Наибольшая отключающая способность автоматического выключателя: Предельная коммутационная способность (2008)

Содержание

Предельная коммутационная способность (2008)

Я хорошо знаю автоматические выключатели ВА47-29 или, например, АД12, знаю практически наизусть всю их маркировку и могу объяснить значение каждого ее обозначения. Не могу расшифровать только число, заключенное в рамку на лицевой стороне аппарата. Что оно означает?

Александр Идрисов, электротехник, г. Уфа

Многие технические параметры определяют надёжность срабатывания защитной аппаратуры. Один из важнейших параметров — предельная коммутационная способность (ПКС). Именно ее обозначают цифры на автоматическом выключателе, которые расположены немногим ниже номинального напряжения и взяты в рамку (см. рис. 1).

ГОСТ говорит, что предельная коммутационная способность определяется значением тока короткого замыкания (КЗ), при протекании которого автоматический выключатель должен отключится. При этом он может сохранить или не сохранять свою работоспособность.

Предельная коммутационная способность — один из основных параметров для выбора и замены автоматического выключателя. Автоматический выключатель должен обладать предельной коммутационной способностью (рабочей отключающей или номинальной отключающей способностью), перекрывающей максимальный ток короткого замыкания. При недостаточной коммутационной способности автомат не только выйдет из строя, но и не обеспечит защиту.

Предельная коммутационная способность модульного оборудования

Применительно к продукции ТМ IEK, в частности к автоматическим выключателям ВА47-29 и другим устройствам на его базе (таким, как АД12, АД14, АВДТ32), а также автоматическим выключателям ВА47-100, данный параметр означает номинальную отключающую способность, значения которой приведены в таблице 1.

Таблица 1
Значения номинальной отключающей способности

Тип устройства	ВА 47-29	ВА47- 29М	АД12	АД14	АВДТ	ВА 47-100	АД12М
Номинальная отключающая способность, кА	4500	4500	4500	4500	6000	10000	4500

Значения номинальной отключающей способности устанавливаются в результате испытаний. Все испытания, относящиеся к проверке на предельную коммутационную способность, выполняются в условиях, согласно ГОСТ Р 50345-99.

Испытания бытовых выключателей ВА47-29, АД12, АД14 и их аналогов проводятся на открытом воздухе. Выключатель должен управляться дистанционно с помощью механизма, имитирующего включение рукой. Испытуемый выключатель устанавливают на металлическую панель (см. рис. 3). Для операции автоматического отключения при появлении в цепи тока короткого замыкания необходимо наличие следующих элементов. На расстоянии 10 мм от максимально выступающей части испытываемого аппарата размещается рамка (8), на которой закрепляется прозрачная полиэтиленовая плёнка (7) толщиной (0,05+0,01) мм таким образом, что края плёнки выступают на 50 мм во всех направлениях относительно лицевой панели выключателя. Напротив выхлопного окна (4) устанавливается решётка (5) так, чтобы через неё проходила большая часть выходящих ионизированных газов.

Таблица 2
Соотношение К между рабочей и номинальной
наибольшей отключающей способностью

Ток отключающей способности Icn, А	Коэффициент К
Icn < 6000	1
6000 <Icn≤ 10000	0,75

Испытания представляют собой последовательность из автоматического отключения при коротком замыкании «О», включения при наличии короткого замыкания в цепи и последующего автоматического отключения «СО» и временного интервала «t» между последовательными срабатываниями при коротких замыканиях.

Временной интервал обычно составляет 3 минуты или несколько больше, чтобы дать остыть тепловому расцепителю для следующей операции включения.

Для проверки предельной коммутационной способности существует три типа испытаний в зависимости от заявленного тока: испытания при пониженных токах короткого замыкания; испытания при токе 1500 А; испытания при токах свыше 1500 А. Для продукции ТМ IEK применяется третий тип испытаний, поскольку нижний предел ПКС модульного оборудования TM IEK составляет 4500 А. Напомним, что показатели автоматических выключателей ниже 4500 А являются сегодня малоактуальными из-за изменившихся стандартов и увеличивающихся номинальных токов КЗ.

Здесь проводится два вида испытаний: испытания рабочей наибольшей отключающей способности и испытания номинальной наибольшей отключающей способности. Цепь для испытаний предельной коммутационной способности двухполюсного автоматического выключателя приведена на рисунке 2. Цепи для проверки однополюсного, трёхполюсного, четырёхполюсного автоматических выключателей строятся аналогично.

Для испытаний выбирается три образца. Перед началом испытаний испытательная цепь калибруется с учётом коэффициента мощности. Далее по таблице определяется, будет ли цикл испытаний полным (см. табл. 2). Если коэффициент К равен 1, то ток рабочей и номинальной наибольших отключающих способностей равны. Поэтому проводятся испытания только рабочей наибольшей отключающей способности.

Для калибровки испытательной цепи, перемычки G, полным сопротивлением которых можно пренебречь в сравнении с общим сопротивлением цепи следует присоединить в точках, указанных на рисунке 2. Испытания, в зависимости от количества полюсов, представляют собой следующую последовательность действий:

для одно- двухполюсных выключателей: O — t — O — t — CO;
для трёх- четырёхполюсных выключателей: O — t — CO — t — CO.

Если К = 0,75 проводятся испытания на номинальную наибольшую отключающую способность. Цепь для испытаний калибруется следующим образом. Аналогично предыдущим испытаниям присоединяются перемычки G. Для получения ожидаемого тока, равного номинальной наибольшей коммутационной способности выключателя при соответствующем коэффициенте мощности, на входной стороне перемычек G вставляют сопротивления Z. Испытание на номинальную наибольшую отключающую способность является более «мягким» по сравнению с испытаниями рабочей наибольшей отключающей способности, так как цикл содержит меньшее количество операций. Последовательность операций: O — t — CO.

После испытания рабочей наибольшей отключающей способности выключатели не должны иметь повреждений, ухудшающих их эксплуатационные свойства, и должны без обслуживания выдержать испытание на электрическую прочность изоляции. Для испытаний согласно ГОСТ используется постоянное напряжение величиной 1500 В. Перед испытаниями образцы не проходят обработки в камере влаги. Через 5 секунд после приложения напряжения производится замер сопротивления в следующей последовательности:

при разомкнутом выключателе: между каждой парой электрически соединённых выводов, когда автоматический выключатель находится в замкнутом положении — в каждом полюсе поочерёдно;

при разомкнутом выключателе: между каждым полюсом поочерёдно и остальными полюсами, соединёнными между собой;
между металлическими частями механизма и корпусом: испытание на электрическую прочность изоляции должно выполняться между 2 и 24 часами после испытаний на короткое замыкание.

После испытаний на электрическую прочность изоляции проводится проверка работы теплового расцепителя. Все полюса выключателя соединяют последовательно, затем подается ток, равный 0,85 условного тока нерасцепления (1,13 х In). В конце этой проверки ток постепенно увеличивают в течение 5 секунд до 1,1 условного тока расцепления (1,45 х In). Выключатели должны расцепиться в течение 1 ч.

После испытаний номинальной наибольшей отключающей способности выключатели должны без обслуживания выдержать испытание на электрическую прочность изоляции по пунктам, приведённым выше при испытательном напряжении 900 В и без предварительной обработки в камере влаги. Это испытание на электрическую прочность изоляции должно выполняться между 2 и 24 ч после испытаний на короткое замыкание.

Кроме того, эти выключатели должны быть способны к расцеплению при прохождении тока, равного 2,8In за время, установленное для тока 2,55 In, но с нижним пределом 0,1 с вместо 1 с

И только после всего проведённого цикла проверки можно уверенно утверждать, что предельная коммутационная способность соответствует значениям, заявленным производителем.

Предельная коммутационная способность промышленного оборудования

Кроме модульного оборудования значение предельной коммутационной способности присутствует и в маркировке промышленного оборудования, в частности, на автоматических выключателях серии ВА88 (см. рис. 4). Значение предельной коммутационной способности — один из основных параметров для выбора автоматического выключателя для промышленного использования. Правильно выбранный автоматический выключатель с необходимым значением предельной коммутационной способности защитит дорогостоящее технологическое оборудование (см. таблицу 3). Предельная отключающая способность (или наибольшая отключающая способность) согласно ГОСТ Р 50030.2-99 — это способность автоматического выключателя произвести расцепление при протекании тока короткого замыкания. При этом автоматический выключатель может сохранить или не сохранить свою работоспособность.

Помимо этого наибольшая отключающая способность согласно ГОСТ имеет два значения:

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность ICU — это отключающая способность, при которой после пропускания тока ICU может произойти не-восстанавливаемый обрыв цепи с возможным разрушением контактной системы. Значение предельной наибольшей отключающей способности устанавливается изготовителем для данного выключателя, выражается в килоамперах (кА) и определяется в ходе проведённых испытаний.
Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность ICS — это отключающая способность, для которой в соответствии с установленным циклом испытаний предполагают способность данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток. Значение рабочей наибольшей отключающей способности устанавливается изготовителем для данного выключателя, выражается в килоамперах (кА) и определяется в ходе испытаний. Значения номинальной предельной наибольшей отключающей способности (ICU) и номинальной рабочей наибольше отключающей способности (ICS) для автоматических выключателей приведены в таблице 3. Значения этих параметров устанавливаются в результате испытаний.

Таблица 3

Тип автоматического выключателя	Рабочая наибольшая отключающая способность ICS,кА	Предельная наибольшая отключающая способность ICU,кА
ВА88-32	12,5	25
ВА88-33	17,5	35
ВА88-35	25	35
ВА88-35 с микропроцессором МР211	25	35
ВА-37	35	35
ВА88-37 с микропроцессором МР211	35	35
ВА88-40	35	35
ВА88-40 с микропроцессором МР211	35	35
ВА88-43 с микропроцессором МР210	50	50
ВА88-43 с микропроцессором МР211	50	50

Если производитель не указал параметров испытаний, то расцепители токов короткого замыкания откалибровываются на максимум (по времени и по току) для всех испытаний. Для испытаний используется трёхфазный переменный ток. Выключатели также должны испытываться на открытом воздухе. Испытываемый выключатель следует установить в укомплектованном виде на его собственной или эквивалентной опоре. Управление при испытаниях осуществляется дистанционно с помощью электропривода или другого устройства. При испытаниях на открытом воздухе, касающихся работоспособности при коротких замыканиях и кратковременно выдерживаемом токе, со всех сторон выключателя устанавливается металлический экран — плетёная металлическая сетка или дырчатый просверленный металлический лист с токопроводящим покрытием; площадь отверстий не более 30 мм2.

Значения, зафиксированные в протоколе испытаний, при отсутствии других указаний не должны выходить за пределы допусков, приведенных в таблице 4. Допускается проводить испытания и в более жёстких условиях, но с согласия изготовителя.

Состояние выключателя после испытаний следует проводить указанными ниже методами, предусмотренными для каждого цикла:

1. В первую очередь — визуальный осмотр корпуса: корпус не должен быть поврежден, но допускаются волосные трещины. (Для справки: волосные трещины являются следствием высокого давления газа или тепловых нагрузок в результате воздействия дуги, когда прерываются большие токи, и имеют поверхностный характер. Следовательно, они не распространяются на всю толщину литого корпуса аппарата).

2. Далее проверяется работоспособность выключателей с наличием тока в цепи. Количество циклов оперирования для выключателей равно:

Для ВА88-32, ВА88-33, ВА88-35, ВА88-35 с микропроцессором МР211 — 50 циклов;
Для ВА-37 и ВА88-37 с микропроцессором МР211 -50 циклов;
Для ВА88-40, ВА88-40 с микропроцессором МР211, ВА88-43 с микропроцессором МР210 и ВА88-43 с микропроцессором МР211 — 25 циклов.

Затем производится замер сопротивления изоляции при подаче удвоенного рабочего напряжения, но не менее 1000 В.

3. Следующим шагом является проверка превышения температуры. Если испытания на номинальную рабочую наибольшую отключающую способность проводились на выключателе с минимальным номинальным током или при минимальной уставке для данного типоразмера, то испытания на превышение температуры не проводятся. Если это условие не выполняется, то испытания проводятся. Проверка производится путем пропускания через выключатель условного теплового тока Ith. Значение условного теплового тока должно превышать или, в крайнем случае, равняться максимальному номинальному рабочему току. Время проведения испытаний не более 8 часов. За это время температура должна принять установившееся значение. Предел превышения температуры выводов должен быть не более 80 °С.

Таблица 4

Все испытания	Испытание в условиях короткого замыкания
Ток: + 5% Напряжение: + 5%	Коэффициент мощности: — 0,05 % Постоянная времени: + 25% Частота: ± 5%

4. Сразу после проверки превышения температуры следует проверка максимальных расцепителей токов перегрузки при значении тока, равного 1,45-кратной уставке. Для проведения этого испытания следует последовательно соединить все полюса. Испытание проводится при любом удобном напряжении. Условное время расцепления — 2 часа.

Выключатель считают удовлетворяющим требованиям настоящего стандарта, если он соответствует требованиям каждого испытания предусмотренного цикла.

Если Ics = Icu, то, согласно ГОСТ, дальнейшие испытания на номинальную предельную наибольшую отключающую способность проводить не нужно. Однако в линейке автоматических выключателей ВА88 присутствуют выключатели, для которых это равенство не выполняется, поэтому мы продолжим описание испытаний.

Перед испытаниями должна быть произведена проверка расцепителей токов перегрузки. Проверку следует проводить при удвоенной токовой уставке отдельно в каждом полюсе. Время размыкания не должно превышать значения приведенного на время-токовой характеристике конкретного выключателя. Далее выполняется непосредственно испытание на наибольшую номинальную предельную отключающую способность при условиях, аналогичных испытаниям на номинальную рабочую наибольшую отключающую способность.

Последовательность операций представляет собой следующую последовательность действий: O — t — CO.

После испытаний проводится проверка электрической прочности изоляции и расцепителей токов перегрузки. Проверка расцепителей проводится путем пропускания через каждый отдельно взятый полюс испытательного тока, в 2,5 раза превышающего ток уставки. Время размыкания не должно превышать значения, установленного производителем для удвоенного тока уставки. ПКС соответствует значениям, заявленным производителем после успешного проведения всего цикла испытаний.

Итак, функция параметра ПКС заключается в том, чтобы произвести оценку надежности автоматического выключателя в режиме протекания предельных токов, и, по сути, его способности в этом режиме выполнять свои функции по защите.

Описание параметра «Предельная наибольшая отключающая способность, Icu (ГОСТ Р 50030.2)»

Номинальная наибольшая отключающая способность (I_cn) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в амперах или килоамперах) при возможном доступе к устройству необученного персонала (бытовое применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50345-2010

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (I_cu) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в килоамперах) при возможном доступе к устройству обученных и квалифицированных лиц (промышленное применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50030.2-2010

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003)

Номинальная наибольшая отключающая способность (I_cn) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное для выключателя изготовителем.

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой предписанные условия, соответствующие указанному циклу испытаний, не предусматривают способности выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.

Выключатель с указанной номинальной наибольшей отключающей способностью (I_cn) имеет соответствующую ей рабочую наибольшую отключающую способность (I_cs).

Соотношение между рабочей (I_cs) и номинальной (I_cn) наибольшими отключающими способностями (коэффициент К)

I_cn,A	К
до 6000 включительно	1,00
св. 6000 до 10000 включительно	0,75¹⁾
св. 10000	0,5²⁾
¹⁾Минимальное значение I_cs = 6000 А ²⁾Минимальное значение I_cs = 7500 А.

Согласно ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2: 2006)

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (I_cu) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой согласно предписанным условиям в соответствии с установленным циклом испытаний не предполагают способности данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток.

Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность (I_cs) — это значение рабочей наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах, соответствующее одному из определенных процентных значений номинальной предельной наибольшей отключающей способности согласно таблице (см.ниже), округленному до ближайшего целого числа. Она может быть выражена в процентах от I_cu (например, I_cs = 25 % I_cu).
С другой стороны, когда номинальная рабочая наибольшая отключающая способность равна номинальному кратковременно выдерживаемому току, она может быть задана значением в килоамперах при условии, что она не ниже минимума по таблице (см.ниже).
Если I_cu превышает 200 кА для категории применения А или 100 кА для категории применения В, изготовитель может указать значение I_cs, равное 50 кА.

Таблица — стандартные соотношения между I_cs и I_cu в процентах от I_cu

Категория применения А	Категория применения B
20%	—
50%	50%
75%	75%
100%	100%

4,5кА, 6кА, 10кА.

Что выбрать?

У модульных аппаратов (автоматических выключателей, диф. автоматов, УЗО) со схожими свойствами, даже у одного производителя, может значительно отличаться цена. Если внимательно сравнить устройства, то можно заметить одно отличие, которое указывается в прямоугольной рамке. Это отключающая способность. Именно это значение может значительно увеличить стоимость аппарата.

Отключающая способность. Теория.

Отключающая способность – это максимальный ток КЗ (короткого замыкания), при котором аппарат способен отключить нагрузку и при этом остаться работоспособным (продолжить выполнять функции защиты). Если ток КЗ будет больше отсекающей способности, то аппарат наверняка выйдет из строя вплоть до полного разрушения, при этом НЕ выполнит свои защитные функции. Величина указывается в амперах (единица силы тока). На белорусском рынке наиболее распространенные значения 4,5кА, 6кА, 10кА.

Данный параметр регулируется двумя международными стандартами:

IEC/EN 60898-1 — для бытовых серий.

IEC/EN 60947-2 — для промышленных серий.

Разницу между стандартами смотрите в таблице:

В указанных нормативах можно встретить следующие значения:

Icn – это номинальная сила тока КЗ, при которой автомат может отключиться многократно (не меньше 2 раз). Значение указывается в амперах в прямоугольной рамке на лицевой части аппарата. Это характеристика исключительно для бытовых серий (стандарт EN 60898-1)

Icu — Предельная (максимальная) отключающая способность. Согласно требованиям стандарта, ток с данной характеристикой должен отключиться дважды (трижды, уже не обязан). Если ток окажется выше указанного значения, то аппарат не сможет отключить контактную группу, создав при этом серьезную аварию. Это основная характеристика для промышленного стандарта EN 60947-2. На предельную отключающую способность может влиять количество полюсов автомата (у полноценного двухполюсного автомата (2P) отсекающая способность чуть больше, чем у однополюсного, но не у 1P+N).

Ics – рабочая (отключающая) способность. Ток, который обязан аппарат отключить трижды и при этом полностью сохранить все свои рабочие параметры. Чем выше значение Ics, тем более высокие значения токов КЗ выключатель может отключать. Часто Ics выражается в процентном соотношении Icu. Причем коммутационная способность зависит от напряжения сети, чем больше напряжение, тем меньше отключающая способность.

Для аппаратов 6кА и выше, производители часто указывают всю информацию на корпусе аппарата (стандарты, рабочее напряжение, подробные характеристики отключающей способности). В бюджетных версиях (4,5кА) подробная информация редкость, и всё обходится стандартным Icn.

Рекомендую запомнить, изучить и понять выше указанные значения.

4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?

Что касается правильного выбора, если делать грамотно, то нужно знать (измерять) ток короткого замыкания. Узнав данный параметр можно подобрать оптимальный вариант, с достаточным запасом прочности. При этом основное применяемое правило:

Отключающая способность аппарата должна быть НЕ ниже тока короткого замыкания (КЗ).

Очень часто можно столкнуться с отсутствием информации о токе короткого замыкания объекта (нет проекта или нет возможности измерить ток КЗ). В этом случае можно отталкиваться от следующего: чем лучше электропроводка (медный кабель, большие сечения жил) и ближе к источнику питания (трансформатору подстанции), тем выше отключающая способность должна быть (в пределах разумного конечно).

Следует учитывать, что КЗ всегда вещь относительная, и на 100% вам никто не скажет, каково реальное значение будет наверняка, можно только предположить. Поэтому, не смотря на то, что «в быту», в большинстве случаев, ток КЗ не превышает 3кА , нижний рекомендуемый порог для использования не ниже 4,5кА.

Существует ГОСТ 32396-2013, где указаны рекомендуемые значения отключающей способности для вводно распределительных устройств жилых и общественных зданий:

Для бытового применения распространены следующие значения:

4,5кА. Исключительно бюджетная «модулька». 80% рынка за китайскими производителями. Европейские заводы производят такие аппараты для третьих стран. Рынок ЕC, для такой продукции, закрыт (есть нюансы, но это не смысл данной темы). Если остановитесь на этом варианте, то рекомендую на вводе (в щите учёта или этажном щите) устанавливать автоматический автомат(ы) с отсекающей способностью 10кА. Этим вы серьезно перестрахуете всю установку, если с КЗ, что-то пойдёт не так.

6кА. Это основная линейка аппаратов у европейских производителей. Самый оптимальный вариант для бытового использования (квартира, загородный дом). Отличное соотношение ЦЕНА-КАЧЕСТВО. Этой характеристики достаточно для разных нештатных ситуаций и должно хватить на весь срок эксплуатации щита.

10кА. Это уже предельная величина для бытовой модульной автоматики, всё что выше, будет уже значительно дороже. Данный стандарт почти у всех производителей соответствует двум стандартам: EN 60898-1 и EN 60947-2. Применяется для бытового и для промышленного использования. Если хотите максимальную надёжность и позволяет бюджет, то можно использовать этот вариант.

На нашем рынке, можно встретить версии автоматических выключателей и УЗО с отключающей способностью 3кА, но это уже пережиток прошлого, даже для наших стандартов. 15кА и выше, это уже серьезные серии и в быту не используются.

Если исходить из моей практики, то очевидно, что 6кА это самый оптимальный вариант. 10кА — для тех, у кого не ограничен бюджет щита. Хотя у некоторых производителей не слишком высокая цена в этом сегменте (Eaton, Shrack). 4,5кА, я стараюсь не применять. Использую только в единичных (слишком бюджетных) случаях, где я уверен, что ток КЗ очень мал.

Чтобы прикинуть экономическую целесобразность, возьмите на заметку: у большинства аппаратов защиты срок эксплуатации составляет 10-15 лет. При штатной работе срок службы может быть больше, и достигать 25 лет. После 25 лет параметры защитной аппаратуры вряд-ли будут соответствовать техническим требованиям.

И напоследок, еще очень простое моё правило, которое возможно поможет определиться с выбором: чем дороже и выше значимость объекта (участка цепи), тем выше отключающая способность должна быть. А уж насколько дорого ваше имущество, решать только вам.

HGE100E 3PG5S0000C 00100 Автоматический выключатель дифференциального тока

HGE100E 3PG5S0000C 00100 Автоматический выключатель дифференциального тока

Вернуться к каталогу

Заказать

Цена автоматического выключателя

HGE100E 3PG5S0000C 00100: 8 737 руб с НДС

Наша компания осуществляет комплексные поставки низковольтного оборудования HYUNDAI со склада и под заказ по дилерским ценам. Доставка до места, любой транспортной компанией, по желанию заказчика.

Таблица 1 Общие Технические характеристики

Общие параметры:

Номинальное рабочее напряжение, Ue: 220/460 В

Импульсное выдерживаемое напряжение, Uimp: 6 кВ

Функции защиты: Перегрузка, короткое замыкание, и мгновенная защита.

Пригодность для отсоединения: Да

Категория применения: A

Степень загрязнения: 3

Действующий стандарт: МЭК 60947-2

Полное название: Автоматический выключатель диф. тока HGE100E 3PG5S0000C 00100 100А (100 — 1000 мА) 3п. ток к.з. 16kA AC380/415В

Тип продукции: Автоматический выключатель диф. тока

Название: HGE100E 3PG5S0000C 00100

Наличие теплового расцепителя: Да

Наличие электромагнитного расцепителя: Да

Наличие/Тип электронного расцепителя: Нет

Наличие дифференциального расцепителя: Да

Регулировка расцепителя: нерегулируемый

Монтажное исполнение: стационарное

Кол-во полюсов: 3

Ном.ток, А: 100

Ток КЗ, kA: 16 kA

Ном. напряжение, В: AC380/415В

габариты: 75х130х68 мм

Вес: 0,9 кг

Рис 1 Габаритные размеры

30, 50, 63, 100 AF 50, 125 AF 160, 250 AF

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

Автоматические выключатели дифференциального тока широкого модельного ряда с различной отключающей способностью!

- устройства типоразмеров 30 — 800 AF

- Повышенная отключающая способность 16 — 85 кА (при 460 V) Ics = 100 % Icu

- Номинальное напряжение изоляции (Ui) 1000 V

- Импульсное выдерживаемое напряжение (Uimp) 8 kV

- Высокая отключающая способность и компактные размеры

Применение передовой токоограничительной технологии позволило оптимизировать конструкцию аппаратов HG-Series – они обладают высокой отключающей способностью при меньших, чем у аппаратов предыдущих серий, размерах, что позволяет уменьшить размеры электроустановок.

— Качество и надежность на уровне европейских аналогов, при значительно меньшей цене.

Автоматические выключатели в литом корпусе HG-Series прошли типовые испытания на соответствие стандартам МЭК 60947-2 и NEMA AB-1 в международных сертифицирующих организациях KEMA и KERI. Кроме того, они сертифицированы для применения на морских судах и АЭС.

Отличительные особенности и преимущества:

1. Настраиваемые параметры: Оптимизированная защита согласно условиям нагрузки!

2. Настраиваемые номинальные дифференциальные токи

(автоматические выключатели дифференциального тока) 100–300–500–1,000 (мA)

4. Селективная настройка времени для автоматические выключатели дифференциального тока:

0–200–500–1,000 (мс)

5. Улучшенная координация защиты. Номинальная наибольшая отключающая способность по типоразмеру AF (Ics = 100% Icu при 440/460 V)

Рис 1.

Ics = 100 % Icu Uimp = 6 kV

6. Стандартизованные размеры принадлежностей, совместимые с автоматическими

выключателями в литом корпусе MCCB

Настраиваемые дифференциальный ток и время отключения тока применяется в 3-фазной системе электрического питания, позволяя продолжать работу в условиях отказа одной фазы согласно стандартам EN

Совместимость с автоматическими выключателями в литом корпусе MCCB по габаритным размерам и техническим характеристикам

- Рабочая отключающая способность, Ics = 100 % Icu

- Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp: 6 kV

Характеристики защиты по дифференциальному току

- Предотвращение повреждения при обратном подсоединении:

- Можно предотвратить повреждение цепи в условиях обратного подключения

- Предотвращение неполадок в состоянии временной утечки.

- Настраиваемые дифференциальный ток и время отключения тока.

- Система 3-фазного электропитания: позволяет продолжать работу в условиях отказа одной фазы за счет изменения 3-фазной системы электрического питания

Устройство и принцип работы

Настраиваемые дифференциальный ток и время отключения

Рис. 2

Таблица 2

Аппарат	Настраиваемый дифференциальный ток					Время отключения
Аппарат	30 мA	100 мA	300 мA	500 мA	1 000 мA	0 мсек	200 мсек	500 мсек	1 000 мсек
ELCB старой серии	Не настраиваемый	3 ступени				Не настраиваемый	—	—	—
ELCB серии HG	Не настраиваемый	4 ступени				4 ступени

● Настраиваемые дифференциальный ток и 4 ступени времени отключения тока.

● Координация защиты между вводным и отходящим автоматическими

выключателями путем регулировки дифференциального тока и кривой отключения.

Рис 3 Табличка с расшифровкой обозначений

- Ui: Номинальное напряжение изоляции

- Uimp: Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение

- Ue: Номинальное рабочее напряжение

- Icu: Номинальная наибольшая отключающая способность

- Ics: Рабочая наибольшая отключающая способность

1 Название модели

2 Рукоятка управления

3 Возможность для отсоединения кабеля

4 Категория применения

5 Маркировка СЕ

6 Номинальный ток

7 Вывод стороны нагрузки

8 Вывод стороны сети

9 Индикатор отключения по утечке

10 Переключатель уставки номинального
дифференциального тока

11 Переключатель настройки времени
отключения по номинальному
дифференциальному току

12 Кнопка проверки отключения

13 Кнопка проверки отключения по утечке

Расшифровка обозначения: HGE100E 3PG5S0000C 00100

HGE	125	Е	3Р	G5	S	00	00	C	125	F
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Где,

1 –Тип Автоматического выключателя в литом корпусе HG-серии

2– габарит AF (Миниатюрные автоматические выключатели дифференциального тока 30, 50, 100AF)

3 – отключающая способность

E — Тип E

S — Тип S

H — Тип H

L — Тип L

4 –количество полюсов (3Р -3 полюса,2P-2 полюса, 4Р-4 полюса

*«2P»(2-полюсный) не относится к выключателям типа UPB.

«4P» (4-полюсный) не относится к выключателям типа UAB30.

5 –Описание изделия

6.- Монтаж:

S — Выводы главной цепи (Монтаж на панели: S – Винтовые, B- Удлиненные),

·«S» (винтовые зажимы) входят в стандартную комплектацию всего модельного ряда

·«B» (удлиненные выводы) поставляются для выключателей типоразмером 250AF и выше.

7. — Вспомогательный контакт и аварийная выключатель (AUX/ALT/AXT)

(00 – отсутствуют)

Вспомогательный контакт (AUX)

10 — AUX 1C

20 -AUX2C

Контакт сигнализации срабатывания расцепителя (ALT)

01 -ALT1C

Вспомогательный контакт (AUX) и контакт сигнализации срабатывания расцепителя (ALT)

11 — AUX 1C & ALT 1C

21 — AUX 2C & ALT 1C

8. — Устройства шунтового и минимального расцепителя (SHT/UVT)

(00 – отсутствуют)

Независимый расцепитель (SHT)

S1 SHT 110В пер. тока

S2 SHT 220В пер. тока

S3 SHT 380В пер. тока

S4 SHT 440В пер. тока

S5 SHT 24В пост. тока

S6 SHT 110В пост. тока

Мин. расцепитель напряжения (UVT )

U1- UVT 110В пер. тока

U2- UVT 220В пер. тока

U3- UVT 380В пер. тока

U4- UVT 440В пер. тока

U5- UVT 24В пост. тока

U6- UVT 110В пост. Тока

9. С – Частота 50/60Гц

10. 00125— Номинальный ток 125 А (00800-800A)

11. F – Расцепитель (Настраиваемый тепловой/Не настраиваемый мгновенный)

При отсутствии обозначения- Не настраиваемый тепловой/Не настраиваемый

мгновенный

Дополнительные принадлежности для автоматических выключателей HGE

Рис 4 Дополнительные принадлежности для HGE

1. Внутренние принадлежности

● Вспомогательный выключатель (AUX)

— Указывает состояние ВКЛ/ВЫКЛ автоматического выключателя.

— Состояние ВЫКЛ после отключения.

— Содержит перекидной контакт С.

● Аварийный выключатель (ALT)

— Активируется, когда автоматический выключатель отключается из-за

перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю, кроме ручного

оперирования ON/OFF (ВКЛ/ОТКЛ).

— Возвращается в исходное состояние после сброса автоматического

выключателя.

— Содержит перекидной контакт С.

● Вспомогательный + Аварийный выключатель (AXT)

— Комбинация вспомогательных выключателей AUX и ALT.

● Шунтовой расцепитель (SHT)

— Дистанционное отключение автоматических выключателей с помощью

управляемого напряжением шунтового расцепителя (SHT).

Условия срабатывания:

— U ≥ 0,7 x Un (подайте больше 70 % номинального напряжения)

— В случае подачи импульса напряжения длительность импульса должна быть больше 20 мсек

● Расцепитель минимального напряжения (UVT)

Если напряжение в цепи меньше базовой величины, автоматический выключатель не сможет отключиться или замкнуть цепь (ON — ВКЛ). Если Напряжение в цепи падает ниже 35 % от номинального напряжения (Un), UVT автоматически выполняет отключение для предотвращения повреждения нагрузки.

● Устройство запирания

Устройство для навесного замка на рукоятку (PLD) Это устройство используется для блокировки рукоятки автоматического выключателя в положении OFF (ВЫКЛ) с помощью навесного замка. На это устройство можно повесить до 3 замков, они не поставляются в комплекте.

● Механическая блокировка

Это устройство выполняет механическую взаимную блокировки двух автоматических выключателей.

Особенности:

— Оно предотвращает одновременное замыкание двух выключателей.

— Оно переключает оба выключателя в OFF (ВЫКЛ).

2. Внешние принадлежности

● Крышка выводов

Крышка выводов — это устройство для изоляции выводов автоматического выключателя от наружного касания для обеспечения безопасности. Можно применить степень защиты IP40 для силовых токоведущих частей. В зависимости от метода подключения автоматического выключателя можно использовать длинную или короткую крышку.

Короткий тип: Пригоден для втычного подключения или подключения сзади.

Длинный тип: Пригоден для переднего подключения с помощью проводов, шин или кабельных наконечников.

● Изолирующая перегородка

Изолирующая перегородка используется для предотвращения короткого замыкания из-за

пробоя диэлектрика между выводами автоматического выключателя. Она улучшает прочность

изоляции между фазами, если ее установить в канавку между выводами двух автоматических

выключателей. Ее можно легко добавить после завершения установки автоматического

выключателя. Кроме того, она используется в крышке выводов и в основании для втычного

подключения.

● Поворотная рукоятка

Поворотная рукоятка — это устройство для проверки состояния MCCB ON/OFF/TRIP (ВКЛ/ВЫКЛ/ОТКЛ) снаружи коммутационной аппаратуры. Имеются два типа поворотных рукояток — короткая и удлиненная. Все поворотные рукоятки позволяют запирать дверку щита и имеют функцию блокировки рукоятки, при повороте поворотной рукоятки по часовой стрелке проводится оперирование «ON» (ВКЛ) автоматического выключателя. Все поворотные рукоятки делятся на три вида согласно направлению подключения линии питания, к MCCB — линия сверху, линия справа и линия слева. Степень защиты IP рукоятки равна IP40.

— Короткая поворотная рукоятка (тип TFG)

32 — 250 AF: Прикрепите рукоятку непосредственно к автоматическому выключателю.

400 — 800 AF: Прикрепите рукоятку к двери распределительного устройства.

— Удлиненная поворотная рукоятка (тип TFH)

Пригодна для случая большого расстояния между автоматическим выключателем и дверью распределительного устройства. Рукоятка крепится к двери распределительного устройства, поэтому недоступна кнопка функции отключения.

- Устройство запирания

- Подключение к изолированной шине

- Обжимной наконечник

- Шина

- Вывод для кабельных наконечников

- Устройства втычного подключения

Такое устройство используется для подключения втычного автоматического выключателя в литом корпусе к распределительному устройству.

Тип TDM:

TDM-P: Сторона как ЛИНИИ, так и НАГРУЗКИ содержат втычные выводы.

TDM-F: Только сторона ЛИНИИ содержит втычные выводы.

Тип TDF:

Только сторона ЛИНИИ содержит втычные выводы, но можно крепить втычные устройства на распределительном устройстве, как в случае TDM-P.

- Соединительная шина

- Вывод подключения сзади

- Переходник на DIN-рейку

- Привод с электродвигателем

Это устройство используется для дистанционного переключения ON/OFF автоматического выключателя. Его можно применять в системах автоматизации низкого напряжения или в аварийных системах энергоснабжения.

Отзыв о статье: HGE100E 3PG5S0000C 00100 Автоматический выключатель дифференциального тока
Калькулятор отключающей способности автоматического выключателя
[с формулой и расчетами] • Электрические калькуляторы Org
Отключающая способность автоматических выключателей — это номинальное действующее значение тока, который выключатель может отключить при номинальном напряжении.
Калькулятор
Формула
Отключающая способность (B.C) = 1,732 * В * I * 10 ^-6
Где 1,732 = √3 представляет собой множитель для трехфазных цепей
до н.э. всегда равно , выраженному в MVA .
Где M = Mega (префикс, представляющий 10 ⁶)
В = номинальное рабочее напряжение
A = ток короткого замыкания
Расчеты — Решенные примеры
Пример 1: Рассчитайте отключающую способность, необходимую для отключения тока короткого замыкания 200 А при номинальном рабочем напряжении 11 кВ в трехфазной системе.
Решение: B.C = 1,732 * V * I * 10 ^-6
= 1,732 * 11 кВ * 200 * 10 ^-6 = 3,814 МВА
Пример 2: Повторите задачу из приведенного выше примера для I = 50 A, V = 33 кВ.
Решение: B.C = 1,732 * 33 кВ * 50 A * 10 ^-6 = 2,85 МВА
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Что такое Icu в MCCB и других выключателях?
Ответ: Icu или Icn — это номинальная отключающая способность при коротком замыкании или предельная отключающая способность. Это максимальный ток короткого замыкания, который должен быть способен прервать автоматический выключатель.
Вопрос 2: Что вы имеете в виду под Ics?
Ответ: Ics означает служебную отключающую способность.
Ics — это номинальная отключающая способность при коротком замыкании.
Вопрос 3: Зачем нам нужны Icu и Ics и чем Icu отличается от Ics ?
Ответ: Icu — это максимальный ток короткого замыкания, который может преобладать в случае крайне опасных отказов. Оно может быть очень высоким, например, порядка 5000 А в случае выключателя или даже 5,00 000 А в случае автоматического выключателя. На практике вероятность возникновения таких неисправностей очень мала. Для практического проектирования используется еще один термин Ics.Ics на самом деле кратно k, умноженному на Icn. Проще говоря, Ics — это процент от Icu.
Математически: Ics = k * Icu
Где k представляет собой процентное число, например 10%, 20%, 25%, 50%, 75% или 100%.
Вопрос 4: Что вы подразумеваете под Ics = 100% Icu или Ics = 100% Icn?
Ответ: Европейские промышленные стандарты предполагают использование коэффициента k как 100%. Чтобы приравнять оба уравнения: Ics = Icu
Прочие инструменты калькуляторов:
Номинальные характеристики и характеристики автоматических выключателей
Важность рейтингов и спецификаций автоматического выключателя:
Номинальные характеристики и технические характеристики играют очень важную роль в работе и управлении выключателем.Он дает представление о типе используемого материала и качестве работы, которую он может выполнить. Как правило, он содержит всю информацию, касающуюся производства и установки. Обычно каждое электрическое оборудование снабжено техническими характеристиками, напечатанными на пластине, которая помещается на задней стороне оборудования.
Если указаны технические характеристики, то у пользователя будет четкое представление о том, как управлять автоматическим выключателем в пределах указанных номиналов. Это помогает в надлежащем обслуживании и контроле устройств с защитными мерами.
Зная номинальные параметры, автоматический выключатель может быть защищен от повреждений, благодаря чему стоимость автоматического выключателя может быть снижена. В зависимости от технических характеристик можно определить тип автоматического выключателя, т. Е. Переменного или постоянного тока, а также применение автоматического выключателя.

Номинальные характеристики и характеристики автоматического выключателя:
Автоматический выключатель должен работать в условиях сильных электродинамических сил, термических нагрузок и т. Д. Они очень высоки в условиях короткого замыкания.Следовательно, его рейтинг будет другим по сравнению с другим оборудованием. Его рейтинг определяет все значения характеристик, которые определяют рабочие условия, для которых он был разработан.

Ниже описаны некоторые важные характеристики, которые должен иметь каждый автоматический выключатель:
Номинальное напряжение
Номинальный ток
Номинальная частота
Включающая способность
Отключающая способность
Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл
Номинальное напряжение:
Номинальное напряжение автоматического выключателя определяется как максимальное действующее значение напряжения, на которое он рассчитан.Это верхний предел срабатывания автоматического выключателя. Обычно номинальное напряжение будет больше номинального номинального напряжения системы.

Номинальный ток:
Номинальный ток автоматического выключателя определяется как максимальное действующее значение тока, которое он может выдерживать непрерывно, поддерживая температуру (в различных частях) в установленных пределах.

Номинальная частота:
Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которой он рассчитан на работу.Если автоматический выключатель предназначен для работы на какой-либо другой частоте, необходимо учитывать его эффекты, такие как повышение температуры, время отключения и т. Д. Стандартная номинальная частота 50 Гц.
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании:
Отключающая способность делится на два типа: симметричная отключающая способность и асимметричная отключающая способность.
Симметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение симметричного тока отключения и восстанавливающегося напряжения V _R.Форма волны линейного тока во время трехфазного короткого замыкания показана ниже.
Изменение формы тока короткого замыкания происходит из-за наличия постоянной составляющей тока, которая экспоненциально уменьшается со временем. Симметричный ток отключения — это наивысшее действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания (во время разъединения контактов), которое автоматический выключатель может отключить при определенных условиях восстанавливающегося напряжения. Из рисунка выше симметричная отключающая способность составляет
.
Асимметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение асимметричного тока отключения и восстанавливающегося напряжения V _R.Асимметричный ток отключения — это наивысшее среднеквадратичное значение общего тока короткого замыкания (как переменного, так и постоянного), которое автоматический выключатель может отключить при определенных условиях восстанавливающегося напряжения. На приведенном выше рисунке асимметричная отключающая способность составляет
.
Номинальная включающая способность при коротком замыкании:
Включающая способность автоматического выключателя зависит от его способности противостоять воздействию электромагнитных сил (ЭДС), когда он замыкает цепь во время короткого замыкания.С точки зрения тока, он определяется как максимальное значение субпереходного тока (включая составляющую постоянного тока) в течение первого цикла, при котором автоматический выключатель может быть включен на короткое замыкание.

Включающий ток или включающая способность автоматического выключателя определяется как:
= 1,8 x √2 x Симметричный ток отключения или отключающая способность
Коэффициент √2 преобразует действующее значение в максимальное значение, а коэффициент 1,8 принимает удваивающий эффект ток короткого замыкания (из-за постоянной составляющей).
Из формы волны, показанной выше, можно увидеть, что ток (т. Е. Ток контура срабатывания основного поля) будет очень высоким ближе к моменту короткого замыкания (поскольку этот ток соответствует субпереходному периоду). Из того же рисунка видно, что ток в момент размыкания контактов будет меньше по сравнению с прежним током. Так как этот ток соответствует переходному периоду.
Как только автоматический выключатель замыкает существующее короткое замыкание, ток начинает течь из своего переходного периода.Таким образом, автоматический выключатель должен выдерживать электродинамические силы, соответствующие переходному периоду.
Обычно отключение автоматического выключателя происходит в переходный период. Таким образом, автоматический выключатель должен выдерживать электродинамические силы, соответствующие переходному периоду. Следовательно, включающая способность автоматического выключателя больше, чем его отключающая способность.
Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл:
Номинальная рабочая нагрузка выключателя определяет последовательность операций включения и выключения, которые могут выполняться через определенные интервалы времени.Для автоматических выключателей без функции автоматического повторного включения указаны любые из следующих ниже номинальных рабочих режимов.
O — t — CO — t ‘- CO
O — t’ — CO
Где,
O = Операция открытия
CO = Операция замыкания с последующей операцией размыкания без какой-либо преднамеренной задержки по времени
t = Запаздывание в минутах, т. Е. 3 минуты для выключателя, который не будет использоваться для быстрого автоматического повторного включения
t ‘= Запаздывание в минутах i.е., 3 минуты
t » = Запаздывание в секундах.
Аналогичным образом, рабочий режим автоматического выключателя с автоматическим повторным включением следующий:
O — Δt — CO
Где Δt — это мертвое время автоматического выключателя, имеющее единицы как циклы. Рабочий режим автоматического выключателя с автоматическим включением составляет,
B — Δt — MB
Где,
B = прерывание работы
MB = выполнение операции с последующим прерыванием без какой-либо преднамеренной задержки по времени.
Номинальный уровень изоляции:
Автоматические выключатели, подключенные к энергосистеме, должны выдерживать различные воздействия, такие как регулирование, эффект Ферранти и т. Д., И то же самое можно проверить путем выполнения различных тестов. Однако во время однофазного замыкания на землю напряжение между исправной линией и землей увеличивается. Чтобы спрогнозировать это более высокое значение изоляции, необходимо дополнительно обеспечить изоляцию для каждого полюса (внутреннего и внешнего) между токоведущими частями.

Номинальная продолжительность короткого замыкания:
Кратковременный ток автоматического выключателя — это среднеквадратичный ток, который может протекать в замкнутом положении в течение определенного времени при заданных условиях, и выражается в кА в течение одной секунды, которая является номинальной продолжительностью короткого замыкания. В течение этого времени автоматический выключатель должен пропускать ток, равный его отключающей способности.

Номинальный выдерживаемый пиковый ток:
Способность автоматического выключателя выдерживать мгновенное значение тока короткого замыкания в замкнутом положении определяется как номинальный пиковый выдерживаемый ток.Обычно это значение выражается в мгновенных кА, а значение, предлагаемое для такого тока, равно номинальному току включения короткого замыкания.

IEC 60947-2 страхование «от всех рисков» для автоматических выключателей
IEC 60947-2 устраняет риски и обеспечивает безопасность и надежность. Количество ее требований выросло, чтобы идти в ногу с развивающимися технологиями и потребностями в надежности распределения электроэнергии.
Автоматический выключатель категорий A и B
Стандарт устанавливает две категории селективности главного автоматического выключателя: A и B.
Категория A: Эти автоматические выключатели обычно представляют собой миниатюрные автоматические выключатели (MCB) и автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB). Они работают на выходе из розетки окончательного распределения. В случае короткого замыкания они немедленно отключаются.
Категория B: Эти автоматические выключатели обладают отключающей способностью. Они не обязательно срабатывают в случае короткого замыкания, что позволяет выключить последующие автоматические выключатели. Их место во входных коммутаторах.
Icu и Ics: важны для эксплуатационной надежности
Автоматические выключатели обеих категорий должны обеспечивать надежность.Два требования IEC 60947-2, обеспечивающие надежность:
• Предельная отключающая способность (Icu)
• Рабочая отключающая способность (Ics)
Icu — это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель может отключить без повреждений. Этот максимум может составлять 6000 или 10 000 ампер. Или, когда дело доходит до MCCB, до 200kamp. Однако в некотором смысле Icu — это, по сути, показатель качества для определенного номинального напряжения.
И здесь на помощь приходит Ics. Он выражается в процентном отношении к Icu и сообщает вам максимальный ток короткого замыкания, если автоматический выключатель может сломаться три раза и при этом продолжить нормальную работу.Чем выше lcs, тем надежнее выключатель.
Пригодность для изоляции: видеть — значит поверить
Среди требований, которые должны быть видны даже на установленном автоматическом выключателе, — это пригодность для видимой изоляции. Это особенно важно. Если выключатель выключен, это должно быть заметно. Он не должен указывать иначе, если контакты не разомкнуты. Другими словами, это доказательство изоляции.
Индикация положительного контакта.Независимый механизм (зеленая полоса) показывает, полностью ли изолирована цепь
Степень загрязнения: должно быть во всех спецификациях
Требование, которое я считаю особенно важным и не часто встречающееся в общих спецификациях, — это степень загрязнения. Он определяет, в какой среде могут быть установлены автоматические выключатели. В доме, где нет пыли и влажности, автоматический выключатель удобен. Но, например, в общественной установке на открытом воздухе или на производственном предприятии будет пыль.Это может вызвать токи утечки, повлиять на электрические свойства и привести к возникновению опасной дуги.
Я назову полезное эмпирическое правило для бытовых применений: устройства должны иметь степень загрязнения 2. На мой взгляд, это правильный уровень для непроводящих материалов с низким уровнем загрязнения. Для более тяжелых условий эксплуатации, таких как распределительные щиты для коммунальных служб и заводов, степень загрязнения 3 является обязательной. Это означает, что автоматические выключатели выдерживают токопроводящие загрязнения, пыль, влажность и т. Д.
Оценка соответствия и сертификация, независимая и обязательная
IEC 60947-2 устанавливает еще много требований.Я рассмотрю их в части 3. Но сначала я хотел бы подчеркнуть один момент.
Дело в том, что все автоматические выключатели должны пройти оценку соответствия и пройти сертификацию на соответствие требованиям в независимых, пользующихся хорошей репутацией сторонних лабораториях. Стандарт фактически устанавливает тесты на соответствие — очень близкие к рабочим условиям, — которые должны проходить автоматические выключатели.
> См. IEC 60947-2 «Страхование от всех рисков» для автоматических выключателей — Часть 1
> См. IEC 60947-2 «Страхование от всех рисков» для автоматических выключателей — Часть 3
Используйте электрические цепи с коммутационной способностью для защиты по току | Блог системного анализа
Основные выводы
Для энергосистем требуется оборудование или цепи защиты от короткого замыкания для обеспечения безопасности и надежности.
При выборе устройства или схемы защиты от тока короткого замыкания коммутационная способность устройства должна быть известна или определена.
Существует несколько значений коммутационной способности, которые следует учитывать в нормативных документах и отраслевых стандартах, и правильное значение должно соответствовать соответствующей энергосистеме.

Энергопотребление микропроцессора во многих системах является важнейшим показателем проектирования.
Компоненты, такие как регуляторы мощности, фотоэлектрические элементы, цепи реактивной мощности или полевой транзистор, могут в какой-то момент во время работы испытать короткое замыкание. В некоторых случаях, например, в фотогальванике, это может быть намеренно в условиях низкой нагрузки или низкой освещенности, вызывая появление замыкания на землю там, где его нет. В регуляторах мощности это значение фактически определяет максимальный ток, который он может выдавать при нулевой нагрузке. В общем, вы не хотите, чтобы устройство испытывало короткое замыкание, поскольку это вызывает большое рассеивание тепла, которое разрушает компоненты.Это также угроза безопасности, особенно в энергосистемах.
Компании, производящие комплектующие, и поставщики энергосистем часто указывают конкретное значение тока короткого замыкания, которое должно подавать устройство. Это важно при выборе устройств защиты цепи, поскольку они должны обнаруживать и отключать токи короткого замыкания, когда они возникают. В энергосистемах мы должны определить допустимый предел тока короткого замыкания, который система может выдержать. Этот предел должен быть согласован с коммутационной способностью электрической цепи для обеспечения защиты.
Что такое коммутационная способность в электрических цепях?
Коммутационная способность в электрических цепях, иногда называемая коммутационной способностью при коротком замыкании, определяет среднеквадратичный ток при номинальном коэффициенте мощности cosφ и напряжение, при котором схема защиты может отключить систему. Это значение предоставляется производителями для конкретных компонентов и схем защиты от перегрузки по току, например:
Реле
Предохранители
Автоматические выключатели
Схемы на основе BJT или MOSFET
Чтобы обеспечить защиту от разрушения оборудования или безопасность оператора во время замыкания на землю или короткого замыкания, выбранная коммутационная способность должна быть больше ожидаемого тока короткого замыкания.Когда мы говорим «ожидаемый» ток короткого замыкания, это требует всестороннего анализа рисков максимально возможного тока короткого замыкания и того, что можно ожидать с учетом потенциальных источников неисправностей в системе. Максимальный и ожидаемый ток короткого замыкания и коммутационная способность могут быть связаны следующим образом:
Эти ограничения предназначены для обеспечения защиты системы с помощью подходящей цепи или устройства максимального тока, но без разрушения какого-либо оборудования в процессе.Если это соотношение не соблюдается (например, коммутационная способность слишком мала), то следует разместить какое-либо устройство или схему резервной защиты, чтобы пара устройств / цепей имела достаточную коммутационную способность.
Давайте посмотрим на различные определения мощности короткого замыкания и их применимость в различных энергосистемах.
Типы коммутационной способности
Следующие типы коммутационной способности кодифицированы в нормативных документах, отраслевых стандартах или технических характеристиках продукции:
Номинальная включающая способность при коротком замыкании: В некоторых нормативных документах указывается, что это значение должно быть в определенном соотношении. номинальной максимальной отключающей способности при коротком замыкании.Изготовители устройств защиты цепей должны гарантировать эти значения.
Номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании: Это значение определено для автоматических выключателей при соответствующем номинальном рабочем напряжении в конкретных условиях окружающей среды, определенных в IEC 60947-2. Значение должно быть как минимум равным предполагаемому току короткого замыкания в месте установки.
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании: Это значение также определено в IEC 60947-2 и установлено ниже предельной отключающей способности.Установка этого значения в качестве минимального предела мощности гарантирует, что защищаемое оборудование может оставаться в рабочем состоянии после переключения устройства защиты.
Согласно нормам номинальная включающая способность при коротком замыкании Icm — это величина, которая должна быть в определенном соотношении с номинальной предельной отключающей способностью при коротком замыкании Icu, которая должна быть гарантирована производителем устройства.
Моделирование мер защиты
Исторически сложнее было быстро смоделировать надежность из-за невозможности быстро увидеть, эффективно ли защитное устройство обеспечивает достаточно низкое рассеивание мощности в компонентах.Моделирование SPICE можно использовать для изучения поведения схемы и рассеяния мощности при коротком замыкании путем подключения частей схемы непосредственно к GND с помощью элемента с низким сопротивлением. Когда полное сопротивление закорачивающего элемента сводится к нулю, вы можете изучить, как изменяется рассеиваемая мощность в отдельных частях системы и, в конечном итоге, приводит систему к потенциальному отказу.
Новейшие функции надежности в расширенном моделировании SPICE используют «анализ дыма» для изучения рассеиваемой мощности в компонентах и сравнения его с номинальной рассеиваемой мощностью, указанной в таблицах данных.Изучая уровни перенапряжения во время событий высокого потребления тока, проектировщики могут определять точки отказа в своих системах и точно размещать устройства защиты от тока короткого замыкания.
Коммутационная способность данного устройства защиты цепи обычно измеряется после его создания. Однако его можно смоделировать на основе термомеханического элемента, такого как реле. Эти устройства защиты цепей нельзя оценить с помощью моделирования цепей, если у вас еще нет данных о тепловом / электрическом поведении частей системы, которые нельзя моделировать как стандартные элементы цепи.В этой ситуации требуется мультифизическое моделирование для непосредственного моделирования более сложных систем защиты. Это мультифизическое моделирование может быть выполнено с помощью полевого решателя, интегрирующего электрический анализ в компоновку печатной платы и термический анализ в механических элементах.
Вы можете лучше проанализировать и понять коммутационную способность в электрических цепях с помощью полного набора инструментов системного анализа от Cadence. Разработчики систем могут оценить надежность своих продуктов и разработать соответствующие меры защиты цепей с помощью интегрированного электрического и теплового моделирования с помощью набора решателей поля.Полный набор функций моделирования в мощных полевых решателях интегрируется с программным обеспечением для проектирования схем и компоновки печатных плат, создавая полный пакет системного проектирования для любого приложения и любого уровня сложности.
Подпишитесь на нашу рассылку для получения последних обновлений. Если вы хотите узнать больше о том, как Cadence предлагает вам решение, обратитесь к нашей команде экспертов.
Защита энергосистемы: отключающая способность автоматических выключателей по постоянному току
% постоянного тока и отношение X / R в CB
В автоматическом выключателе отключение постоянного тока определяется в процентах от максимального постоянного тока, присутствующего во время отказа.
Максимальный постоянный ток доступен, когда отказ происходит при минимальном напряжении.(Предполагается, что во время повреждения цепь действует как чисто индуктивная, и до повреждения в ней нет начального тока. Это тот случай, когда мы переключаем индуктивную цепь. В индуктивной цепи в идеале ток должен отставать от напряжение на 90 градусов, и, следовательно, когда напряжение равно нулю, ток будет отставать на 90 градусов и иметь максимальное значение.Теперь в реальной физической цепи, когда напряжение равно нулю, ток равен нулю! Это противоречивое требование! Чтобы решить эти два противоречивых требования , мы предполагаем, что у нас есть два тока при нулевом напряжении: один установившийся переменный ток, который равен напряжению цепи, деленный на цепь X, и другой постоянный ток, который равен и противоположен переменному току.Теперь в момент нулевого напряжения (предполагаемая неисправность наихудшего случая) общий ток равен нулю (AC + DC). Эта теория удовлетворяет нашему противоречивому требованию! т.е. (физический ток равен нулю, а переменный ток отстает от напряжения на 90 градусов).
Какое максимальное значение постоянного тока возможно в сети? Это должно быть максимальное установившееся значение переменного тока, возможное во время неисправности. Максимальное установившееся значение переменного тока теоретически достигается при нулевом напряжении, а его мгновенное значение = 1.414 RMS value Следовательно
Максимально возможное значение постоянного тока составляет 1,414 RMS Ac value (но в противоположном направлении)
Теперь, что произойдет с этим значением DC. Он спадает до нуля экспоненциально в зависимости от отношения X / R схемы.
Теперь в случае автоматического выключателя контакт автоматического выключателя начинает размыкаться после некоторого времени неисправности. (Время разъединения контактов. Сюда входит время срабатывания реле и время размыкания контактов выключателя — 1,5 цикла для 2-тактного выключателя, 2 цикла для 3-тактного выключателя, 3 цикла для 5-тактного выключателя и 3 цикла.5 циклов для 8-тактного выключателя согласно IEEE C37.010.1999) .Теперь постоянный ток, который должен отключать выключатель, никогда не является максимальным постоянным током (или 100% постоянного тока), но постоянным током, который меньше в зависимости от времени размыкания контакта автоматического выключателя (пуск открытия). t / T в процентах
Для постоянной времени T = 45 мс и времени размыкания контакта 1.- 30/45 = 100 * 0,5134 = 51%
Следовательно, мы можем узнать соотношение X / R, которое производитель выключателя использовал в расчетах, если нам известен номинальный ток выключателя в% по постоянному току и время размыкания контактов. (более подробную информацию о соотношении X / R см. в IEEE C37.010.1999 — 5.10.2.2)
Но если вы заинтересованы в определении фактического отношения X / R, мы должны узнать полное сопротивление цепи. С помощью этого базового мы можем обсудить, какое соотношение X / R необходимо принять для нашего приложения
Принципы выбора выключателей низкого напряжения
Как правильно выбрать автоматический выключатель (низковольтный)?
(1) Номинальный ток автоматического выключателя определяется расчетным током линии;
(2) Проверьте отключающую способность низковольтного выключателя в соответствии с максимальным током короткого замыкания линии;
(3) Проверьте чувствительность автоматического выключателя в соответствии с минимальным током короткого замыкания цепи, то есть минимальный ток короткого замыкания цепи не должен быть меньше 1.В 3 раза больше тока установки короткого замыкания выключателя;
(4) Установочный ток короткого замыкания автоматического выключателя должен избегать нормального рабочего пускового тока цепи;
(5) Проверьте номинальную включающую способность при коротком замыкании (ожидаемое пиковое значение максимального тока) автоматического выключателя в соответствии с импульсным током короткого замыкания в линии (т. Е. Максимальное мгновенное значение полного тока короткого замыкания). , то есть последнее должно быть больше первого.
Выбор низковольтных автоматических выключателей должен основываться на конкретных условиях использования для выбора категории использования, выбора номинального рабочего напряжения, номинального тока, уставки тока отключения и шунта, напряжения и тока расцепителя минимального напряжения и других параметров, см. характеристики защиты, указанные в каталоге продукции Кривая выбирает характеристику защиты, и необходимо проверить характеристику короткого замыкания и коэффициент чувствительности. Если требуется согласование с другим автоматическим выключателем или другими защитными устройствами, следует использовать селективный автоматический выключатель.
1. Номинальное рабочее напряжение и номинальный ток
Номинальное рабочее напряжение низковольтного выключателя Ue. И номинальный ток Т.е. Оно не должно быть ниже нормального номинального рабочего напряжения и рабочего тока или расчетного тока линии и оборудования соответственно. Номинальное рабочее напряжение автоматического выключателя зависит от включающей и отключающей способности и категории использования. Один и тот же автоматический выключатель может иметь несколько номинальных рабочих напряжений и соответствующих категорий использования включающей и отключающей способности.
2. Уставка тока отпускания с длительной задержкой Ir1
Ток срабатывания расцепителя с длительной задержкой Ir1 выбранного автоматического выключателя должен быть больше или равен расчетному току нагрузки линии, который может быть определен в 1–1,1 раза больше расчетного тока нагрузки; при этом он не должен превышать длительно допустимый ток линейного проводника более чем в 0,8–1 раз.
3. Уставка тока Ir2 расцепителя мгновенного действия или расцепителя с короткой задержкой
.
Уставка мгновенного расцепителя или расцепителя с короткой задержкой Ir2 выбранного автоматического выключателя должна быть больше, чем пиковый ток линии.Автоматический выключатель распределения можно определить по принципу не менее 1,35-кратного пикового тока. Когда время срабатывания схемы защиты двигателя превышает 0,02 с, его можно определить по принципу не менее 1,35-кратного пускового тока. Если время срабатывания менее 0,02 с, его следует увеличить не менее чем в 1,1–2 раза от пускового тока. Эти коэффициенты добавляются с учетом таких факторов, как ошибки настройки и возможные изменения пускового тока двигателя.
4. Проверка включающей и отключающей способности при коротком замыкании и кратковременной стойкости
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная включающая способность при коротком замыкании низковольтного выключателя не должны быть ниже ожидаемого тока короткого замыкания в месте его установки. Когда время действия больше 0,02 с, непериодическая составляющая тока короткого замыкания может игнорироваться, то есть эффективное значение периодической составляющей тока короткого замыкания принимается как максимальный ток короткого замыкания; когда время действия меньше 0.02s, следует учитывать непериодическую составляющую, то есть ток короткого замыкания является первым. Полный ток в цикле рассматривается как максимальный ток короткого замыкания. Если результат проверки показывает, что отключающая способность автоматического выключателя недостаточна, необходимо принять следующие меры:
a) Добавьте другие защитные устройства (например, предохранители) на стороне источника питания автоматического выключателя в качестве резервной защиты.
б) Для токоограничивающих автоматических выключателей соответствующие продукты могут быть выбраны в соответствии с характеристиками сквозного тока или коэффициентами ограничения тока, предоставленными производителем (то есть соотношением фактического пикового значения тока отключения и ожидаемого значения тока короткого замыкания). пиковое значение тока цепи).
c) Можно выбрать автоматический выключатель большей мощности. Различные автоматические выключатели для защиты от короткого замыкания должны быть способны выдерживать неограниченные переходные значения тока короткого замыкания в замкнутом положении, а также должны выдерживать ток короткого замыкания в пределах указанного диапазона выдержки времени. Значение тока короткого замыкания, переносимое этой кратковременной нагрузкой, не должно превышать номинальную кратковременную стойкость автоматического выключателя, в противном случае следует принять меры или изменить характеристики автоматического выключателя.В каталоге автоматических выключателей обычно указывается номинальный выдерживаемый пиковый ток и номинальный кратковременный выдерживаемый ток (ток 1 с). Если это переменный ток, кратковременный выдерживаемый ток должен основываться на действующем значении периодической составляющей неограниченного тока короткого замыкания.
5. Калибровка коэффициента чувствительности
Выбранный автоматический выключатель также следует проверить на коэффициент чувствительности по току короткого замыкания.Коэффициент чувствительности — это отношение минимального тока короткого замыкания в линии (обычно принимаемого как двухфазный или однофазный ток короткого замыкания на клемме двигателя или конце распределительной линии) и мгновенного расцепителя или расцепителя с задержкой. установка тока автоматического выключателя. Коэффициент чувствительности для двухфазного короткого замыкания должен быть не менее 2. Коэффициент чувствительности для однофазного короткого замыкания может составлять 1,5 для автоматических выключателей типа DZ и 2 для других типов автоматических выключателей.Если коэффициент чувствительности не может соответствовать указанным выше требованиям после проверки, помимо регулировки тока уставки, расцепитель с задержкой времени также может использоваться в качестве резервной защиты.
6. Определение параметров независимого расцепителя и расцепителя минимального напряжения
Номинальное напряжение независимого расцепителя и расцепителя минимального напряжения должно быть равно номинальному напряжению цепи, а категория источника питания (AC, DC) должна определяться в соответствии с условиями цепи управления. Номинальные серии управляющих напряжений источника питания, указанные в национальном стандарте, составляют: DC (24), (48), 110, 125, 220, 250 В; AC (24), (36), (48), 110, 127, 220V, данные в скобках не рекомендуются.
Включающая способность автоматического выключателя
— Inst Tools
Во время короткого замыкания контакты выключателя размыкаются и автоматически замыкаются после нескольких циклов, чтобы определить, устранена ли неисправность. 90% неисправностей, возникающих в энергосистеме, носят временный характер, длятся несколько циклов и исчезают сами по себе, например: соприкосновение линий электропередачи друг с другом из-за ветра, кратковременное прикосновение ветвей деревьев к линии электропередачи и т. Д. Такие неисправности устраняются. самостоятельно и после восстановления нормальной работы энергосистемы в переходном режиме.
Включающая способность автоматического выключателя
Не рекомендуется размыкать контакты выключателя и изолировать линию для таких небольших переходных процессов. Поэтому используются автоматические повторные замыкатели, которые, когда реле обнаруживает неисправность, отключает контакты выключателя. Через некоторое время контакты выключателя снова попытаются замкнуться, если в этот момент нет неисправности, энергосистема вернется к нормальной работе. Однако, если неисправность сохраняется, контакты автоматического выключателя постоянно размыкаются до тех пор, пока он не будет сброшен. Циклы включения и отключения предназначены для автоматического выключателя в зависимости от области применения.
Следовательно, автоматический выключатель должен включиться при коротком замыкании. МАГНИТНАЯ МОЩНОСТЬ автоматического выключателя зависит от его способности противостоять воздействию электромагнитных сил, которые пропорциональны квадрату пикового значения тока включения. Ток включения выключателя при замыкании на короткое замыкание — это пиковое значение максимальной волны тока (включая составляющую постоянного тока) в первом цикле тока после замыкания цепи выключателем
Для определения тока включения автоматического выключателя мы должны умножить симметричный ток отключения на (2) ^1/2, чтобы преобразовать его в пиковое значение из действующего значения.
No related posts.

Разное