это максимальный ток, при котором автоматический выключатель рассчитан на безопасное прерывание при определенном напряжении.

Мгновенное срабатывание: Настройки, при которых автоматический выключатель срабатывает немедленно, без какой-либо преднамеренной задержки.Все MCCBS и ICB имеют настройки мгновенного отключения, а для PCBS это необязательно.

Кратковременные настройки: Автоматический выключатель остается замкнутым в течение некоторого времени в диапазоне высоких токов короткого замыкания. Это важный фактор в достижении избирательной координации автоматических выключателей.

Настройки длительного времени: Это настройка автоматического выключателя для определения продолжительности времени, в течение которого может протекать определенный ток перегрузки перед отключением.(для значений тока меньше кратковременного или мгновенного срабатывания).

Непрерывный ток: Это ток, который устройство выдерживает без отключения или перегрева.

Размер кадра: Размер кадра указывает физический размер выключателя, а также максимальный продолжительный ток, который он может выдерживать.

Номинальное напряжение, кВ: Указывает максимальное напряжение системы, которое может выдержать автоматический выключатель.

Номинальная кВА или МВА: Важной характеристикой автоматического выключателя является его отключающая или отключающая способность.Это максимальный ток, который автоматический выключатель способен отключать при заданном напряжении и в определенных условиях, например. фактор силы.

Дается по следующей формуле:

Рейтинг МВА (отключающая способность) =

√3 x Напряжение системы x ток SC 10 6

знак равно

√3 x V L x I F 10 6

МВА

Где I F = номинальный ток отключения в амперах.

Выбор автоматического выключателя в соответствии с его применением / отключающим устройством:

Это тип MCCB, предназначенный для защиты двигателей.Они содержат регулируемый магнитный расцепитель, который можно настроить для отключения двигателя в случае неисправности. Эта конфигурация может быть выполнена в соответствии с типом двигателя. Следует отметить, что пусковой ток не рассматривается как неисправность и может пройти.

Твердотельное отключение:

Эти отключающие устройства оснащены силовой электроникой и программируемым программным обеспечением. Они намного быстрее и надежнее традиционных автоматических выключателей и требуют относительно меньшего обслуживания.

Они также имеют дополнительные функции отключения, такие как длительное, кратковременное, мгновенное отключение и отключение при падении на землю.

Термомагнитный:

Эти расцепители состоят из биметаллической термопласты, которая контролирует работу автоматического выключателя. Перегрев, вызванный высоким током короткого замыкания, приведет к срабатыванию биметаллической ленты для отключения автоматического выключателя, задержка будет зависеть от величины тока короткого замыкания. В основном они используются для защиты нашей системы от перегрузок.

Эти расцепители доступны как в автоматических выключателях, так и на печатных платах и ​​обеспечивают мгновенное отключение, в то время как установка короткого времени 30 циклов также может быть достигнута для печатных плат с использованием только тепловых устройств.

MCCB, ICCB или печатных плат? Какой выбрать?

В целом все автоматические выключатели обеспечивают защиту от перегрузки по току. Выбор автоматических выключателей в литом корпусе, автоматических выключателей с изолированным корпусом и силовых выключателей в системе обычно зависит от предполагаемого применения, требуемых стандартов проектирования и технических характеристик.

Инженер должен учитывать параметры, обсужденные выше, такие как кратковременный рейтинг, отключающая способность, размер кадра и т. Д., Чтобы определить, подходит ли устройство для обеспечения защиты, а также координации и избирательности.

MCCB и ICCB имеют наивысшую отключающую способность наряду с мгновенным отключением, поэтому нашей системе не требуется выдерживать высокие токи при любой временной задержке. В то время как печатные платы имеют высокую отключающую способность, дополнительные настройки мгновенного срабатывания, но модели с наивысшим кратковременным рейтингом.

Требования к эксплуатации, такие как выдвижной монтаж, потребуют наличия печатных плат, в то время как для фиксированного монтажа потребуется MCCBS или ICCBS. Экономические преимущества всегда важны, поэтому выбирается лучший компромисс между номинальными характеристиками, размером корпуса и стоимостью. MCCBS и ICCBS относительно дешевле, чем печатные платы.

В конце концов, , мы можем согласиться с тем, что автоматические выключатели являются неотъемлемой частью системы электроснабжения, и их правильное применение очень важно. Наряду с основами и принципами работы автоматических выключателей инженер должен также знать, как правильно выбирать автоматические выключатели в соответствии с их применением.

Выбор подходящих устройств защиты от сверхтоков

Электрические распределительные системы могут быть сложными, и ни одна из них не является идеальной. Случайное повреждение оборудования, неблагоприятные условия окружающей среды, износ оборудования и многие другие факторы могут способствовать возникновению сверхтоков. Чтобы избежать дорогостоящих повреждений и серьезных угроз безопасности, важно установить надлежащие устройства защиты от перегрузки по току (OCPD). Для выбора подходящего OCPD необходимо знать номинальное напряжение устройства и правильно согласовать его с номинальным напряжением системы.

Что такое перегрузка по току?

Существует два разных типа сверхтоков: токи перегрузки и токи короткого замыкания. При токе перегрузки ток чрезмерен по сравнению со стандартным рабочим током и изолирован от нормального токопроводящего пути распределительной системы. Ток короткого замыкания — это ток, который выходит за пределы стандартного проводящего пути. Многие OCPD предназначены для работы с обоими типами токов.

Типы устройств максимальной токовой защиты

Для защиты оборудования и цепей от перегрузки по току можно использовать много различных типов OCPD.К наиболее распространенным типам относятся предохранители и автоматические выключатели. Оба прерывают прохождение тока, но делают это по-разному:

Предохранители

Предохранитель

A содержит металлический провод, который плавится при протекании через него чрезмерного тока, эффективно прерывая ток и предотвращая дальнейшее повреждение системы. Предохранители бывают разных номиналов по току и напряжению, и их необходимо заменять при перегорании.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели могут быть разных типов и размеров, но общие характеристики одинаковы.Когда автоматический выключатель обнаруживает состояние неисправности, расцепитель в автоматическом выключателе размыкает свои контакты, чтобы прервать ток. Эти контакты должны избегать чрезмерного нагрева при прохождении тока нагрузки. Когда электрический ток прерывается, возникает дуга, которая должна сдерживаться, чтобы пространство между контактами могло снова выдерживать напряжение, протекающее по цепи. Хотя предохранители необходимо заменить, автоматические выключатели можно сбросить и использовать снова.

Ампер, напряжение и номинальное значение прерывания

Чрезвычайно важно знать различные номиналы устройств защиты от перегрузки по току, чтобы можно было выбрать правильный номинал и устройство работало.Три типа номиналов включают в себя ток, напряжение и отключающую способность.

Номинальный ток

Все предохранители имеют номинальный ток, который выбирается в зависимости от типа нагрузки и определенных нормативных требований. В большинстве случаев номинальный ток предохранителя не должен превышать допустимую нагрузку цепи по току.

Номинальное напряжение

Для того, чтобы устройство работало, номинальное напряжение OCPD должно быть равно или превышать напряжение системы; в противном случае устройство может самоуничтожиться.Два типа номинального напряжения устройства защиты от перегрузки по току включают в себя номинальное напряжение и кратное напряжение. Несмотря на то, что все предохранители рассчитаны на прямое напряжение, некоторые устройства рассчитаны на минимальное напряжение (например, некоторые автоматические выключатели в литом корпусе) и требуют дополнительной оценки при использовании.

Рейтинг прерывания

Рейтинг прерывания — это рейтинг, который определяет величину тока, которую OCPD может выдерживать без потери своей целостности. Если устройство не может выдержать ток короткого замыкания, он может взорваться и вызвать повреждение или травму.Таким образом, важно, чтобы электротехники использовали OCPD с номиналом отключения, достаточным для всех текущих уровней неисправностей.

Установка и тестирование

Чтобы установить соответствующее устройство максимального тока в правильном месте, электромонтажники должны соблюдать статью 240 Национального электротехнического кодекса (NEC). В этой статье NEC заявляет, что все проводники (кроме гибких шнуров, гибких кабелей и крепежных проводов) должны быть защищены OCPD в соответствии с их номинальной силой тока, которая конкретно указана в статье 301.15, если иное не разрешено или не требуется в Статье 240.4 A-G. В зависимости от установки могут применяться и другие статьи.

Обслуживание OCPD также является важной частью надлежащей защиты цепи. Электрики должны обратить внимание на NFPA 70B, который определяет тестирование и обслуживание OCPD для обеспечения надежности и безопасности.

Защита от перегрузки по току — ключ к общей электробезопасности

Выбор подходящего устройства защиты от перегрузки по току (OCPD) для конкретной цепи является фундаментальным требованием любой электрической системы.Помимо защиты проводников и изоляции проводов, OCPD также защищают остальную часть системы, изолируя электрическую неисправность.

Если не устранить перегрузку по току, это может создать серьезную угрозу безопасности и привести к дорогостоящему повреждению электрического оборудования и имущества. Чтобы соответствовать требованиям NEC и местным электротехническим нормам и выбирать правильное устройство защиты, электромонтажники должны иметь право на защиту и понимать рейтинги OCPD.

Выбор правильного автоматического выключателя и его типа | by AllumiaX Engineering

Автоматический выключатель — это устройство защиты энергосистемы, которое может замыкать или размыкать цепь.

Автоматический выключатель срабатывает в условиях неисправности и изолирует неисправную часть цепи от остальной, размыкая цепь. Эта операция выполняется автоматически с помощью реле вместе с автоматическим выключателем.

Следует отметить, что автоматические выключатели также могут управляться вручную, а также могут работать в нормальных условиях. Следовательно, автоматические выключатели также являются полезными коммутационными устройствами, которые используются для включения или отключения цепи в нормальных условиях.

Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и в этой серии мы собираемся поговорить о всевозможных различных исследованиях и комментариях по энергетике. Мы рассмотрим различные блоги, написанные AllumiaX. Это весело, весело, по сути, это видеоблог, и мы надеемся, что вы, , присоединитесь к нам, и получите от этого пользу.

В общем смысле автоматический выключатель состоит из двух электродов или контактов, которые в нормальных условиях остаются в контакте друг с другом, позволяя течь току.Но в случае неисправности контакты размыкаются или размыкаются, что приводит к разрыву цепи и предотвращению прохождения тока повреждения.

Размыкание контактов достигается включением катушки отключения автоматического выключателя, которая заставляет контакты перемещаться, как показано на рисунке. Также важно знать, что катушка отключения находится под напряжением от реле, поэтому в основном реле сигнализирует выключателю о срабатывании.

Эти контакты также можно размыкать вручную, например, во время обслуживания или переключения.

Ранее мы писали статью о Как правильно выбрать предохранитель для защиты энергосистем . Если вы еще не проверяли его, нажмите на него и ознакомьтесь с информацией, доступной в этом блоге.

By F1jmm — Собственная работа, CC BY-SA 4.0, Link

При возникновении короткого замыкания через контакты автоматических выключателей проходит чрезвычайно высокий ток. Когда эти контакты начинают размыкаться, площадь контакта уменьшается, а сила тока быстро увеличивается.Это вызывает быстрый нагрев и ионизацию окружающего материала. Эта ионизированная среда, таким образом, действует как путь прохождения тока, задерживая разрыв цепи.

Это может привести к повреждению системы, а выделяемое тепло может повредить сам выключатель. Разность потенциалов между контактами довольно мала, но достаточна для поддержания дуги.

Эту дугу необходимо устранить для успешного отключения и отключения цепи. Следовательно, это важный фактор при определении типа и размера автоматического выключателя, который будет использоваться в различных приложениях.Для этого у нас есть два метода гашения дуги.

1. Метод высокого сопротивления:

В этом методе сопротивление дуги увеличивается со временем и увеличивается до тех пор, пока значение тока не упадет до уровня, недостаточного для поддержания дуги. Недостатком являются огромные потери энергии и тепла, рассеиваемого в дуге.

2. Метод низкого сопротивления или нулевого тока:

Этот метод используется для систем переменного тока и наиболее широко используется. Весь синусоидальный ток и напряжения проходят через нулевые точки в каждом полупериоде.Сопротивление поддерживается на низком уровне до тех пор, пока не произойдет переход через нуль, где дуга гаснет естественным образом, после перехода через ноль гасящая среда предотвращает повторное возникновение дуги.

Самый быстрый на сегодняшний день автоматический выключатель может погасить дугу за 2 цикла, в то время как наиболее распространенными средами, используемыми для гашения дуги, являются воздух, масло, гексафторид серы SF6 и вакуум.

Автоматические выключатели можно разделить на категории согласно соответствующему уровню напряжения системы. Поэтому их можно разделить на выключатели низкого, среднего и высокого напряжения.

Автоматические выключатели низкого напряжения используются для напряжений до 600 В и делятся на 3 типа, а именно: модельный корпус (MCCBS), силовой выключатель и изолированный корпус (ICCBS).

Выключатели

среднего напряжения используются в системах от 600 В до 69 кВ, а высоковольтные выключатели применяются в системах с напряжением более 69 кВ. Тип среды, находящейся внутри этих автоматических выключателей, используется для их классификации. Они подразделяются на масляные, воздушные, элегазовые и вакуумные выключатели.

Щелкните здесь, чтобы подробнее узнать о автоматических выключателях типа .

  • Отключающая способность / кА: это максимальный ток, при котором автоматический выключатель рассчитан на безопасное прерывание при определенном напряжении.
  • Мгновенное срабатывание: Настройки, при которых автоматический выключатель срабатывает немедленно, без какой-либо преднамеренной задержки. Все MCCBS и ICB имеют настройки мгновенного отключения, а для PCBS это необязательно.
  • Кратковременные настройки: Автоматический выключатель остается замкнутым в течение некоторого времени в диапазоне высоких токов короткого замыкания.Это важный фактор в достижении избирательной координации автоматических выключателей.
  • Настройки длительного времени: Это настройка автоматического выключателя для определения продолжительности времени, в течение которого может протекать определенный ток перегрузки перед отключением. (для значений тока меньше кратковременного или мгновенного срабатывания).
  • Непрерывный ток: Это ток, который устройство будет выдерживать без отключения или перегрева.
  • Размер кадра: Размер кадра указывает физический размер выключателя, а также максимальный продолжительный ток, который он может выдерживать.
  • Номинальное напряжение, кВ: Указывает максимальное напряжение системы, которое может выдержать автоматический выключатель.
  • Номинальная мощность в кВА или МВА: Важной характеристикой автоматического выключателя является его отключающая или отключающая способность. Это максимальный ток, который автоматический выключатель способен отключать при заданном напряжении и в определенных условиях, например. фактор силы.

Выбор автоматических выключателей в системе обычно зависит от предполагаемого применения, требуемых стандартов проектирования и технических характеристик.

Инженер должен учитывать параметры, обсуждаемые здесь , , такие как кратковременный рейтинг, отключающая способность, размер кадра и т. Д., Чтобы определить, подходит ли устройство для обеспечения защиты, а также координации и селективности.

В конце концов, , мы можем согласиться с тем, что автоматические выключатели являются неотъемлемой частью системы электроснабжения, и их правильное применение очень важно. Наряду с основами и принципами работы автоматических выключателей инженер должен также знать, как правильно выбирать автоматические выключатели в соответствии с их применением.

Принципы энергосистемы — VK Mehta

Практическая защита энергосистемы — Марк Браун, LG Hewitson

Сообщите нам, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, и оставьте свои отзывы в комментариях .

Наем профессионального инженера-электрика для проведения анализа вспышки дуги и Исследование короткого замыкания — отличный способ обеспечить безопасность вашего предприятия и рабочих от нежелательных инцидентов.

AllumiaX, LLC — один из ведущих поставщиков исследований энергосистем на северо-западе. Наши непревзойденные услуги и опыт сосредоточены на обеспечении адекватного анализа Arc Flash , Переходная стабильность , Поток нагрузки , Демпферная цепь , Короткое замыкание , Координация короткого замыкания , , Сеть заземления и Качество электроэнергии .

Чтобы узнать больше о AllumiaX , подпишитесь на нас на Facebook , LinkedIn и Twitter и будьте в курсе всех последних новостей в области электротехники.
Позвоните нам: (206) 552–8235

Предохранители или автоматические выключатели: какие следует использовать?

Для большинства из нас, кто работает в области проектирования электрических систем, вопрос защиты цепей является вездесущим в нашей повседневной работе.Существует множество доступных технологий защиты цепей, которые решают такие явления, как переходные процессы высокого напряжения, индуктивный откат, емкостная связь, высокие пусковые токи и замыкания на землю, и это лишь некоторые из них. Однако наиболее распространенные устройства защиты цепей защищают от ситуаций перегрузки по току. Как уже известно большинству из нас, защита от сверхтоков обычно достигается за счет включения предохранителя или автоматического выключателя в первичный источник питания. Самый большой вопрос, с которым сталкивается большинство проектировщиков электротехники, — какое из этих устройств выбрать для той или иной ситуации.Чаще всего наш выбор предохранителей или автоматических выключателей основан на прошлом опыте и личных предпочтениях. В контексте любой отрасли прошлый опыт обычно является хорошим руководством для этого процесса выбора. Однако при смене проекта или переходе на новую работу то, что вам будет удобно, может не подойти для нового приложения.

Давайте посмотрим правде в глаза, предохранители и автоматические выключатели делают примерно то же самое; они защищают цепь от ситуаций перегрузки по току.Итак, какие критерии мы используем для выбора того или другого? Постоянный аргумент, который я слышал в пользу автоматических выключателей, заключается в том, что их легче восстановить после возникновения ситуации отказа. Хотя это правда, я никогда особо не верил в этот аргумент, потому что в идеале, если схема спроектирована и используется правильно, выключатель никогда не должен срабатывать. Если вы имеете дело с выключателем, который регулярно срабатывает, это следует рассматривать как явный признак того, что в цепи что-то серьезно не так.В этих ситуациях удобство сброса выключателя служит только для отсрочки неизбежного исправления или изменения конструкции схемы. С другой стороны, обычный аргумент в пользу предохранителей заключается в том, что они очень дешевы. Этот конкретный аргумент действительно имеет некоторые достоинства, поскольку правильно спроектированная цепь не перегорит предохранители, и, следовательно, единовременная стоимость предохранителя и держателя значительно ниже, чем его аналог с выключателем. Однако, если в цепи регулярно перегорают предохранители, накопленные затраты на замену, связанные с рабочей силой и временем простоя, могут сделать набор предохранителей значительно более дорогим в долгосрочной перспективе.Кроме того, если набор предохранителей указан как неотъемлемая часть силового выключателя, то его стоимость сопоставима с эквивалентной схемой автоматического выключателя.

Неудивительно, что и предохранители, и автоматические выключатели имеют свои плюсы и минусы. У автоматических выключателей, безусловно, есть несколько очень хороших качеств. В большинстве случаев они могут использоваться в качестве выключателя питания (см. Рисунок 1) , что обеспечивает большое удобство для любого оборудования, которое может нуждаться в регулярном обслуживании.Для этих приложений доступны выключатели даже с функциями блокировки / маркировки. Еще одним привлекательным атрибутом выключателей является то, что они по своей сути безопасны. Электрические соединения обычно расположены за защитной панелью, что полностью исключает любую возможность поражения электрическим током. Эта функция весьма ценна, особенно в тех ситуациях, когда для обслуживания оборудования требуется персонал, не имеющий отношения к электричеству. Третья особенность заключается в том, что они обычно предоставляют визуальный индикатор, когда они сработали.Эта функция может сэкономить много времени на диагностику, если вы относитесь к тому типу людей, которые часто забывают проверить предохранители, и, как оказалось, я один из таких парней.

Для многих профессионалов комплекты предохранителей также имеют ряд желаемых характеристик. Как упоминалось ранее, они особенно недороги по сравнению с их аналогами с прерывателями. Они просты, довольно легки в установке и, в большинстве случаев, разъединитель с плавким предохранителем, как показано на рис. 2 , быстро прикрепляется к коммунальной панели с помощью всего нескольких болтов.Провода обычно подключаются с помощью встроенных клеммных колодок винтового типа. В дополнение к их механической простоте, электрическая гибкость, которую обеспечивают предохранители, может быть значительным преимуществом, особенно при работе с уникальными цепями. В большинстве новых конструкций текущие требования схемы могут быть точно оценены, однако могут возникнуть различные непредвиденные ситуации, которые могут привести к срабатыванию предохранителя, который был первоначально указан. В этих случаях выбранный предохранитель можно быстро заменить на другой блок, который лучше подходит для данной области применения.Хорошим примером этого является машина с большим током включения (импульсным). Указанный исходный предохранитель может быть вполне достаточным для рабочего тока, но может перегорать каждый раз при подаче напряжения на цепь. Набор предохранителей позволяет технику быстро исправить ситуацию с минимальными затратами на установку нескольких новых предохранителей. Оригинальные предохранители просто заменяются на устройства с выдержкой времени или с задержкой срабатывания, имеющие такой же номинальный ток, и проблема мгновенно устраняется. Подобную ситуацию не так просто исправить, если вы изначально установили автоматический выключатель.В этом случае прерыватель должен быть удален и заменен полностью новым блоком с номинальными характеристиками, соответствующими условиям. Затраты, связанные с подобным изменением, отражают стоимость нового выключателя и трудозатрат по удалению старого блока и замене его новым.

Существенным недостатком комплектов предохранителей являются открытые электрические соединения. В случае более крупных вставных предохранителей зажимы гнезда открыты и находятся в непосредственной близости от противоположных сторон цепи.Когда корпус, в котором находится комплект предохранителей, открывается, эти гнезда подвергают техника воздействию цепи под напряжением. Многие силовые разъединители со встроенными предохранителями специально разработаны для устранения этой опасности при выключении. При замене предохранителей большего размера всегда рекомендуется использовать специальный набор съемников для изолированных предохранителей, как показано на рис. 3 . Однако в крайнем случае средний технический специалист будет испытывать сильное давление, чтобы заставить оборудование работать. Если у них нет готового доступа к съемнику предохранителя, они могут прибегнуть к более небезопасным методам, чтобы вынуть предохранитель и вставить новый.У этой ненадлежащей практики, которая в конечном итоге приведет к поражению электрическим током, просто нет будущего.

Когда дело доходит до гибкости конструкции, предохранители обычно считаются немного более удобными, чем автоматические выключатели. Комплекты предохранителей легко доступны в качестве неотъемлемых компонентов для многих силовых разъединителей. Эти предварительно упакованные сборки особенно популярны как среди электриков, так и среди инженеров-электриков. Несмотря на то, что автоматические выключатели становятся все более популярными в качестве силовых разъединителей, блоки с предохранителями все еще преобладают в промышленности.

Нельзя сказать, что выключатели не обладают таким же уровнем гибкости. Разъединители с автоматическим выключателем имеют явное преимущество в том, что они примерно вдвое меньше своего аналога с предохранителями, что означает, что их легче установить на густонаселенной распределительной панели. Это, в сочетании с присущей им безопасностью, означает, что все больше и больше проектировщиков электротехники определяют выключатели-разъединители для применения в местах использования.

Скорее всего, распределительные щиты в домах и офисах оборудованы исключительно автоматическими выключателями.Как оказалось, выключатели особенно подходят для систем распределения электроэнергии. В этих случаях ответвленные цепи могут иметь большое количество подключенных к ним нагрузок в любой момент времени. Следовательно, со статистической точки зрения возможно и даже вероятно, что ответвленная цепь будет периодически подвергаться перегрузке, которая приведет к срабатыванию выключателя. В этих ситуациях простота автоматического выключателя становится очевидной. Просто устраняя перегрузку по току и перезагружая выключатель, ответвленная цепь снова находится в рабочем состоянии.Кроме того, автоматические выключатели обеспечивают гораздо более компактную и логичную компоновку при установке центра распределения электроэнергии в большинстве промышленных сред.

Огромное количество предохранителей и автоматических выключателей на рынке является явным признаком того, что ни один из них не дает значительного преимущества при любых обстоятельствах. В любом конкретном проекте выбор использования автоматического выключателя или комплекта предохранителей в конечном итоге остается за проектировщиком электрооборудования. В большинстве случаев такие соображения, как закупочная цена, производственные затраты, требования к обслуживанию и нехватка места, будут играть большую роль в процессе выбора, чем фактические электрические характеристики схемы.Кажется, лучший совет, который можно дать по этой теме, — это тщательно изучить обе технологии и проявить усердие при их применении.

Брайан С. Эллиотт

Брайан С. Эллиотт Био

Брайан С. Эллиотт — начальник инженерного отдела компании Air Options, Inc. в Хьюстоне, штат Техас. Он является автором руководств по эксплуатации сжатого воздуха и «Электромеханические устройства и компоненты», опубликованных McGraw Hill Book Co.Он является постоянным автором нескольких промышленных публикаций, в том числе НОУТБУКА по автоматизации.

Первоначально опубликовано: 1 марта 2009 г.

MCB (Миниатюрные автоматические выключатели) — Типы, рабочие характеристики и кривые срабатывания

Короче говоря, MCB — это устройство для защиты от перегрузки и короткого замыкания. Они используются в жилых и коммерческих помещениях. Точно так же, как мы тратим время на тщательную проверку перед покупкой бытовой техники, такой как стиральные машины или холодильники, мы также должны исследовать миниатюрные автоматические выключатели.

MCB — лучшая альтернатива предохранителю Fuse , поскольку он не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, MCB легко эксплуатируется и, таким образом, обеспечивает повышенную безопасность и удобство эксплуатации без больших эксплуатационных расходов. Они используются для защиты цепей с более низким током и имеют следующие характеристики:

  • Номинальный ток — Амперы
  • Номинальный ток короткого замыкания — Килоамперы (кА)
  • Рабочие характеристики — Кривые B, C, D, Z или K

Дон Не путайте миниатюрный автоматический выключатель с MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) или GFCI (автоматический выключатель при замыкании на землю).

Миниатюрный автоматический выключатель — это распределительное устройство, которое обычно доступно в диапазоне от 0,5 А до 100 А . Его рейтинг короткого замыкания указан в килоамперах (кА), и это указывает на уровень его работоспособности.

Например, бытовой MCB обычно имеет уровень отказа 6 кА, тогда как тот, который используется в промышленном приложении, может нуждаться в блоке с возможностью отказа 10 кА.

Принцип работы миниатюрного автоматического выключателя (MCB)

Автоматические выключатели — это защитные устройства, которые предназначены для размыкания цепи в случае перегрузки или короткого замыкания.

Срабатывание автоматического выключателя в случае перегрузки и короткого замыкания:

  • Для защиты от перегрузки у них есть биметаллическая полоса , которая вызывает размыкание цепи.
  • Для защиты от короткого замыкания он имеет электромагнитный тип .
Внутри миниатюрного автоматического выключателя

Существует две схемы работы миниатюрного автоматического выключателя и .

  1. Из-за теплового воздействия сверхтока
  2. Из-за электромагнитного эффекта сверхтока.

Температурный режим автоматического выключателя достигается с помощью биметаллической ленты. Всякий раз, когда через MCB протекает непрерывный электрический ток, биметаллическая полоса нагревается и отклоняется из-за изгиба.

Этот прогиб биметаллической ленты освобождает механическую защелку. Поскольку эта механическая защелка прикреплена к приводному механизму, она вызывает размыкание контактов миниатюрного автоматического выключателя .

Но во время короткого замыкания внезапное повышение электрического тока вызывает электромеханическое смещение плунжера, связанного с катушкой отключения или соленоидом MCB .

Плунжер ударяет по рычагу отключения, вызывая немедленное освобождение фиксирующего механизма, в результате чего размыкаются контакты выключателя. Это было простое объяснение принципа работы миниатюрного автоматического выключателя .

Механизм отключения в миниатюрном автоматическом выключателе

Как объяснялось в предыдущем разделе, автоматический выключатель имеет два типа механизма отключения.

  1. Тепловое отключение
  2. Магнитное отключение

Они объясняются в следующем разделе.

1. Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель защищает от токов перегрузки.

Тепловой блок основан на биметаллическом элементе, расположенном за перемычкой выключателя и является частью токоведущей цепи выключателя.

При перегрузке повышенный ток нагревает биметалл, вызывая его изгиб. Когда биметалл изгибается, он тянет за расцепитель, размыкающий контакты выключателя.

Время, необходимое для изгиба биметалла и срабатывания выключателя, обратно пропорционально току.

Магнитный и тепловой расцепитель MCB

2. Магнитный расцепитель

Магнитный расцепитель защищает от короткого замыкания. Магнитный расцепитель состоит из электромагнита и якоря.

При коротком замыкании через катушки проходит ток большой величины, создавая магнитное поле, притягивающее подвижный якорь к неподвижному якорю.

Молоток прижимается к подвижному контакту, и контакты размыкаются.

Магнитный расцепитель

Типы автоматических выключателей на основе характеристик отключения

Автоматические выключатели подразделяются на различные типы в зависимости от отключения в диапазоне тока короткого замыкания.Важными типами автоматических выключателей являются следующие:

  1. MCB типа B
  2. MCB типа C
  3. MCB типа D
  4. MCB типа K
  5. MCB типа Z

Ток отключения и время срабатывания каждого из вышеперечисленных типов MCB приведены в таблице ниже.

Тип Ток отключения Время работы
Тип B От 3 до 5 раз больше тока полной нагрузки 0.От 4 до 13 с
Тип C От 5 до 10 раз больше тока полной нагрузки 0,04 до 5 с
Тип D От 10 до 20 раз больше тока полной нагрузки от 0,04 до 3 с
Тип K От 8 до 12 раз больше тока полной нагрузки <0,1 с <0.1 сек.
Инфографика о различных типах миниатюрных автоматических выключателей

1. MCB типа B

Этот тип MCB отключает ток полной нагрузки от 3 до 5 раз.

Устройства типа B в основном используются в жилых помещениях или в легких коммерческих приложениях, где подключенные нагрузки — это в основном осветительные приборы, бытовые приборы с в основном резистивными элементами.

MCB типа B

Также используется для компьютеров и электронного оборудования с очень низкими пусковыми нагрузками (проводка ПЛК).Уровни импульсного тока в таких случаях относительно низкие.

Функции MCB типа B — защита и управление цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита людей и кабелей большой длины в системах TN и IT.

Применения : жилое, коммерческое и промышленное.

Подробнее о MCB типа B

2. MCB типа C

Этот тип MCB срабатывает между 5 и 10 -кратным током полной нагрузки.

Используется в коммерческих или промышленных приложениях, где возможны более высокие значения токов короткого замыкания в цепи.

MCB типа C

Подключаемые нагрузки в основном индуктивные по своей природе (например, асинхронные двигатели) или люминесцентное освещение. Применения включают небольшие трансформаторы, освещение, пилотные устройства, схемы управления и катушки.

Функции MCB типа C: защита и управление цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита резистивных и индуктивных нагрузок с низким пусковым током.

Применения : жилое, коммерческое и промышленное.

3. MCB типа D:

Этот тип MCB отключает от 10 до 20 -кратного тока полной нагрузки.

Эти автоматические выключатели используются в специальных промышленных / коммерческих целях, где пусковой ток может быть очень высоким. Примеры включают трансформаторы или рентгеновские аппараты, двигатели с большой обмоткой и т. Д.

Тип D MCB

Устройства с кривой D подходят для приложений, где ожидаются высокие уровни пускового тока.Высокая магнитная точка срабатывания предотвращает ложное срабатывание в высокоиндуктивных приложениях, таких как двигатели, трансформаторы и источники питания.

F Устройства типа D MCB предназначены для защиты и управления цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита цепей, питающих нагрузки с высоким пусковым током при замыкании цепи (трансформаторы, лампы пробоя).

Применения : жилое, коммерческое и промышленное.

4. MCB типа K

Этот тип MCB отключает от 8 до 12 -кратный ток полной нагрузки. Они подходят для индуктивных нагрузок и нагрузок двигателя с высокими пусковыми токами.

MCB типа K

Прерыватели кривых K и D предназначены для двигателей, в которых допустимая нагрузка увеличивается быстро и мгновенно во время «пуска».

Функции MCB типа K — защита и управление цепями, такими как двигатели, трансформатор и вспомогательные цепи, от перегрузок и коротких замыканий.

Преимущества MCB типа K:

Отсутствие ложных срабатываний в случае функциональных пиковых токов до 8xIn, в зависимости от серии; благодаря высокочувствительному термостатическому биметаллическому расцепителю характеристика K-типа обеспечивает защиту повреждаемых элементов в диапазоне сверхтоков; он также обеспечивает лучшую защиту 2 кабелей и линий.

Приложения : Торговля и промышленность.

5. MCB типа Z:

Этот тип MCB срабатывает при 2–3 -кратном токе полной нагрузки.

Этот тип MCB очень чувствителен к короткому замыканию и используется для защиты высокочувствительных устройств, таких как полупроводниковые устройства.

MCB типа Z

Функции MCB типа Z — это защита и управление электронными цепями от слабых и длительных перегрузок и коротких замыканий.

Приложения : Коммерческое и промышленное использование.

Все вышеперечисленные типы автоматических выключателей обеспечивают защиту от отключения в течение одной десятой секунды.

Это визуальная сводка кривых отключения (по стандарту
) и их типичных типов нагрузки.

Типы автоматических выключателей по количеству полюсов

Другой практический способ различения автоматических выключателей — это количество полюсов, поддерживаемых автоматическим выключателем. Исходя из этого, существуют следующие типы:

1. Однополюсный (SP) MCB
Однополюсный MCB

Однополюсный MCB обеспечивает переключение и защиту только для одной единственной фазы цепи.

2. Двухполюсный MCB
Двухполюсный MCB

Двухполюсный MCB обеспечивает переключение и защиту как фазы, так и нейтрали.

3. Трехполюсный (TP) MCB
Трехполюсный MCB

Трехфазный миниатюрный автоматический выключатель обеспечивает переключение и защиту только трех фаз цепи, но не нейтрали.

4. Трехполюсный с нейтралью [TPN (3P + N) MCB]

MCB TPN имеет переключение и защиту для всех трех фаз цепи, а также нейтраль также является частью MCB в качестве отдельного полюса.

Трехполюсный + нейтраль — кривая C MCB

Однако нейтральный полюс не имеет какой-либо защиты и может только переключаться.

5. Четырехполюсный (4P) MCB

Четырехполюсный MCB аналогичен TPN, но, кроме того, он также имеет защитную разблокировку для нейтрального полюса.

4-полюсный MCB

Этот MCB следует использовать в случаях, когда существует возможность протекания большого тока нейтрали через цепь, например, в случае несимметричной цепи.

Характеристики / кривые отключения MCB (Тип B, C и D)

В этом разделе вы узнаете характеристики или кривые отключения различных типов MCB. Понимание кривых срабатывания очень важно, чтобы помочь вам при выборе MCB.

Что такое кривые срабатывания?

Характеристическая кривая / кривая отключения — это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи.

Устройства защиты цепей бывают разных видов, включая предохранители, автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели для защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривая отключения обычно строится между током расцепителя и временем отключения (Время — Кривая тока).Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту и производительность оборудования, избегая при этом ложных срабатываний.

Типичная характеристическая кривая MCB

Кривые срабатывания автоматического выключателя состоят из двух частей:

  1. Срабатывание защиты от перегрузки (устройство теплового отключения) : Чем выше ток, тем короче время срабатывания
  2. Срабатывание короткого замыкания- защита цепи (магнитное расцепляющее устройство) : Если ток превышает пороговое значение этого защитного устройства, время отключения составляет менее 10 миллисекунд.

Первый наклонный участок кривой представляет собой графическое представление характеристик отключения теплового расцепителя. Эта часть кривой имеет наклон из-за характера теплового расцепителя.

Зоны отключения на кривой MCB

Вторая область — это время отклика магнитного отключения, которое различает каждую характеристику и для которой назначена идентификационная буква (Тип B, C, D, K, Z).

Классификация типа B, C или D основана на номинальном токе короткого замыкания, при котором происходит магнитное срабатывание для обеспечения кратковременной защиты (обычно менее 100 мс) от коротких замыканий.

Наиболее важными характеристиками MCB являются

  • характеристические кривые типа B.
  • Характеристические кривые типа C.
  • Характеристические кривые типа D.
1. Кривая типа B 2. Кривая типа C 3. Кривая типа D

Есть несколько специализированных кривых отключения, например

  • Кривая типа S
  • Кривая типа Z
  • Кривая типа K

Зачем нужны разные Кривые поездки?

Здесь возникает один вопрос: «Зачем нужны разные типы кривых срабатывания» или «Зачем нам нужны разные кривые срабатывания».

Роль автоматического выключателя заключается в том, чтобы срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не так быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Важно, чтобы оборудование с высокими пусковыми токами не приводило к срабатыванию автоматического выключателя без необходимости, и все же устройство должно срабатывать в случае тока короткого замыкания, который может повредить кабели цепи.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать правильную величину максимальной токовой защиты и оптимальную работу машины.Выбор автоматического выключателя с кривой срабатывания, которая срабатывает слишком рано, может привести к ложному срабатыванию. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Теперь мы рассмотрим каждую из трех важных кривых срабатывания, упомянутых выше.

1. Кривая типа B

Устройства типа B обычно подходят для домашнего применения . Они также могут использоваться в легких коммерческих приложениях, где коммутационные перенапряжения незначительны или отсутствуют.

Тип B MCB Curve

Они предназначены для отключения при токах короткого замыкания, в 3-5 раз превышающих номинальный ток. Например, устройство на 10 А сработает при 30-50 А.

2. Тип C Curve

Устройства типа C — нормальный выбор для коммерческих и промышленных приложений , где используется люминесцентное освещение, двигатели и т. Д.

Эти устройства предназначены для срабатывания при токе, превышающем номинальный в 5-10 раз (50-100 А для устройства на 10 А).

3. Кривая типа D

Устройства типа D имеют более ограниченное применение, обычно в промышленном использовании , где можно ожидать высоких пусковых токов .

Тип D MCB Curve

Примеры включают большие системы зарядки аккумуляторов, обмоточные двигатели, трансформаторы, рентгеновские аппараты и некоторые типы разрядного освещения. Устройства типа D рассчитаны на 10-20 срабатываний (100-200 А для устройства 10 А).

Нормальные характеристики кабеля относятся к непрерывной работе при определенных условиях установки. Кабели, конечно, будут пропускать более высокие токи в течение короткого времени без необратимых повреждений.


Автоматические выключатели типов B и C обычно могут быть выбраны для достижения времени отключения, которое защитит проводники цепи от нормальных импульсных токов в соответствии с BS 7671.Этого труднее достичь с устройствами типа D, которым может потребоваться более низкое полное сопротивление контура заземления (Zs) для достижения времени работы ячейки, требуемого Регламентом 413-02-08.

Различные типы кривых отключения в MCB

Источники импульсных токов

Импульсные токи в бытовых установках, как правило, невелики, поэтому устройство типа B подходит.

Импульсный ток или пусковой ток в MCB

Например, пусковые токи, связанные с одной или двумя люминесцентными лампами или двигателем компрессора в холодильнике / морозильной камере, вряд ли вызовут нежелательное отключение.Люминесцентные и другие газоразрядные лампы создают импульсные токи, и хотя одна или две люминесцентные лампы вряд ли вызовут проблему, переключение ряда люминесцентных ламп блокируется.

В магазине, офисе или на заводе могут возникать значительные пусковые токи. По этой причине для этих приложений рекомендуются устройства типа C.

Величина импульсного тока будет зависеть от номинала лампы, системы запуска и типа ПРА, используемого в светильниках.

Авторитетный миниатюрный автоматический выключатель Производители составляют таблицы с указанием количества фитингов определенной марки и типа, которые могут использоваться с их устройствами.

Преодоление нежелательного отключения MCB

Иногда отказ вольфрамовых ламп накаливания может привести к срабатыванию миниатюрных автоматических выключателей типа B в бытовых и торговых помещениях.

Это вызвано высокими токами дуги, возникающими во время отказа, и обычно связано с лампами низкого качества.По возможности следует поощрять пользователя использовать лампы более высокого качества. Если проблема не устраняется, следует рассмотреть одно из перечисленных ниже измерений.

Устройство типа C может быть заменено устройством типа B, где нежелательное срабатывание сохраняется, особенно в коммерческих приложениях.

В качестве альтернативы можно использовать более высокий номинал типа B MCB , скажем 10А, а не 6А.

Какое бы решение ни было принято, установка должна соответствовать BS 7671.

Переход с устройств типа C на тип D должен производиться только после тщательного рассмотрения условий установки, в частности, времени работы, требуемого нормативными требованиями.

Прочие соображения

Невозможно переоценить важность выбора автоматических выключателей от известных производителей. Некоторые импортные продукты, претендующие на ток короткого замыкания 6 кА, резко не прошли испытания.

Напротив, процедуры испытаний, применяемые в лабораториях британской ASCTA (Ассоциация органов по тестированию короткого замыкания), являются одними из самых подходящих в мире.

Устройства типа B следует использовать только в домашних условиях, когда высокие пусковые токи маловероятны, а устройства типа C следует использовать во всех других ситуациях.

Выбор подходящего MCB

Решение об использовании миниатюрных автоматических выключателей типа B, C или D для окончательной защиты цепей в жилых, коммерческих, промышленных или общественных зданиях может быть основано на нескольких простых правилах.

Однако понимание различий между этими типами устройств может помочь установщику преодолеть проблемы нежелательного отключения или сделать подходящий выбор там, где разграничительные линии менее четко определены.

Следует подчеркнуть, что основное назначение устройств защиты цепей, таких как миниатюрные автоматические выключатели и плавкие предохранители, заключается в защите кабеля после устройства.

Существенное различие между устройствами типа B, C или D основано на их способности выдерживать импульсные токи без отключения. Обычно это пусковые токи, связанные с люминесцентными и другими видами разрядного освещения, асинхронными двигателями, оборудованием для зарядки аккумуляторов и т. Д.

  • Типы B, C и D используются для максимальной токовой защиты кабелей в соответствии с IEC / EN 60898-1
  • Тип K для защиты двигателей и трансформаторов и одновременной защиты кабелей от перегрузки по току с отключением от перегрузки на основе IEC / EN 60947-2
  • Тип Z для цепей управления с высоким импедансом, цепей преобразователя напряжения, и полузащита кабеля и одновременная защита кабелей от перегрузки по току с отключением от перегрузки в соответствии с IEC / EN 60947-2.

Как выбрать номинал MCB в определенной цепи

Если надлежащий рейтинг не выбран для конкретной цепи, не будет надлежащих функций MCB при перегрузке. Поэтому очень важно выбрать правильный рейтинг MCB, который можно легко рассчитать, как показано ниже.

Пример

Давайте представим, что у вас есть 4 вентилятора, один телевизор, 4 трубки, один V.C.D., один холодильник и один 1,5-тонный кондиционер на определенном контуре.

Ток в этой цепи будет (4 x 0,40) + (0,55) + (4 x 0,20) + (0,22) + (1,6) + (11) = 16 AMP .

Следовательно, подходящим номиналом MCB будет 20 AMP серии B.

Ниже приведен эталонный ток готовности некоторых важных устройств для расчета предпочтительного номинала MCB.

Расчет энергопотребления: 1 единица = рупий. 4,50 = 1000 Вт / час = 1 кВт / час.

Таблица выбора MCB

Таблица выбора MCB поможет вам выбрать правильный MCB для защиты вашей цепи.

Таблица выбора MCB 1 Таблица выбора MCB 2

Назначение защиты от сверхтоков, заземления обсадных труб и др.

Если у вас есть проблема, связанная с Национальными электротехническими правилами (NEC), вы испытываете трудности с пониманием требований Кодекса или задаетесь вопросом, почему или, если такое требование существует, спросите Чарли, и он предоставит решение Кодексу. Вопросы можно отправлять на [email protected] Ответы основаны на NEC 2011 года.

Назначение максимальной токовой защиты

Насколько я понимаю, цель максимальной токовой защиты (предохранитель, автоматический выключатель и т. Д.)) заключается в защите провода. Поскольку Кодекс позволяет вам выбрать следующий более мощный автоматический выключатель, до 800 ампер (А), мне кажется, что при некоторых обстоятельствах автоматический выключатель может иметь более высокий номинал, чем провод, который он предназначен для защиты. . Какая за этим логика?

NEC 240.4 (B) позволяет использовать следующий более высокий стандартный номинал устройства защиты от перегрузки по току (выше допустимой токовой нагрузки защищаемых проводников) только при соблюдении всех трех условий: защищаемые проводники не относятся к многорозеточной ответвленной цепи. розеток для переносных нагрузок, подключаемых по шнуру и вилке, допустимая нагрузка на проводники не соответствует стандартному номинальному току предохранителя или автоматического выключателя, а выбранный следующий более высокий стандартный номинальный ток не превышает 800 А.Первое условие препятствует тому, чтобы к цепи были подключены нагрузки, подключенные по шнуру и вилке, которые могут превышать допустимую нагрузку проводов, но не устройства защиты от перегрузки по току. Второе условие не позволяет использовать этот участок, где имеются устройства максимального тока, соответствующие допустимой токовой нагрузке проводов. Третье условие не позволяет использовать этот раздел, когда следующий более высокий рейтинг превышает 800A (это потому, что следующий более высокий стандартный рейтинг равен 1000A, что является гигантским шагом вверх). Устройства защиты от сверхтоков защищают проводники цепи двумя способами.Они защищают проводники от условий перегрузки, а также от короткого замыкания или замыкания на землю. Если вы поставите слишком большую нагрузку на цепь, откроется устройство максимального тока. Если цепь питает оборудование, такое как двигатель, и оно становится перегруженным, реле перегрузки двигателя размыкаются. Токи короткого замыкания и замыкания на землю обычно имеют такую ​​величину, что устройство максимального тока размыкается до того, как будет нанесено какое-либо повреждение проводников.

Заземление обсадной трубы скважины

Мне потребовалось заземлить обсадную трубу скважины на заземляющий провод.Мне кажется, что корпус уже неплохо заземлен. Я прав?

Раздел 250.112 (M) требует, чтобы «если погружной насос используется в металлической обсадной трубе скважины, обсадная труба скважины должна быть соединена с заземляющим проводом оборудования цепи насоса». Если бы обсадная труба не была соединена с заземляющим проводом оборудования, а незаземленный провод цепи насоса должен был случайно запитать обсадную трубу скважины, единственный путь для тока замыкания на землю был бы через землю к одному или к обоим проводнику заземляющего электрода здания и провод заземляющего электрода в месте расположения сетевого трансформатора.И 250,4 (А) (5), и 250,54 гласят: «Земля не должна использоваться в качестве единственного заземляющего проводника оборудования». Полное сопротивление земли обычно слишком велико, чтобы позволить току, достаточному для размыкания цепи защитного устройства от сверхтока. Обратите внимание, что, несмотря на то, что нет достаточного тока для размыкания устройства защиты от перегрузки по току, существует достаточный ток, чтобы вызвать серьезное поражение электрическим током или поражение электрическим током человека, который может стать частью нагрузки, коснувшись одновременно обсадной трубы скважины и земли под напряжением.

Гибкость

Если я использую электрические металлические трубки (EMT) в качестве кабелепровода для ответвительной цепи двигателя и гибкий металлический кабелепровод (FMC) для подключения к двигателю, нужно ли мне устанавливать заземляющий провод оборудования?

NEC 348.60 требует, чтобы при использовании FMC для подключения оборудования, где требуется гибкость, также должен быть установлен отдельный заземляющий провод для оборудования.

Защита в шнуре?

У меня есть переносная рекламная вывеска, которую я использую в своем трейлерном парке.Я всегда подключаю его к розетке с защитой от замыкания на землю. Инспектор теперь говорит мне, что защита должна быть в шнуре. Почему?

Потому что независимо от того, где вы поставите этот знак, он хочет знать, что он защищен. Раздел 600.10 (C) (2) требует, чтобы прерыватель цепи защиты от замыкания на землю был частью соединительной вилки или располагался в шнуре питания в пределах 12 дюймов от соединительной вилки. →

Размеры ответвления для водонагревателя

У меня есть водонагреватель на 40 галлонов в доме на одну семью.Номинальная мощность на паспортной табличке составляет 4500 Вт (Вт) для каждого из двух элементов. Ответвления какого размера мне нужны для этого нагревателя?

Расположение термостата в нагревателе позволяет одновременно подключать только один элемент мощностью 4500 Вт. При номинальном напряжении 240 В (В) 4500 ÷ 240 = 18,75 А. Раздел 422.13 требует, чтобы водонагреватель емкостью менее 120 галлонов питался от ответвленной цепи, номинальная мощность которой составляет не менее 125 процентов от номинальной мощности водонагревателя на паспортной табличке.Основываясь на предыдущем вычислении, 18,75 × 1,25 = 23,4 А. Хотя в таблице 310.16 показано, что провод 12 AWG имеет допустимую нагрузку 25 А, звездочка направляет нас к разделу 240.3 (D), где мы обнаруживаем, что провод 12 AWG для наших целей ограничен током 20 А. Следовательно, минимальный размер проводника составляет 10 AWG, а максимальная токовая защита или номинальная мощность параллельной цепи — 25 или 30 А.

Маркировка сервисного оборудования

Если центр управления двигателями используется в качестве сервисного оборудования, требуется ли его маркировка «Подходит для использования в качестве сервисного оборудования»?

Нет, но если он используется в качестве вспомогательного оборудования и имеется заземленный провод (нейтраль), используется основная перемычка заземления, размер которой соответствует Разделу 250.28 (d) должен быть предоставлен.

Номинальная нагрузка двигателя

Что означает номинальная нагрузка двигателя? Как определяется длительный режим работы?

Номинальная нагрузка — это время, в течение которого двигатель может работать, не вызывая перегрева обмоток двигателя. Двигатель, рассчитанный на длительный режим работы, может бесконечно работать при номинальной нагрузке без перегрева. Несколько факторов определяют номинальную нагрузку двигателя, например, тип корпуса двигателя и тип изоляции.

Приклеивание стального двутавра

При установке стального двутавра в жилом доме с деревянным каркасом требуется ли его приклеивание?

НЭК 250.4 (A) (4) говорит нам, что обычно не токонесущие, электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы создать эффективный путь тока замыкания на землю. На мой взгляд, стальная двутавровая балка вряд ли окажется под напряжением, и ее не требуется прикреплять или подсоединять к заземляющему проводнику цепи оборудования. Раздел 250.104 (C) также указывает, что в тех случаях, когда металлический каркас соединен между собой для формирования каркаса здания и может оказаться под напряжением, необходимо прикрепить металлический каркас.Информация в вопросе, по-видимому, указывает на то, что в традиционной деревянной конструкции жилого дома используется одна стальная балка. Эта двутавровая балка обычно представляет собой изолированный отрезок металла, который не составляет всю конструкцию здания, и маловероятно, что она окажется под напряжением. Как правило, склеивание не требуется. Всегда уточняйте их толкование и постановления в местном инспекционном органе.

Три полюса против трех однополюсных

Я использую 4-проводную многопроволочную схему для питания люминесцентных светильников в розничном магазине.То есть это три горячих и один нейтральный. Забудьте о работе с балластом; Вы имеете в виду, что я не могу использовать три однополюсных выключателя для питания этих цепей, если я не использую стяжку для ручки, чтобы сделать трехполюсный выключатель из трех однополюсных выключателей, чтобы они размыкали все три цепи одновременно? Это просто смешно. Владелец хочет иметь возможность оставить некоторые приспособления включенными в качестве ночного освещения и хочет, чтобы они были на отдельном выключателе.

Новый текст в 210.4 (B) требует одновременного размыкания всех незаземленных проводников многопроволочной цепи.Есть много способов сделать то, что вы хотите, но ни один из них не может быть реализован с помощью 4-проводной многопроволочной схемы в соответствии с новым правилом. Вы можете использовать трехпроводную многопроволочную схему и использовать другую схему в качестве единой для питания ночных огней, но я считаю, что лучший способ — отказаться от совместного использования нейтрали и использовать однополюсные цепи, каждая со своей нейтралью. Когда вы отказываетесь от совместного использования нейтрали, вы устраняете множество проблем, связанных с гармониками, и устраняете проблемы с разделением напряжения, которые возникают при размыкании общей нейтрали.Я бы не советовал забывать о работе с балластами; NEC 410.130 (G) (2) существует для хорошей цели.

Разница между перегрузкой по току, перенапряжением и перегрузкой

Существует несколько основных понятий, когда речь идет об электротехнике и электронике, которые постоянно используются как взаимозаменяемые из-за схожего значения. Чтобы избежать путаницы в этих понятиях, например, при разговоре со своим электриком, рекомендуется установить различия между такими вещами, как короткое замыкание, перегрузка по току, перегрузка или перенапряжение.В конце концов, если вы беспокоитесь о защите от перегрузки по току, это может быть не то же самое с защитой от перенапряжения или перегрузки.

Кроме того, существует довольно много устройств безопасности, предназначенных для защиты домов от поражения электрическим током, электрического пожара или других возможных опасностей. Однако, чтобы принять правильное решение о том, какие устройства вам нужны, и быть уверенным в том, что ваш дом действительно защищен, вам необходимо научиться различать сами опасности.

Что такое перегрузка по току?

Состояние, при котором в цепи протекает чрезмерный ток из-за перегрузки или короткого замыкания, известно как перегрузка по току.

Когда это вызвано коротким замыканием, в цепи начинает течь сильный ток, где уровень напряжения на клеммах нагрузки становится почти нулевым. Это может привести к пожару, нарушению изоляции, серьезным повреждениям оборудования и энергосистемы и даже опасному взрыву.

Если, например, точка срабатывания автоматического выключателя на 125 А, которая рассчитана на 200% и подключена к цепи нагрузки 100 А, достигает своего предела, когда ток нагрузки увеличивается, он срабатывает. Однако, если ток нагрузки поднимется до 200 А, выключатель мгновенно защитит цепь от перегрузки по току, вызванной коротким замыканием.

Таким образом, перегрузка по току — это, по сути, любая ситуация, в которой ток, протекающий через проводник или устройство, превышает желаемое значение. Эти ситуации могут быть вызваны либо перегрузкой, либо коротким замыканием, так как оба являются причиной чрезмерного протекания тока.

Максимальная токовая защита

Как правило, максимальная токовая защита — это защита от короткого замыкания (в цепи начинают протекать чрезмерные токи, что может привести к значительному повреждению подключенного оборудования).

Что касается устройств защиты, существует несколько вариантов, включая реле максимального тока, автоматические выключатели, датчики температуры и твердотельные переключатели питания. Кроме того, термомагнитные выключатели используются для защиты от перегрузки по току и перегрузки.

Что такое перегрузка?

Когда нагрузка потребляет больше тока, чем нормальный или номинальный, происходит электрическая перегрузка. Например, провод 12 калибра может выдерживать ток 20 ампер в безопасных условиях.Для защиты цепи вам потребуется минимум 20 А или 125% от силы тока нагрузки. Итак, в этой ситуации для обеспечения защиты нам нужно использовать автоматический выключатель максимум на 25 А. Однако, если вы решите использовать автоматический выключатель на 30–35 А вместо выключателя с номинальным током, это позволит пропускать ток от 30 до 35 ампер через цепь нагрузки. Ток будет протекать по проводам, рассчитанным на 20А.

Другими словами, автоматические выключатели могут пропускать больший ток, чем тот, который поддерживается проводами.В результате они могут нагреться и загореться или повредить цепь вместе с подключенными к ней приборами. Прерыватель не сработает, потому что не использовалась соответствующая модель.

Другой пример перегрузки — подключение нагрузки 1,5 кВт к генератору переменного тока, трансформатору или инвертору мощностью 1 кВт. По сути, это означает, что в цепь протекает ток, в 1,5 раза превышающий номинальный.

Перегрузка — это, по сути, перегрузка по току, вызывающая перегрев подключенного устройства.

Защита от перегрузки

Защита от перегрузки — это фактически защита от перегрева, вызванного перегрузкой по току в цепи в течение определенного периода времени.

Для обеспечения защиты от перегрузки обычно используются автоматические выключатели с задержкой срабатывания и реле перегрузки. Термомагнитные выключатели используются для защиты как от перегрузки по току, так и от перегрузки. Защита от перегрузки по току обеспечивается «магнитным» элементом, тогда как «тепловой» элемент защищает цепь от перегрузки.

Когда в цепи начинает течь ток, превышающий номинальный на 120% — 160%, срабатывает защита от перегрузки.

Что такое перенапряжение?

Когда рабочее или подаваемое напряжение выше номинального напряжения, указанного производителем системы, ситуация называется перенапряжением.

В основном перенапряжение, как следует из названия, представляет собой более высокое напряжение, чем допустимое значение. Когда напряжение питания равно или превышает 1.1, что составляет 110% от допустимого напряжения прибора, это квалифицируется как перенапряжение.

Если номинальное напряжение прибора составляет 230 В переменного тока ± 10%, а оно достигает 250 В +, это вызовет нестабильность в системе. Нестабильность, вызванная перенапряжением, также приводит к чрезмерному нагреву и может повредить используемое устройство или прибор.

Защита от перенапряжения

Если перенапряжение было вызвано ударами молнии, коммутационными импульсами, нарушениями изоляции, энергосистему можно защитить с помощью резисторов, зависящих от напряжения (VDR), лавинных диодов, молниеотводов, дугогасителей, газоразрядных клапанов и т. Д.

Итог

Некоторые из вышеупомянутых ситуаций могут занять больше времени, тогда как другие могут быть мгновенными. Вот почему понимание терминов и концепций, используемых в области электричества, имеет огромное значение. Это действительно единственный способ убедиться, что вы вкладываете средства в правильную защиту своей семьи.

В противном случае вы можете вкладывать средства в ненужную защиту и оставлять другие области полностью подверженными опасности.И в таких случаях опасность может означать электрический пожар, который может нанести большой ущерб вашей собственности. Или, что еще хуже, это может означать поражение электрическим током, которое в некоторых случаях может быть смертельным.

.
Как выбрать

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.