Токовая отсечка — Расчет и принцип действия

1. Главная
2. Релейная защита
3. Токовая отсечка

Токовая отсечка – это разновидность максимальной токовой защиты с ограниченной зоной действия, предназначенная для быстрого отключения короткого замыкания. Отсечки бывают мгновенные и с малой выдержкой времени до 0,6 секунд. Отличие отсечки от мтз в отсутствии у токовой отсечки реле времени.

Селективность действия токовой отсечки достигается ограничением ее зоны действия. Эта защита отстраивается от тока КЗ в конце защищаемой линии или места, до которого она должна действовать. Ниже рассмотрим принцип действия различных токовых отсечек и их расчет.

Мгновенная токовая отсечка на линии с односторонним питанием

Зона действия токовой отсечки определяется графически. На рисунке наша защищаемая линия между точками АВ. Сначала строится кривая зависимость значения тока короткого замыкания от расстояния до точки КЗ. Точка КЗ в нашем примере – это конец линии, точка А.

Затем строится прямая параллельная оси расстояния равная току срабатывания отсечки. Область пересечения прямой и кривой представляет собой зону действия защиты. В нашем примере зона действия защиты – это отрезок ВБ.

Также зону действия токовой отсечки можно определить по выражению:

где:

• x_Л – сопротивление линии, для которой выбираем защиту
• E_C – эквивалентная ЭДС генераторов системы
• x_C – сопротивление системы

Ток срабатывания защиты определяется по выражению ниже:

где:

• k_Н – коэффициент надежности
• I_K.MAX – максимальный ток короткого замыкания в конце линии

Коэффициент надежности учитывает погрешности при расчете тока кз и погрешность срабатывания реле.

Коэффициент чувствительности отсечки рассчитывается по выражению:

где в числителе максимальный ток КЗ в начале защищаемой линии, в примере это точка В, а в знаменателе ток срабатывания защиты.

Мгновенная токовая отсечка на линии с двусторонним питанием

Рассмотрим схему линии с двусторонним питанием. По обоим концам расположены генераторы. Вначале необходимо определить максимальные токи короткого замыкания в конце линии с обеих сторон. Тот из токов, величина которого будет больше, и будет принят за максимальный ток короткого замыкания.

На линиях с двусторонним питанием ставится два комплекта отсечек с обеих сторон линии. Зоны действия определяются аналогично, как и для линии с односторонним питанием.

На рисунке у нас одна отсечка защищает при кз в точке А, вторая при кз в точке В. Зона действия первой – ВБ, второй – АГ. Максимальный ток кз в нашем случае больше Ik(A). Его и принимаем за расчетный для обеих отсечек.

Ток срабатывания защиты выбирается по большему из двух выражений:

Второе выражение используют при расчетах на линиях с двусторонним питанием. При наличии двух источников питания (генераторов), между ними проходят токи качания.

Максимальный ток качания определяется как сумма ЭДС генераторов деленная на сопротивление цепи между двумя генераторами, включая сопротивления генераторов (сверхпереходные x”d).

Мгновенные токовые отсечки являются самыми простыми защитами. К их плюсам можно отнести быстродействие и простоту схемы. К недостаткам относится область действия, так как она не распространяется на всю линию. Кроме линий, токовые отсечки применяются на трансформаторах. Стоит упомянуть и токовые отсечки, с выдержкой времени. А если соединить отсечку с выдержкой времени, мгновенную и максимальную токовую защиту, то получится трехступенчатая защита, которая может заменить более сложные защиты.

Токовая отсечка трансформатора

Токовая отсечка трансформатора является самой простой защитой трансформатора, которая защищает его от однофазных и междуфазных коротких замыканий. Принцип действия аналогичен принципу действия токовой отсечки линии.

Отсечка не будет срабатывать при повреждениях, сопровождаемых малыми токами, например, витковые замыкания, замыкания на землю в обмотке. Устанавливается токовая отсечка на трансформаторах мощностью менее 6300кВА. Если на трансформаторе установлена дифференциальная защита, то токовая отсечка не требуется.

Перейдем к расчету параметров защиты. Начнем с тока срабатывания защиты.

Ток срабатывания токовой отсечки отстраивается от броска тока намагничивания и от максимального тока короткого замыкания за трансформатором. Бросок тока намагничивания, который появляется при пуске трансформатора, составляет 3-5 от номинального.

где

• k_Н – коэффициент надежности, зависит от типа реле
• I_K.MAX
  – максимальный ток короткого замыкания за трансформатором
• I_НАМ – ток намагничивания трансформатора, равный 3-5 от номинального тока трансформатора

Ток срабатывания реле (уставка) определяется по выражению ниже:

где

• k_СХ – коэффициент схемы
• I_С.З. – ток срабатывания защиты
• n_ТТ – коэффициент трансформации ТТ

Коэффициент чувствительности токовой отсечки трансформатора

К преимуществам отсечки относится её быстродействие. Мгновенное отключение позволяет уменьшить возможные повреждения трансформатора и оборудования, запитанного от трансформатора.

К недостаткам можно отнести то, что зона действия отсечки ограничена. Поэтому отсечка вместе с газовой защитой трансформатора и максимальной токовой защитой составляют защиту трансформаторов малой мощности.

Первичный ток — срабатывание — защита

Первичный ток — срабатывание — защита

Cтраница 1

Первичный ток срабатывания защиты принимается равным ( 0 4 — 0 8) / НОМ т, где / ном т — номинальный ток трансформатора. Контакт реле тока целесообразно включать параллельно замыкающему контакту реле понижения частоты в схеме защиты от потери питания.  [1]

Первичный ток срабатывания защиты

определяется по выражению / с.  [2]

Первичный ток срабатывания защиты по условию отстройки от бросков тока намагничивания ( условие в) определяется по выражению ( 2 — 2), где под / ном. Сумма номинальных первичных токов трансформаторов на ответвлениях, нейтрали которых заземлены.  [3]

Первичный ток срабатывания защиты, устанавливаемой на линии пускового реактора, когда в качестве защиты от многофазных КЗ обмотки статора предусмотрена токовая отсечка, выбирается по условию отстройки от пускового тока / ус.  [4]

Обычно первичный ток срабатывания защиты принимается равным / с. При этом обеспечивается достаточно надежная отстройка от бросков намагничивающего тока и высокая чувствительность защиты, так как токи двойного замыкания на землю обычно бывают велики.  [5]

Повторно определяется первичный ток срабатывания защиты / с.  [6]

Минимальное значение первичного тока срабатывания защиты зависит от количества используемых ТТ нулевой последовательности, схемы их соединения и типа реле.  [7]

Для определения первичного тока срабатывания защиты

при использовании описанного выше метода суммарный ток, протекающий от нагрузочного устройства при срабатывании, следует умножить на коэффициент трансформации трансформатора тока.  [9]

Для определения первичного тока срабатывания защиты при использовании описанного выше метода суммарный ток, протекающий от НУ при срабатывании, следует умножить на коэффициент трансформации ТТ.  [11]

Расчетным случаем определения первичного тока срабатывания защиты является отстройка от емкостного Тока генератора / сг и токов небаланса / Нб.  [12]

Ток срабатывания реле определяется как

первичный ток срабатывания защиты, приведенный к вторичной стороне трансформаторов тока. При определении / Ср учитывается схема соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.  [13]

По формуле ( 9) определяют первичный ток срабатывания защиты.  [14]

Для определения тока срабатывания реле производится расчет первичного тока срабатывания защиты.  [15]

Страницы:      1    2    3

[PDF] Максимальная токовая защита. — Free Download PDF

Download Максимальная токовая защита….

Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем

Лекция № 3

Максимальная токовая защита.

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Принципиальная схема максимальной токовой защиты

Принцип действия МТЗ основан на фиксации увеличения тока при КЗ Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

2

Принципиальная схема максимальной токовой защиты Измерительным органом МТЗ является токовое реле КА, которое включается последовательно во вторичную обмотку трансформатора тока ТА. Помимо токового, в схеме МТЗ имеются следующие типы реле: КТ – реле времени; KL – промежуточное реле; KH – реле сигнализации. Промежуточное реле KL предназначено для коммутации цепи электромагнита отключения выключателя YAT. Основные параметры МТЗ, которые необходимо определить, это: ток срабатывания защиты Iс.з. и время срабатывания защиты tс.з. Так же необходимо проверить чувствительность защиты. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

3

Схема участка радиальной сети, для пояснения принципа выбора выдержек времени МТЗ

МТЗ-1 G

МТЗ-2

МТЗ-3 Л2

Л1

КЗ

Q3

Q2

Q1

Л3

Iкз t3=t2+Δt t2=t1+Δt t1

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

4

Принцип выбора выдержек времени МТЗ Выдержка времени МТЗ необходима для обеспечения селективности её действия. Принцип выбора выдержек времени следующий (токовый ступенчатый): у защиты, наиболее удаленной от источника питания выдержка времени принимается минимальной t≈0 c. По мере приближения к источнику питания выдержка времени увеличивается на ступень селективности Δt. Применительно к представленному рисунку выдержки времени МТЗ-1, 2, 3 будут рассчитываться следующим способом:

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

5

Принцип выполнения МТЗ на постоянном оперативном токе

а) схема цепей переменного тока;

б) схема цепей постоянного тока

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

6

Расчет тока срабатывания максимальной токовой защиты Под током срабатывания защиты понимают минимальный ток в фазе защищаемого элемента, при котором происходит срабатывание измерительного органа. Ток срабатывания МТЗ определяется из следующих условий. 1. Защита не должна работать от максимального рабочего тока:

Iс.з. > I раб.max . 2. После отключения внешнего КЗ пусковые органы защиты должны вернуться в исходное состояние:

Iс.з. >

Iраб.max. kв

kв =

Iвозв. Iсраб.

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

7

Расчет тока срабатывания максимальной токовой защиты 3. Необходимо учесть возможное увеличение тока при пуске и самозапуске двигателей:

k сз Iс.з. > I раб.max . kв

k сз =

Iпуск. Iном.

= (1 ¸ 4)

Пояснение к процессу самозапуска двигателей приведены на следующем слайде. 4. Необходимо учесть погрешность ТТ и реле. Тем самым окончательное выражение для определения тока срабатывания защиты запишется следующим образом:

Iс.з. >

k н k сз Iраб.max . kв

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

8

Пояснение к процессу самозапуска двигателей

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

9

Расчет тока срабатывания реле защиты Для того, чтобы определить ток срабатывания реле (Iс.р.) необходимо учесть коэффициент трансформации ТТ и схемы соединения ТТ и реле:

Iс.р. = Iс.з.

k cx n TT

С учетом ранее полученной формулы для тока срабатывания защиты, полная формула для определения тока срабатывания реле следующая:

Iс.p. >

k н k сз k I раб.max . cx kв n TT

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

10

принцип действия, виды, примеры схем

В силу разных причин аварии в электросетях случаются довольно часто. При коротком замыкании губительно действует на все электроприборы сверхток. Если не предпринять защитных мер, то последствием от неуправляемого увеличения тока может стать не только повреждение электроустановок на участке от места аварии до источника питания, но и выведение из строя всей энергосистемы. Во избежание негативных последствий, вызванных авариями, применяются разные схемы электрозащиты:

• отсечка;
• дифференциально-фазная;
• высокоэффективная максимальная токовая защита электрических цепей (МТЗ).

Из перечисленных видов защиты самой распространённой является МТЗ. Этот простой и надёжный способ предотвращения опасных перегрузок линий нашёл широкое повсеместное применение благодаря обеспечению селективности, то есть, обладанию способностью избирательно реагировать на различные ситуации.

Устройство и принцип действия

Конструктивно МТЗ состоят из двух важных узлов: автоматического выключателя и реле времени. Они могут быть объединены в одной конструкции либо размещаться отдельными блоками.

Отличия от токовой отсечки

Из всех видов защиты по надёжности лидирует токовая отсечка. Примером может служить защита бытовой электросети устройствами с применением плавких предохранителей или пакетных автоматов. Метод токовых отсечек гарантирует обесточивания защищаемой цепи в аварийных ситуациях. Но для возобновления подачи электроэнергии необходимо устранить причину отсечения и заменить предохранитель, либо включить автомат.

Недостатком такой системы является то, что отключение может происходить не только вследствие КЗ, но и в результате даже кратковременного превышения параметров по току нагрузки. Кроме того, требуется участие человека для восстановления защиты. Эти недостатки не критичны в бытовой сети, но они неприемлемы при защите разветвлённых линий электропередач.

Благодаря тому, что в конструкциях МТЗ предусмотрены реле времени, задерживающие срабатывание механизмов отсечения, они кратковременно игнорируют перепады напряжений. Кроме того, токовые реле сконструированы таким образом, что они возвращаются в исходное положение после ликвидации причины, вызвавшей размыкание контактов.

Именно эти два фактора кардинально отличают МТЗ от простых токовых отсечек, со всеми их недостатками.

Принцип действия МТЗ

Между узлом задержки и токовым реле существует зависимая связь, благодаря которой отключение происходит не на начальной стадии возрастания тока, а спустя некоторое время после возникновения нештатной ситуации. Данный промежуток времени слишком короткий для того, чтобы величина тока достигла критического уровня, способного навредить защищаемой цепи. Но этого хватает для предотвращения возможных ложных срабатываний защитных устройств.

Принцип действия систем МТЗ напоминает защиту токовой отсечки. Но разница в том, что токовая отсечка мгновенно разрывает цепь, а МТЗ делает это спустя некоторое, наперёд заданное время. Этот промежуток, от момента аварийного возрастания тока до его отсечения, называется выдержкой времени. В зависимости от целей и характера защиты каждая отдельная ступень времени задаётся на основании расчётов.

Наименьшая выдержка времени задаётся на самых удалённых участках линий. По мере приближения МТЗ к источнику тока, временные задержки увеличиваются. Эти величины определяются временем, необходимым для срабатывания защиты и именуются ступенями селективности. Сети, построенные по указанному принципу, образуют зоны действия ступеней селективности.

Такой подход обеспечивает защиту поврежденного участка, но не отключает линию полностью, так как ступени селективности увеличиваются по мере удаления МТЗ от места аварии. Разница величин ступеней позволяет защитным устройствам, находящимся на смежных участках, оставаться в состоянии ожидания до момента восстановления параметров тока. Так как напряжение приходит в норму практически сразу после отсечения зоны с коротким замыканием, то авария не влияет на работу смежных участков.

Примеры использования защиты

МТЗ используют:

• с целью локализации и обезвреживания междуфазных КЗ;
• для защиты сетей от кратковременных перегрузок;
• для обесточивания трансформаторов тока в аварийных ситуациях;
• в качестве протектора при запуске мощного, энергозависимого оборудования.

Задержка времени очень полезна при пуске двигателей. Дело в том, что на старте в цепях обмоток наблюдается значительное увеличение пусковых токов, которое системы защиты могут воспринимать как аварийную ситуацию. Благодаря небольшой задержке времени МТЗ игнорирует изменение параметров сети, возникающие при пуске или самозапуске электродвигателей. За короткое время показатели тока приближаются к норме и причина для аварийного отключения устраняется. Таким образом, предотвращается ложное срабатывание.

Пример подключения МТЗ электродвигателя иллюстрирует схема на рисунке 1. На этой схеме реле времени обеспечивает уверенный пуск электромотора до момента реагирования токового реле.

Рисунок 1. МТЗ с выдержкой времени

Аналогично работает задержка времени при кратковременных перегрузках в защищаемой сети, которые не связаны с аварийными КЗ. Отсечка действует лишь в тех случаях, когда на защищаемой линии возникает значительное превышение номинальных значений, которое по времени превосходит величину выдержки.

Для надёжности защиты на практике часто используют схемы двухступенчатой и даже трёхступенчатой защиты участков цепей. Стандартная трёхступенчатая защитная характеристика выглядит следующим образом (Рис. 2):

Рис. 2. Карта селективности стандартной трёхступенчатой защиты

На абсциссе отмечено значения тока, а на оси ординат время задержки в секундах. Кривая в виде гиперболы отображает снижение времени защиты от возрастания перегрузок. При достижении тока отметки 170 А включается отсчёт времени МТЗ. Задержка времени составляет 0,2 с, после чего на отметке 200 А происходит отключение. То есть, разрыв цепи происходит в случае отказа защиты остальных устройств.

Расчет тока срабатывания МТЗ

Стабильность работы и надёжность функционирования максимально-токовой защиты зависит от настройки параметров по току срабатывания. Расчёты должны обеспечивать гарантированное срабатывание реле при авариях, однако на её работу не должны влиять параметры тока нагрузки, а также кратковременные всплески, возникающие в режиме запуска двигателей.

Следует помнить, что слишком чувствительные реле могут вызывать ложные срабатывания. С другой стороны, заниженные параметры срабатывания не могут гарантировать безопасности стабильной работы электроприборов. Поэтому при расчетах уставок необходимо выбирать золотую середину.

Существует формула для расчёта среднего значения тока, на который реагирует электромагнитное реле [ 1 ]:

I_с.з. > I_{н. макс.},

где I_с.з. – минимальный первичный ток, на который должна реагировать защита, а I_{н. макс.} – предельное значение тока нагрузки.

Ток возврата реле подбирается таким образом, чтобы его хватило повторного замыкания контактов в отработавшем устройстве. Для его определения используем формулу:

I_вз = k_н.×k_з.×I_{раб. макс.}

Здесь I_вз– ток возврата, k_н. – коэффициент надёжности,  k_з – коэффициент самозапуска, I_{раб. макс.} – величина максимального рабочего тока.

Для того чтобы токи возврата и срабатывания максимально приблизить, вводится коэффициент возврата, рассчитываемый по формуле:

k_в = I_вз / I_с.з.  с учётом которого I_с.з. = k_н.×k_з.×I_{раб. макс.}  / k_в

В идеальном случае k_в = 1, но на практике этот коэффициент всегда меньший за единицу. Чувствительность защиты тем выше, чем выше значение kв.. Отсюда вывод: для повышения чувствительности необходимо подобрать k_в в диапазоне, стремящимся к 1.

Виды максимально-токовых защит

В электрических сетях используют 4 разновидности МТЗ. Их применение диктуется условиями, которые требуется создать для уверенной работы электрооборудования.

МТЗ с независимой от тока выдержкой времени

В таких устройствах выдержка времени не меняется. Для задания уставок периода, достаточного для активации реле с независимыми характеристиками, учитывают ступени селективности. Каждая последующая выдержка (в сторону источника тока) увеличивается от предыдущей на промежуток времени, соответствующий ступени селективности. То есть, при расчётах необходимо соблюдать условия селективности.

МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени

В данной защите процесс задания уставок МТЗ требует более сложных расчётов. Зависимые характеристики, в случаях с индукционными реле, выбирают по стандарту МЭК: t_сз = A / (kⁿ — 1), где A, n – коэффициенты чувствительности, k = I_раб  / I_ср — кратность тока.

Из формулы следует, что выдержка времени уже не является константой. Она зависит от нескольких параметров, в т. ч. и от силы тока, попадающего на обмотки реле, причём эта зависимость обратная. Однако выдержка не линейная, её характеристика приближается к гиперболе (рис. 3). Такие МТЗ используют для защиты от опасных перегрузок.

Рисунок 3. Характеристика МТЗ с зависимой выдержкой

МТЗ с ограниченно-зависимой от тока выдержкой времени

В устройствах данного вида релейных защит совмещено две ступени защиты: зависимая часть с гиперболической характеристикой и независимая. Примечательно, что времятоковая характеристика независимой части является прямой, плавно сопряжённой с гиперболой. При малых кратностях критичных токов характеристика зависимого периода более крутая, а при больших – пологая кривая (применяется для защиты электромоторов большой мощности).

МТЗ с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения

В данном виде дифференциальной защиты применена комбинация МТЗ с использованием влияния минимального напряжения. В электромеханическом реле произойдёт размыкание контактов только тогда, когда возрастание тока в сети приведёт к падению разницы потенциалов. Если падение превысит нижнюю границу напряжения уставки – это вызовет отработку защиты. Поскольку уставка задана на падение напряжения, то реле не среагирует на резкие скачки тока в сети.

Примеры и описание схем МТЗ

С целью защиты обмоток трансформаторов, а также других элементов сетей с односторонним питанием используются различные схемы.

МТЗ на постоянном оперативном токе.

Особенность данной схемы в том, что управление элементами защиты осуществляется выпрямленным током, который меняет полярность, реагируя на аварийные ситуации. Мониторинг изменения напряжения выполняют интегральные микроэлементы.

Для защиты линий от последствий междуфазных замыканий используют двухфазные схемы на двух, либо на одном токовом реле.

Однорелейная на оперативном токе

В данной защите используется токовое пусковое реле, которое реагирует на изменение разности потенциалов двух фаз. Однорелейная МТЗ реагирует на все межфазные КЗ.

Схема на 1 реле

Преимущества: одно токовое реле и всего два провода для подсоединения.

Недостатки:

• сравнительно низкая чувствительность;
• недостаточная надёжность – при отказе одного элемента защиты участок цепи остаётся незащищённым.

Однорелейка применяется в распределительных сетях, где напряжение не превышает 10 тыс. В, а также для безопасного запуска электромоторов.

Двухрелейная на оперативном токе

В данной схеме токовые цепи образуют неполную звезду. Двухрелейная МТЗ реагирует на аварийные междуфазные короткие замыкания.

Схема на 2 реле

К недостаткам этой схемы можно отнести ограниченную чувствительность. МТЗ выполненные по двухфазным схемам нашли широкое применение, особенно в сетях, где используется изолированная нейтраль. Но при добавлении промежуточных реле могут работать в сетях с глухозаземлённой нейтралью.

Трехрелейная

Схема очень надёжная. Она предотвращает последствия всех КЗ, реагируя также и на однофазные замыкания. Трехфазные схемы можно применять в случаях с глухозаземлённой нейтралью, вопреки тому, что там возможны ситуации с междуфазными так и однофазными замыканиями.

Из рисунка 4 можно понять схему работы трёхфазной, трёхлинейной МТЗ.

Рисунок 4. Схема трёхфазной трёхрелейной защиты

Схема двухфазного трёхрелейного подключения МТЗ изображена на рисунке 5.

Рис. 5. Схема двухфазного трёхрелейного подключения МТЗ

На схема обозначены:

• KA — реле тока;
• KT — реле времени;
• KL — промежуточное реле;
• KH — указательное реле;
• YAT — катушка отключения;
• SQ — блок контакт, размыкающий цепь;
• TA — трансформатор тока.

Видео в дополнение темы

ТОК СРАБАТЫВАНИЯ — это… Что такое ТОК СРАБАТЫВАНИЯ?

ТОК СРАБАТЫВАНИЯ

наименьшая сила тока в защищаемой электрич. цепи, необходимая для срабатывания токовой защиты. Для определения Т. с. следует знать параметры трансформатора тока, питающего реле, и силу Макс. рабочего тока в цепи защищаемого объекта. Правильный выбор Т. о. обеспечивает чувствительность, а в нек-рых случаях и селективность защиты.

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

• ТОК СМЕЩЕНИЯ
• ТОКА СТАБИЛИЗАТОР

Смотреть что такое «ТОК СРАБАТЫВАНИЯ» в других словарях:

• ток срабатывания — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN operating currentoperative currentpickup currentwork… …   Справочник технического переводчика

• ток срабатывания — suveikimo srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. operating current; operative current; tripping current vok. Ansprechstrom, m rus. ток срабатывания, m pranc. courant de déclenchement, m; courant de fonctionnement, m …   Automatikos terminų žodynas

• ток срабатывания — suveikimo srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. minimum working current; operative current; tripping current vok. Ansprechstrom, m; Ansprechstromstärke, f rus. ток срабатывания, m pranc. courant de déclenchement, m; courant minimum de …   Fizikos terminų žodynas

• ток срабатывания (защитного устройства) — Определенное значение электрического тока, вызывающего срабатывание защитного устройства в течение определенного времени. [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] Условный ток срабатывания больше, чем номинальный ток или установленный ток устройства, а… …   Справочник технического переводчика

• ток срабатывания (реле) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN pull in currentseal in current …   Справочник технического переводчика

• ток срабатывания максимального реле или расцепителя тока — Минимальное значение тока, при котором срабатывает реле или расцепитель [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN operating current (of an over current relay or release) value of current at and above which the relay or release will operate [IEC… …   Справочник технического переводчика

• ток срабатывания с залипанием — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN latching current …   Справочник технического переводчика

• ток срабатывания (защитного устройства) — (conventional operating current (of a protective device)): Определенное значение электрического тока, вызывающего срабатывание защитного устройства в течение определенного времени. 826 11 20 [195 05 15] 826 12 01 [195 01 04] Источник: ГОСТ Р МЭК… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока — 2.4.36 ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока ): Минимальное значение тока, при котором срабатывает реле или расцепитель. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока) — 2.4.36 ток срабатывания (максимального реле или расцепителя тока): Значение тока, при котором и выше которого срабатывает реле или расцепитель. Источник: ГОСТ Р 50030.1 2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЭлектрО — Токовые защиты

ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ

 

Для защиты от междуфазных коротких замыканий широко применяют максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Их используют также для защиты от однофазных замыканий на землю.

Максимальной токовой называют защиту, действующую в случаях, когда ток в защищаемой цепи превышает значение, равное максимальному рабочему току этой цепи. Эта защита является наиболее надежной, дешевой и простой по выполнению. Ее применяют для защиты кабельных и воздушных линий при одностороннем их питании, генераторов, трансформаторов, вы­соковольтных электродвигателей.

Максимальная токовая защита относится к защитам с вы­держкой времени. Ее обычно выполняют с помощью электромаг­нитных реле максимального тока и реле времени.

На рис. 1 показана принципиальная однолинейная схема максимальной защиты, выполненной с помощью электромагнитного реле максимального тока РТ 1 и реле времени РВ 2. В нормальном режиме работы защищаемого звена контакты реле 1 и 2 разомкнуты. При увеличении тока в обмотке ре­ле 1 до определенного значения I_с.з (ток срабатывания защиты), оно срабатывает и замыкает своими контактами цепь об­мотки реле времени, которое приходит в действие и через за­данную выдержку времени за­мыкает контактами цепь от­ключающей катушки 4 привода выключателя; выключатель отключается. В схеме предусмотрена оперативная цепь постоянного тока, заблокированная через блок-контакт 5 привода выключателя В. При отсутствии блок-контактов контакты реле 2 при размыкании отключили бы ток в отключающей катушке привода, вследствие чего они могли бы быть повреждены (из-за недостаточной мощности на размыкание).

Рис. 1. Принципиальная однолинейная схема (а) и характеристика (б) максимальной токовой защиты с независимой выдержкой времени.

 

Время действия защиты t_з, зависит от времени срабатывания реле 2 и не зависит от силы тока короткого замыкания в обмотке токового реле 1, поэтому такую защиту называют защитой с не­зависимой выдержкой времени.

Указательное реле РУ 3 является вспомогательным и служит для сигнализации срабатывания реле.

В радиальных сетях с односторонним питанием максималь­ную токовую защиту включают с питающей стороны каж­дой линии. При этом для обеспечения селективности отключе­ния выдержку времени защиты подбирают по ступенчатому принципу, согласно которому у каждой последующей защиты, считая по направлению к источнику питания, выдержку времени принимают на ступень времени больше, чем у предыдущей за­щиты.

Рассмотрим пример защиты от однофазного короткого замы­кания на землю кабельных линий в сети напряжением 6…10 кВ с заземленной нейтралью (рис. 2). Действие защиты основано на том, что в нормальном режиме суммарный поток, создава­емый трехфазной системой токов в жилах кабеля 1, равен нулю. При замыкании на землю одной из фаз кабеля 1 симметрия токов нарушается и возникает магнитный поток в магнитопроводе 2, который наведет ЭДС в обмотке 3 трансформатора тока Т3 и в цепи реле Т появится ток. Реле срабатывает и дает сигнал о наличии повреждения в данной кабельной линии.

Рис. 2. Защита от замыканий на землю в кабельных сетях: а – установка трансформаторов тока типа ТЗ; б – схема действия защиты.

 

Токовая отсечка  может быть выполнена быстродействующей или с выдержкой времени. В отличие от максимальной токовой защиты отсечка (рис. 3) заранее ограничивается зоной дейст­вия. Это делается для соблюдения селективности (избиратель­ности действия), которая обеспечивается путем выбора тока сра­батывания отсечки, а не выдержки времени (при максимальной токовой защите).

Рис. 3. Принципиальная схема сети (а) и характеристики (б), поясняющие принципы действия токовой отсечки линии с односторонним питанием.

 

Известно, что ток короткого замыкания в линии определяется значением сопротивления от источника питания до места повреж­дения и уменьшается с удалением последнего (см. рис. 3, б, кривая 1). Наименьший ток короткого замыкания возникает при повреждении в конце линии (в точке К2), а наибольший — в ее начале (в точке К3). Токовое реле РТ отсечки отстраивают от тока короткого замыкания I_К1 при повреждении в точке К1, расположенной в начале линии Л2. Ток короткого замыкания при повреждении в точке К1 численно равен току короткого замыка­ния при повреждении в точке К2. Для отстройки ток срабатыва­ния токовой отсечки I_с.отс принимают больше I_К2 в режиме наи­больших токов короткого замыкания, т. е.: I_с.отс = К_н I_К2, где К_н – коэффициент   надежности,   принимаемый   равным 1,2…1.5.

При токе срабатывания I_с.отс токовая отсечка (см. рис. 3, б) действует только при коротком замыкании на участке Л1а линии и не действует при коротком замыкании на участке Л1б линии Л1 а также вне ее, т. е., например на сборных шинах Л2 или на линии Л2 (точка K1)

Следовательно, токовая отсечка защищает не всю, а только часть линии.

Для защиты участка Л2 на линии со стороны питания устана­вливают дополнительную защиту, в качестве которой может быть выбрана, например, максимальная токовая защита с вы­держкой времени. Токовую отсечку выполняют по схеме мак­симальной токовой защиты (см. рис. 3, а), но быстродейст­вующую отсечку выполняют без реле времени.

18.Максимальная токовая защита.

Ток срабатывания за­щиты I^IIIс.з выбирается из следующих условий:

1.     Защита не должна реагировать на максимальный рабочий ток.

2.     После отключения внешнего КЗ измерительные органы максимальной токовой защиты должны вернуться в исходное состояния.

Например, при КЗ в точке К2 сраба­тывают токовые реле защи­ты А2, расположенной ближе к месту повреждения, и защиты А1. Защи­та А2 имеет меньшую выдержку времени и отключает поврежденный участок. После этого токовое реле защиты А1 должно вернуться в начальное состояние. Для этого необходимо, чтобы ток возврата защиты был больше максимально возможного тока в линии Iз.max после отключения внешнего короткого замыкания, т. е.

Ток Iз.max обычно больше рабочего максимального тока в линии.

При определении тока Iз.max учитывают возможность увеличения тока в защищаемой линии из-за самозапуска. Это учитывается коэффициентом самозапуска kсзп=2,5 …3.

Погрешности реле, неточности расчета учитываются коэффициентом отстройки k^IIIотc. Принимается равным k^IIIотc =1,1 … 1,2.

С учетом этого

 

Коэффициента возврата равен kв = Iв.з^III/Iс. з^III

С учетом этого получаем

 

Таким образом, для вторичных реле общее расчетное выраже­ние для определения тока срабатывания реле имеет вид

 

Особенности выбора тока срабатывания:

1.  При использовании реле РТВ, требуется, чтобы по мере приближения к источнику питания ток срабатывания защит увеличивался.

2. В дру­гих случаях ток срабатывания  защиты A1, расположенной вблизи источника питания, должен быть не меньше тока срабатывания  защиты А2. Таким образом, должно выполняться условие

3. Иногда приходится учитывать так­же влияние токов нагрузки. При этом, в частности, должно выполняться условие

где — максимальный рабочий ток электропотребите­лей подстанции Г.

 

Выбор выдержки времени

МТЗ может выполняться с независимой и с ограниченно зависимой характеристиками времени срабатыва­ния.

Селективность защиты обес­печивается, если время срабатывания t1^III защиты А1, рас­положенной у источника питания, при коротком замыкании в точке К2 на смежном участке в зоне действия защиты А2 (линия БВ) больше максимальной выдержки времени t2^III защиты А2 на сту­пень селективности ∆t = 0,3… 0,5 с. Если для защиты используют реле РТВ, то ступень селективности увеличивают до 1 с.

Выдержки времени у максимальных токовых защит выбирают по ступенчатому принципу: начинают выбор с наиболее удаленно­го от источника питания элемента и по мере приближения к источ­нику питания увеличивают ее таким образом, что защита после­дующего участка имеет выдержку времени на ступень селективно­сти больше, чем максимальная выдержка времени защиты преды­дущего участка

;  ;

Выдержки времени у максимальных токовых защит с ограни­ченно зависимой характеристикой должны выбираться для опре­деленного тока.

Рассмотрим защиту линии БВ. Наибольший ток КЗ при КЗ в точке К2 у шин подстанции. При удалении точки КЗ в от подстанции Б к В ток КЗ уменьшается, а время срабатывания защит А1 и А2 увеличивается. Для двух реле одного типа с разными уставками времени разность Dt выдержек времени тем больше, чем меньше ток в реле. Поэтому необходимо, чтобы ус­ловие селективности выполнялось для тока короткого замыкания I_к2⁽³⁾ в точке К2.

Чувствитель­ность максимальной токовой защиты проверя­ют по минимальному току Iк min при повреж­дении в конце защищаемой линии.  МТЗ должна иметь чувствительность kч^III>=1,5.

МТЗ, как правило осуществляет дальнее ре­зервирование. В этом случае коэффициент чувствительно­сти определяется по минимальному току к.з. в конце смежного участка и должен быть kч^III >=1,2.

Если отходит от шин приемной подстанции несколько линий, то проверяется коэффициент чувствительности резервной защиты kч^III >=1,2 при КЗ на всех отходящих линиях в конце участка.

 

Преимущества:

1. Максимальная токовая за­щита сравнительно проста и достаточно надежна.

Недостатки:

1. Максимальная токовая защита обеспечивает отклю­чение повреждения только в радиальных сетях с односторонним питанием

2. В связи с выбором выдержек времени по сту­пенчатому принципу могут быть недопустимо большие времена от­ключения повреждений вблизи источников питания.

3. Требуемая чувствительность защиты обеспечивается не всегда, особенно при дальнем резервировании.

Несмотря на от­меченные недостатки, она широко применяется в радиальных сетях всех напряжений с одним источником питания; в системах электро­снабжения напряжением 10 кВ и ниже она является основной за­щитой. Максимальная токовая защита обычно объединяется с то­ковыми отсечками, образуя вместе с ними защиту со ступенчатой характеристикой выдержки времени.

 

Общие сведения о кривых отключения — c3controls

Введение

Кривые отключения, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой. Цель этой небольшой статьи — познакомить вас с концепцией кривых срабатывания и объяснить, как их читать и понимать.

Что такое UL?

Underwriters Laboratories (UL) была основана в 1894 году как Бюро андеррайтеров по электротехнике, бюро Национального совета андеррайтеров. UL была основана в первую очередь для проведения независимых испытаний и сертификации электротехнической продукции на пожарную безопасность.Эти продукты включают устройства защиты цепей, обсуждаемые в этой статье.

Устройства защиты цепей

Защита цепей используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозы, перегрузка розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

Что такое кривая отключения?

Проще говоря, кривая отключения — это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи. Устройства защиты цепей бывают разных видов, включая предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели для защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривые отключения отображают время отключения устройств максимального тока в зависимости от заданного уровня тока.Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту и производительность оборудования, избегая при этом ложных срабатываний.

Различные типы кривых срабатывания

Зачем нужны разные кривые срабатывания?

Автоматические выключатели должны срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не настолько быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Во избежание ложных срабатываний автоматические выключатели должны иметь соответствующие размеры для компенсации пускового тока.NEMA определяет мгновенный пиковый бросок тока как мгновенный переходный процесс тока, который возникает сразу (в пределах половины цикла переменного тока) после замыкания контакта .

Пусковой ток — это то, что заставляет свет в доме тускнеть, когда запускается двигатель, например, на сушилке для одежды или пылесосе.

На рисунке 2 (ниже) показан пример пускового тока для двигателя переменного тока.

Как видно из графика, пусковой ток, вызванный включением двигателя, составляет 30 А. Он намного выше, чем рабочий или установившийся ток.Пусковой ток достигает пика, а затем начинает спадать по мере раскрутки двигателя.

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.

Как работает MCB?

Чтобы понять кривую срабатывания, полезно понять, как работает миниатюрный автоматический выключатель или устройство защиты от перегрузки по току.На рисунке 3 ниже показан вид изнутри миниатюрного автоматического выключателя (MCB).

Как с биметаллической полосой (2), так и с магнитной катушкой / соленоидом (6), миниатюрный автоматический выключатель может представлять собой два отдельных типа устройства защиты цепи в одном. Биметаллическая полоса обеспечивает защиту от перегрузки в ответ на меньшие сверхтоки, обычно в 10 раз превышающие рабочий ток. Металлическая полоса состоит из двух сформированных вместе полос разных металлов, которые расширяются с разной скоростью при нагревании.В случае перегрузки биметаллическая полоса изгибается, и это движение приводит в действие механизм отключения и размыкает (размыкает) цепь. Полоса преобразует изменение температуры в механическое смещение.

Магнитная катушка или соленоид (6) реагирует на быстрые, более высокие токи перегрузки, вызванные короткими замыканиями, обычно более чем в 10 раз превышающие рабочий ток — до десятков или сотен тысяч ампер. Сильный ток вызывает магнитное поле, создаваемое катушкой, быстро перемещая внутренний поршень (в течение микросекунд), чтобы сработать исполнительный механизм и разорвать цепь.

Кривая отключения

Рисунок 4 (ниже) представляет собой график кривой отключения.

• Ось X представляет кратный рабочий ток автоматического выключателя.
• Ось Y представляет время отключения. Логарифмическая шкала используется для отображения времени от 0,001 секунды до 10,000 секунд (2,77 часа) при кратном рабочем токе.

На рисунке 5 (ниже) показана кривая отключения B, наложенная на график. Три основных компонента кривой отключения:

1. Кривая отключения по температуре.Это кривая срабатывания биметаллической ленты, которая рассчитана на более медленные сверхтоки, чтобы учесть ускорение / запуск, как описано выше.
2. Магнитная кривая срабатывания. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он разработан, чтобы быстро реагировать на большие перегрузки по току, например, на короткое замыкание.
3. Идеальная кривая срабатывания. Эта кривая показывает желаемую кривую срабатывания биметаллической полосы. Из-за органической природы биметаллической полосы и меняющихся условий окружающей среды трудно точно предсказать точную точку срабатывания.

Как кривая срабатывания связана с фактическим выключателем?

На рисунке 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой отключения.

В верхней части диаграммы показана кривая теплового срабатывания биметаллической ленты. Он говорит нам, что при 1,5-кратном номинальном токе самое быстрое срабатывание автоматического выключателя составляет сорок секунд (1). Сорок секунд при 2-кратном номинальном токе — это самое медленное срабатывание автоматического выключателя (2).

Нижняя часть таблицы предназначена для магнитного отключения катушки / соленоида; 0.02–2,5 секунды при 3-кратном номинальном токе — это самое быстрое срабатывание автоматического выключателя (3). Такая же продолжительность, от 0,02 до 2,5 секунд при 5-кратном номинальном токе, является наибольшей продолжительностью срабатывания автоматического выключателя (4).

Зона, заштрихованная между ними, — это зона срабатывания.

ВАЖНО: Кривые отключения представляют собой прогнозируемое поведение автоматического выключателя в холодном состоянии (температура окружающей среды). Холодное состояние — это когда биметаллическая полоса находится в пределах указанной для выключателя рабочей температуры окружающей среды.Если выключатель недавно испытал тепловое срабатывание и не остыл до температуры окружающей среды, он может сработать раньше.

Собираем все вместе

На Рисунке 7 (ниже) эти концепции представлены в более ясной картине.

Обратите особое внимание на зону срабатывания, в которой выключатель может сработать, а может и не сработать. Думайте об этом как о кошачьем районе Шредингера. В пределах зоны до тех пор, пока не произойдет событие перегрузки по току, мы не знаем точно, когда / если выключатель сработает (кот Шредингера = мертв) или выключатель не сработает (кот Шредингера = жив).

Теперь, когда мы собрали все вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя на 10 А, кривая B может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону срабатывания при 30 А. (См. Рис. 8 ниже.) D Прерыватели кривой — наиболее распространенный выбор для электродвигателей, хотя иногда можно выбрать прерыватель кривой С для приложений, в которых в одной цепи имеются смешанные нагрузки.

Три наиболее распространенных кривых срабатывания для миниатюрных автоматических выключателей — это B, C и D. Поместив все три на одну диаграмму (рисунок 9, ниже), мы можем увидеть, насколько тепловые части кривых похожи друг на друга, но Есть различия в том, как работает магнитная характеристика (катушка / соленоид) и, следовательно, автоматический выключатель.

Вкратце:

Защита цепей используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозы, перегрузка розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

• Устройства защиты цепей включают предохранители, автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели для защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.
• Кривые отключения предсказывают поведение устройств защиты цепей как в более медленных, меньших условиях перегрузки по току, так и в более высоких и более быстрых условиях перегрузки по току.
• Выбор правильной кривой срабатывания для вашего приложения обеспечивает надежную защиту цепи, ограничивая при этом ложные срабатывания или ложные срабатывания.

Этот документ представляет собой краткий обзор кривых срабатывания. Он не претендует на окончательный ответ по этой теме. Есть еще много чего, что нужно изучить, в том числе другие типы кривых срабатывания и координации выключателя. Изучив основы, можно уверенно подходить к этим темам.

Отказ от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется при том понимании, что авторы и издатели не участвуют в предоставлении технических или других профессиональных консультаций или услуг.Инженерная практика определяется обстоятельствами конкретного объекта, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может принять во внимание все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако возможно, что некоторая информация в этих официальных документах является неполной, неверной или неприменимой к определенным обстоятельствам или условиям.Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом техническом документе, или действий на ее основе.

Различия между GFCI, IDCI и GFPE

Самая важная вещь, которую нужно понимать об устройствах защиты от замыканий на землю, заключается в том, что один тип предназначен для защиты персонала, а другой — для защиты электрооборудования, причем последний имеет разные уровни срабатывания для разных типов защита. В электрической системе используются три основные системы защиты от замыканий на землю или устройства защиты от тока утечки: защита от замыканий на землю для персонала, внесенного в список UL в соответствии с UL 943, защита от обнаружения погружением для приборов, внесенных в список UL в соответствии с UL 1664, и защита от замыкания на землю. защита оборудования, внесенного в списки UL в соответствии с UL 1053.Основное определение прерывателя цепи при замыкании на землю (GFCI) — это устройство общего назначения, функция которого заключается в прерывании электрической цепи нагрузки в течение установленного периода времени. Существует GFCI класса A, который срабатывает, когда ток замыкания на землю превышает 5 миллиампер, и есть GFCI класса B, который срабатывает, когда ток замыкания на землю превышает 20 миллиампер. GFCI класса B с уровнем срабатывания 20 миллиампер должен использоваться только для защиты осветительных приборов подводного плавательного бассейна, установленных до принятия Национального электрического кодекса 1965 года (NEC).При использовании GFCI класса B цепь освещения бассейна должна быть отключена перед обслуживанием или заменой лампы. Часто электрическое оборудование в старых бассейнах имело ток утечки, превышающий 5 миллиампер, требуемых для GFCI класса A, и этот ток утечки приводил к ложному срабатыванию цепи. Поэтому было разрешено устройство класса B с более высоким током отключения. Еще одно устройство типа GFCI — прерыватель тока утечки (ALCI). Это устройство, предназначенное для использования вместе с электроприбором, предназначено для прерывания цепи, когда ток замыкания на землю превышает 6 миллиампер.Заменять GFCI на ALCI не ставится целью, если GFCI требуется NEC и не заменяет в цепи устройство защиты от перегрузки по току ответвленной цепи. Прерыватель цепи с обнаружением погружения (IDCI) — это еще одно устройство, предназначенное для использования с электрическими приборами и предназначенное для прерывания цепи нагрузки, когда устройство непреднамеренно погружено в воду. Опять же, цель замены GFCI на IDCI не заключается в том, что GFCI требуется NEC и не заменяет устройство защиты от перегрузки по току в ответвленной цепи.Раздел 422-41 NEC требует, чтобы отдельно стоящие гидромассажные блоки и ручные фены для волос, подключаемые к электросети и штепсельной вилке, при погружении в воду, были защищены IDCI. Оборудование защиты от замыканий на землю (GFPE) может состоять либо из прерывателя тока утечки оборудования (ELCI), либо из оборудования для измерения и реле замыкания на землю. ELCI — это устройство, предназначенное для защиты от тока утечки в электроприборах и используемом электрооборудовании. Это устройство откроет все незаземленные проводники цепи питания к электрическому оборудованию, если между токоведущими частями и заземленным корпусом или другими заземленными частями системы возникает ток, превышающий ток отключения.Опять же, он не заменяет в цепи устройство максимальной токовой защиты параллельной цепи. Раздел 426-28 требует защиты от замыканий на землю оборудования для стационарного наружного электрического оборудования для удаления льда и снеготаяния, а Раздел 427-22 требует того же для электрообогрева и нагревательных панелей. Номинальные значения срабатывания для этих устройств обычно находятся в диапазоне 30 мА и выше (что-либо выше, чем 6 мА для устройства GFCI класса A). Оборудование для измерения и защиты от замыканий на землю предназначено для использования в системах распределения электроэнергии с максимальным напряжением 600 В.Эти устройства считаются устройствами защиты оборудования, а не устройствами защиты персонала. Они работают, чтобы заставить средство отключения функционировать при заданном минимальном значении замыкания на землю в соответствии с NEC. Защита оборудования от замыканий на землю дополнительно определена в NEC в статье 100 как «система, предназначенная для обеспечения защиты оборудования от повреждения токами замыкания на землю, вызывая размыкание средствами отключения всех незаземленных проводников поврежденной цепи. .Эта защита обеспечивается при уровнях тока, меньших, чем те, которые требуются для защиты проводников от повреждения из-за срабатывания устройства максимальной токовой защиты цепи питания ». Пример требования этого типа защиты можно найти в разделах 230-95 NEC. Раздел 230-95 требует, чтобы электрические сети с глухозаземленной звездой напряжением более 150 вольт на землю, но не более 600 вольт между фазами, с основными средствами отключения, рассчитанными на 1000 ампер или более, были обеспечены GFPE. Уставка GFPE не должна превышать 1200 ампер, а максимальная задержка перед срабатыванием не должна превышать одну секунду для токов замыкания на землю 3000 ампер или более.По этим значениям ясно видно, что данная система не предназначена для защиты персонала. В заключение, убедитесь, что вы используете правильный тип системы при проектировании и установке системы обнаружения замыкания на землю, поскольку у этих устройств много разных целей и функций. ODE — технический специалист в Underwriters Laboratories, Inc., в Research Triangle Park, Северная Каролина. С ним можно связаться по телефону (919) 549-1726 или по электронной почте [email protected].

# 1 Причины отключения и типы защиты [Пояснение 2020]

Причины отключения

Электрические цепи отключены по многим причинам, которые могут повредить электрическую цепь.Для защиты цепи от повторного срабатывания используются различные схемы защиты. Автоматические выключатели срабатывают в случае любого состояния отключения и защищают цепь от возгорания или повреждения электрических компонентов в цепи. Автоматические выключатели автоматически отключаются в случае перегрузки, а затем снова возвращаются в нормальное состояние автоматически или вручную. Но постоянное отключение может расстраивать, так как автоматический выключатель будет постоянно отключаться. Причина отключения должна быть устранена, чтобы предотвратить постоянное отключение.Ниже рассматриваются три общие причины постоянного отключения.

Распространенной причиной срабатывания автоматического выключателя является короткое замыкание. Когда горячий провод соприкасается с нейтральным проводом, через цепь проходит огромное количество тока. Когда через цепь протекает ток, превышающий номинальный, цепь загорается или выходит из строя.

Другой распространенной причиной отключения цепи является состояние перегрузки по напряжению и току.Когда ток или напряжение, превышающее номинальное значение для цепи, пытается пройти через цепь, срабатывает автоматический выключатель. Состояние перегрузки может возникать из-за неисправностей в линиях передачи и когда схема вынуждена производить больше выходного сигнала, чем ее предварительно определенные номиналы.

Скачки при замыкании на землю и короткие замыкания похожи друг на друга, так как в обоих случаях горячий провод контактирует с нейтралью или заземляющим проводом, что позволяет протекать через цепь огромному количеству тока.Автоматический выключатель срабатывает для защиты цепи.

Настройка защиты срабатывания выключателя

Настройки отключения контура выключателя

Существуют различные настройки защиты для автоматического выключателя, которые используются в разных цепях в соответствии с потребностями и настройками цепи. Общие настройки защиты:

• Непрерывный ток.
• Датчик замыкания на землю.
• Мгновенный подхват.
• Длительная задержка.
• Кратковременный пикап.
• Кратковременная задержка.

Типы устройств защиты

В разных устройствах используются разные защитные устройства в зависимости от настройки устройства.

• Блок защиты генератора:

Автоматические выключатели генератора используются между трансформатором и для защиты генератора от различных неисправностей, которые могут возникнуть по любой причине. Автоматические выключатели генератора (GCB) защищают генератор от коротких замыканий и других неисправностей, возникающих в линиях передачи.Генераторы GCB также используются для простого и надежного подключения и отключения генератора от сети. Другой метод защиты, используемый для защиты генератора, — это метод заземления. Поскольку генераторы заземлены, а генераторы всегда подвержены замыканиям на землю. В генераторах используются различные реле, которые также являются своего рода автоматическим выключателем для защиты генератора от замыканий на землю.

• Устройства защиты двигателей:

Автоматические выключатели для защиты двигателей используются в различных двигателях для защиты двигателей от различных условий перегрузки и аварийных настроек.Блоки защиты двигателей связаны с двигателями в различных конфигурациях. Устройства защиты двигателей защищают двигатели от условий перегрузки по току и напряжению, коротких замыканий и замыканий на землю. Без схемы защиты двигатели могут быть легко повреждены, поскольку двигатели обычно используются в течение длительного периода времени, что может привести к условиям нагрева.

• Единицы общей защиты:

Устройства общей защиты включают в себя различные автоматические выключатели, которые ежедневно используются с различными бытовыми приборами.Другие блоки общей защиты включают реле, которые также обычно используются для защиты различных цепей. Автоматические выключатели — это модифицированная форма реле. Различные схемы предпочитают реле автоматическим выключателям. В реле из-за любой неисправности реле срабатывает, и его необходимо вернуть в нормальное состояние вручную или автоматически в зависимости от типа реле. Старые автоматические выключатели были вручную возвращены в нормальное состояние после отключения, но последние модели автоматически возвращаются в нормальное состояние по истечении заданного интервала времени.

Защита от перегрузки по току — обзор

•

Защита от короткого замыкания —Проверьте работу встроенного устройства защиты от перегрузки по току для блоков и ячеек с помощью жесткого короткого замыкания менее 1 секунды за 10 минут.

•

Защита от перезарядки —Зарядка происходит с постоянной скоростью тока, продолжается до тех пор, пока проверяемое оборудование не прервет зарядку путем автоматического отключения главных контакторов.Тест прекращается, когда уровень SOC превышает 130% или когда уровень температуры элемента превышает 55 ° C. Сбор данных / мониторинг должны продолжаться в течение 1 часа после остановки зарядки.

•

Защита от переразряда — Проверка работоспособности защиты от переразряда. Система управления батареями должна прерывать ток избыточного разряда, чтобы предотвратить дальнейшие серьезные события, связанные с проверяемым оборудованием, вызванные током избыточного разряда. Испытание на разряд прекращается вручную, если было достигнуто 25% от номинального уровня напряжения или 30 минут после прохождения нормальных пределов разрядки проверяемого оборудования.Измерения включают напряжение, ток и температуру в зависимости от времени и сопротивления изоляции между корпусом проверяемого оборудования и положительной и отрицательной клеммами до и после испытания.

•

Испытание на осушение — Моделирует использование системы / компонента в условиях высокой влажности окружающей среды. Устранение неисправностей, вызванных электрическими неисправностями, вызванными влажностью.

•

Испытание на тепловой удар — определение устойчивости проверяемого оборудования к резким изменениям температуры.Испытание требует определенного количества температурных циклов, которые начинаются при комнатной температуре, за которыми следуют циклы высокой и низкой температуры. Рассматриваемые виды отказов — это электрические и механические неисправности, вызванные ускоренным циклическим изменением температуры.

•

Вибрация — Проверка на неисправности и отказы, вызванные вибрацией — случайной вибрацией, вызванной движением по неровной дороге, а также внутренней вибрацией трансмиссии. Основные неисправности, которые должны быть идентифицированы этим испытанием, — это обрыв и потеря электрического контакта.

•

Shock — Испытание применимо к пакетам и системам, предназначенным для установки в жестких точках кузова или на раме транспортного средства. Нагрузка возникает, например, при наезде на бордюрный камень на большой скорости. Режим отказа — это механическое повреждение компонентов из-за возникающих в результате высоких ускорений.

•

Сдавливание — для характеристики реакции ячейки на внешние силы нагрузки, которые могут вызвать деформацию упаковки.

•

Падение — Имитирует механическую нагрузку во время обслуживания, когда аккумуляторная система снята с автомобиля. Во время испытания и в течение 1-часового периода наблюдения после испытания аккумуляторная система не должна иметь признаков возгорания или взрыва.

•

Краш-тест — моделирует инерционную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

•

Контакт точечной нагрузки — Имитирует контактную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

•

Погружение в воду — Испытания на устойчивость к сценариям погружения в воду, которые могут возникнуть при затоплении транспортного средства.

•

Тепловая нагрузка — Имитирует тепловую нагрузку, которая может возникнуть при пожаре в автомобиле.

•

Система охлаждения — Повторяет системный отказ терморегулятора / охлаждения аккумуляторной батареи или системы.

Примечание: Испытания на раздавливание и проникновение, проведенные на аккумуляторных блоках, привели к зарегистрированным случаям теплового разгона на испытательных объектах в Европе, последствия которых становятся более потенциально опасными при проведении в замкнутом пространстве здания.Использование приспособлений для аварийных снегоходов, приспособленных для этой цели, могло бы показаться разумной процедурой, особенно при испытании единиц нового химического состава или конфигурации.

Кривые отключения MCB — кривые отключения B, C, D, K и Z

MCB (Миниатюрный автоматический выключатель) — это перенастраиваемое устройство, предназначенное для защиты цепи от коротких замыканий и сверхтоков. Кривая срабатывания автоматического выключателя (кривые B, C, D, K и Z ) говорят нам о номинальном токе срабатывания автоматических выключателей.Номинальный ток срабатывания — это минимальный ток, при котором автоматический выключатель срабатывает мгновенно. Требуется, чтобы ток отключения сохранялся в течение 0,1 с.

Определение

Кривые отключения MCB, также известные как характеристика отключения I-t, состоят из двух секций, а именно секции перегрузки и секции короткого замыкания. Раздел перегрузки описывает время отключения, необходимое для различных уровней токов перегрузки, а раздел короткого замыкания описывает мгновенный уровень тока отключения MCB.

Подробнее: Миниатюрный автоматический выключатель (MCB) — Принцип работы

Кривая отключения класса B

Автоматический выключатель с характеристиками срабатывания класса B мгновенно срабатывает, когда ток, протекающий через него, достигает от 3 до 5 значений номинального тока. Эти автоматические выключатели подходят для защиты кабеля.

Кривая отключения класса C

MCB с характеристиками отключения , класс C срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 5-10 раз.Подходит для бытовых и жилых помещений и для электромагнитных пусковых нагрузок со средними пусковыми токами.

Кривая отключения класса D

MCB с характеристиками срабатывания класса D мгновенно срабатывает, когда ток, протекающий через него, достигает значения от более 10 (исключая 10) до 20-кратного номинального тока. Подходит для индуктивных и моторных нагрузок с высокими пусковыми токами.

Кривая отключения класса K

MCB с характеристиками отключения , класс K мгновенно срабатывает, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 8–12 раз.Подходит для индуктивных и моторных нагрузок с высокими пусковыми токами.

Кривая отключения класса Z

MCB с характеристиками отключения класса Z мгновенно срабатывает, когда ток, протекающий через него, в 2–3 раза превышает номинальный ток. Этот тип MCB очень чувствителен к короткому замыканию и используется для защиты высокочувствительных устройств, таких как полупроводниковые устройства.

Кривая отключения класса A

MCB с характеристиками отключения , класс A мгновенно срабатывает, когда ток, протекающий через него, в 2–3 раза превышает номинальный ток.Как и автоматические выключатели класса Z, они также очень чувствительны к короткому замыканию и используются для защиты полупроводниковых устройств.

Чаще всего используются автоматические выключатели

с классом кривой срабатывания B и классом кривой срабатывания C. Автоматические выключатели с кривыми срабатывания класса C можно найти в распределительных щитах освещения в жилых и коммерческих зданиях. Он срабатывает, как только ток возрастает в 5-10 раз от номинального. Автоматические выключатели класса B используются для защиты электронных устройств, таких как ПЛК, источники питания постоянного тока и т. Д.в панелях управления. Он срабатывает, как только ток возрастает в 3-5 раз от номинального.

Наручные часы: кривые отключения MCB лучше.

В некоторых приложениях частые пики тока происходят в течение очень короткого периода (от 100 мс до 2 с). Для таких приложений должны использоваться автоматические выключатели класса Z. Автоматические выключатели типа Z используются в цепях с полупроводниковыми приборами.

Важность типов кривых отключения MCB

Важно выбрать соответствующий номинал MCB и кривую срабатывания, чтобы защитить цепь от повреждений во время сбоев.Следовательно, необходимо рассчитать ток короткого замыкания и пусковой ток перед выбором подходящего номинала MCB. Если выбранный номинал MCB намного выше, чем требуется, он может не сработать в случае неисправности. Точно так же, если MCB недооценен, это может вызвать ложные срабатывания, например, даже пусковые токи или пусковые токи могут отключать MCB.

Кривые срабатывания других автоматических выключателей

Все автоматические выключатели, такие как MCCB, ACB, VCB и т. Д., Имеют свои собственные характеристики отключения.Единственное, что может не соответствовать категоризации MCB. Кроме того, типы кривых автоматического выключателя не одинаковы для всех типов автоматических выключателей. Он варьируется от одного типа автоматического выключателя к другому и зависит от многих конструктивных факторов.

Узнайте больше о MCB:

Статьи по теме:
1. Разница между MCB и MCCB
2. Разница между контакторами и реле
3. Разница между устройствами плавного пуска и VFD
4.Разница между MCCB и RCCB
5. Разница между MCB и RCBO
6. Разница между RCCB и RCBO
7. Разница между MPCB и MCCB

Термины и определения автоматических выключателей

аксессуар — Электрическое или механическое устройство, которое выполняет второстепенные или второстепенные функции, кроме защиты от перегрузки по току.

Крышка для принадлежностей — Съемная крышка на передней части автоматического выключателя, за которой устанавливаются расцепитель и все электрические аксессуары.

Разъем с регулируемым номинальным током — Компонент, который подключается к расцепителю и определяет номинальный ток автоматического выключателя

AIC — Отключающая способность в амперах.

AIR — номинальный ток отключения.

аварийный выключатель — См. сигнал тревоги звонка и выключатель максимального тока .

Компенсация окружающей среды — Ограничивает или устраняет термическое снижение характеристик (снижение рабочих характеристик), вызванное экстремальными температурами окружающей среды.

Температура окружающей среды — Относится к температуре воздуха, непосредственно окружающего автоматический выключатель / защитное устройство.

номинальная температура окружающей среды — Температура, при которой определяется номинальный длительный ток (номинальный ток ручки) автоматического выключателя; температура воздуха, непосредственно окружающего автоматический выключатель, которая может повлиять на тепловые характеристики отключения (перегрузка) автоматических выключателей. Однако электронные расцепители нечувствительны к нормальным условиям окружающей среды (от -10 ° до 50 ° C).

амперметр — (местный измеритель тока) Модуль, который устанавливается непосредственно на расцепитель автоматического выключателя и сообщает среднеквадратичные значения фазы и тока замыкания на землю, видимые расцепителем.

Максимальный ток — Ток в амперах, который проводник или автоматический выключатель может выдерживать непрерывно в условиях эксплуатации без превышения его температурного номинала.

ампер — эквивалент одного кулона в секунду или установившийся ток, создаваемый одним вольт, приложенным к сопротивлению в один ом.

Вернуться к началу

ампер, номинальное отключение — Максимальный ток при номинальном напряжении, который устройство защиты от перегрузки по току должно отключать в определенных условиях испытаний (NEC).

ANSI — Американский национальный институт стандартов.

дуговой контакт — Контакты, предназначенные для предотвращения повреждения главных контактов. Когда автоматический выключатель размыкается, сначала разделяются главные контакты, а затем часть дугогасительных контактов, протягивая дугу через них.Когда автоматический выключатель замыкается, сначала замыкаются дугогасительные контакты, снова протягивая дугу через них. Это предотвращает перенос дуги через главные контакты и сохраняет их.

автоматический выключатель в литом корпусе — Выключатель, конструкция которого аналогична автоматическому выключателю в литом корпусе, за исключением того, что переключатель размыкается только мгновенно при нерегулируемой точке срабатывания, откалиброванной для защиты только самого переключателя в литом корпусе.

автоматический сброс — Устройство, которое автоматически размыкает цепь перегрузки.Он также автоматически закроет или завершит цепь через некоторое время. Если перегрузка все еще присутствует, устройство будет продолжать цикл до тех пор, пока не будет устранено питание или перегрузка.

Вспомогательный выключатель — Выключатель, механически управляемый основным устройством для сигнализации, блокировки или других целей.

сигнал тревоги звонка — Переключатель с механическим приводом, используемый для индикации положения главного контакта автоматического выключателя, который указывает на срабатывание автоматического выключателя.Также см. Выключатель максимального тока.

Обрывная катушка — Катушка, по которой проходит электрический ток, которая служит для отклонения и, таким образом, гашения дуги, образующейся, когда контакты переключающей части отключают ток.

BPFE — Кнопка электрического включения.

параллельная цепь — Цепь между конечным устройством максимальной токовой защиты, защищающим цепь, и розеткой (ями).

BCM — Коммуникационный модуль выключателя.

Вернуться к началу

CSA — (Канадская ассоциация стандартов) Канадская организация по тестированию и сертификации безопасности продукции.

каретка — см. Подставку .

CCM — Модуль связи базовой станции.

рукоятка взвода — См. Рукоятка взвода пружины .

автоматический выключатель — Устройство, предназначенное для размыкания и замыкания цепи неавтоматическими средствами и для автоматического размыкания цепи при перегрузке по току без повреждения себя при правильном применении в пределах своих номиналов.

модуль связи выключателя — (BCM) = модуль, который при установке в выключатель принимает и передает информацию по сети связи.

Рама автоматического выключателя — (1) Корпус автоматического выключателя, который содержит токоведущие компоненты, токоведущие компоненты, а также механизм отключения и управления. (2) Та часть выключателя в литом корпусе со сменным расцепителем, остающаяся после снятия сменного расцепителя.

кнопка включения — кнопка для ручного замыкания главных контактов после взведения замыкающих пружин.

Крышка кнопки закрытия — Крышка, которая надевается на кнопку закрытия и закрывает доступ к ней. Доступ к кнопке закрытия может быть разрешен с помощью инструмента или стержня, вставленного в небольшое отверстие в передней части крышки кнопки закрытия.

замыкающая катушка — (шунтирующее замыкание) = катушка, которая электрически замыкает автоматический выключатель с использованием внешнего источника напряжения, когда на катушку подается заданное напряжение.

выключатель отключения катушки — M механический выключатель, включенный последовательно с катушкой независимого расцепителя, который отключает ток катушки при размыкании выключателя.

В начало

коммуникационная сеть — Сеть, обеспечивающая обмен информацией между электрическими компонентами, состоящая из интерфейсных модулей программируемого контроллера, программного обеспечения протокола и модемов.

проводник — Вещество или тело, которое позволяет электрическому току непрерывно проходить по нему.

ход контакта — Полный открытый зазор между контактами в устойчивом открытом положении.

номинальный постоянный ток — (номинальный ток) (номинальный ток) Обозначенный среднеквадратичный переменный или постоянный ток в амперах, который устройство или узел будет постоянно переносить на открытом воздухе без отключения или превышения температурных пределов.

длительная нагрузка — нагрузка, при которой ожидается сохранение максимального тока в цепи.

Коммуникационный модуль базовой станции — (CCM) Внешний модуль, который позволяет адресовать базовую станцию ​​и сохранять адрес, когда выкатной автоматический выключатель находится в отключенном положении, и который используется для передачи информации о положении автоматического выключателя в колыбель для сети связи.

Отсек люльки — Отсек, содержащий все разъемы, экраны, адаптеры, барьеры, расширители, заслонки, ключи и устройства блокировки для выкатного автоматического выключателя.

CT — Трансформатор тока. См. Также переключатель ячейки .

путь тока — (автоматического выключателя) Токоведущие проводники внутри автоматического выключателя между линиями и выводами нагрузки, включая их.

трансформатор тока — (датчик тока) (CT) Прибор для измерения тока, охватывающий проводник, по которому течет ток, который необходимо измерить или контролировать.

Мертвый резервуар — В выключателях с мертвым резервуаром резервуары заземлены, в отличие от выключателей с действующим резервуаром, в которых для размещения механизма и контактных узлов используется изолирующая колонна.

Вернуться к началу

Измерение потребления — Измерение потребляемой мощности или тока, наблюдаемое автоматическим выключателем. Он рассчитывается в фиксированном или скользящем временном окне, которое можно запрограммировать от пяти до 60 минут. В зависимости от контракта, подписанного с поставщиком электроэнергии, специальное программирование позволяет избежать или минимизировать затраты на превышение установленной мощности.Максимальные значения потребления систематически сохраняются и имеют отметку времени.

размыкающие контакты — См. Главные размыкающие контакты и вспомогательные размыкающие контакты .

Выкатной автоматический выключатель — Блок автоматического выключателя и опорной конструкции (опоры), сконструированный таким образом, что автоматический выключатель поддерживается и может быть перемещен в положение включения или отключения главной цепи без удаления соединений или монтажных опор.

выдвижной механизм — Механизм, который включает в себя выдвижную подставку и втягивает автоматический выключатель в распределительный щит или из него. Выдвижной механизм включает вал выдвижного механизма, рычаги выдвижного рычага и индикатор положения выкатного устройства.

индикатор выкатного положения — средство индикации, которое показывает положение выключателя в выкатной конструкции.

Выдвижная крышка доступа — (крышка выдвижного вала) Затвор, который позволяет или ограничивает доступ к выдвижному валу.

Кнопка электрического включения — Кнопка, используемая для электрического включения выключателя с помощью шунтирующего включения с опцией связи. При этом учитываются все функции безопасности, которые являются частью системы управления и контроля установки.

электрический привод — (моторный привод) Электрическое устройство, используемое для размыкания и замыкания автоматического выключателя или переключателя и сброса автоматического выключателя. См. Также двигатель взвода пружины .

автоматический выключатель с электронным отключением — автоматический выключатель, который использует датчики тока и электронные схемы для определения, измерения и реагирования на уровни тока.

Стационарный автоматический выключатель — Автоматический выключатель установлен таким образом, что его невозможно снять без удаления первичных, а иногда и вторичных соединений и / или монтажных опор.

типоразмер — Самый большой номинальный ток, доступный в группе автоматических выключателей аналогичной физической конфигурации.

Вернуться к началу

частота — Количество циклов в секунду для системы переменного тока.

номинальная частота — диапазон частот, в котором может применяться продукт.

замыкание на землю — Непреднамеренный путь тока через землю обратно к источнику.

Задержка замыкания на землю — Время, в течение которого расцепитель автоматического выключателя будет задерживать перед подачей сигнала отключения на автоматический выключатель после обнаружения замыкания на землю.

Модуль защиты от замыканий на землю — Электронный аксессуар, используемый в сочетании с термомагнитными выключателями для обеспечения защиты от замыканий на землю в параллельных цепях и индикации замыканий на землю.

датчик замыкания на землю — Уровень тока замыкания на землю, при котором система отключения начинает отсчет времени.

номинальный ток рукоятки — См. Номинальный продолжительный ток .

колебания — Заметное медленное начало разгона контактов вплоть до размыкания в точке контакта части.

IDMTL — Кривая длительной задержки, наклон которой можно изменять для повышения селективности.

IEC — Международная электротехническая комиссия.

IEEE — Институт инженеров по электротехнике и электронике.

Вернуться к началу

Ig — Датчик замыкания на землю.

Ii — Мгновенный пикап.

In — номинал датчика.

Автоматический выключатель, устанавливаемый отдельно — Автоматический выключатель установлен таким образом, что его нельзя снять без удаления первичных, а иногда и вторичных соединений и / или монтажных опор.

мгновенное срабатывание — Уровень тока, при котором автоматический выключатель срабатывает без преднамеренной задержки по времени.

мгновенное отключение — квалифицирующий термин, указывающий на то, что при отключении автоматического выключателя в условиях короткого замыкания задержка не вводится намеренно.

Автоматический выключатель с изолированным корпусом — (ICCB) = Включенный в список UL Стандарт 489 автоматические выключатели в литом корпусе без предохранителей, в которых используется двухступенчатый механизм замыкания с накоплением энергии, электронная система отключения и выдвижная конструкция.

Встроенная защита от замыканий на землю для оборудования — Защита оборудования от замыканий на землю в системах с заземленной нейтралью, обеспечиваемая внутренними компонентами автоматического выключателя.

сменный расцепитель — Расцепитель, который может быть заменен пользователем среди автоматических выключателей той же конструкции.

отключающая способность — Максимальный ток при номинальном напряжении, доступный на входных клеммах автоматического выключателя. Когда автоматический выключатель может использоваться более чем с одним напряжением, номинальное значение отключения будет указано на автоматическом выключателе для каждого уровня напряжения. Отключающая способность автоматического выключателя должна быть равной или больше доступного тока короткого замыкания в точке подключения автоматического выключателя к системе.

, обратное время — Квалификационный термин, указывающий на намеренно введенную задержку срабатывания выключателя, которая уменьшается по мере увеличения величины тока.

Вернуться к началу

Ir — Долгосрочный датчик.

Isd — Самовывоз кратковременный.

I2t — См. Сквозной ток .

I2t IN — (I ² t ON) Обратнозависимая характеристика задержки.

I2t OUT — (I ² t OFF) Характеристика с постоянной выдержкой времени.

Переключатель проверки защелки — Переключатель с механическим приводом, который определяет, сброшена ли защелка отключения.

сквозной ток — Пиковый ток (измеряется в амперах), который проходит через устройство защиты от сверхтока во время прерывания.

сквозной I2t — Выражение, относящееся к энергии (измеряемой в квадратичных ампер-секундах), которая проходит через устройство защиты от сверхтоков во время прерывания.

LI — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительный номинальный ток, длительную задержку и мгновенное срабатывание.

подъемный адаптер — Устройство, используемое с краном, цепным блоком или дополнительным подъемным механизмом, поставляемым с распределительным устройством, для снятия и установки выкатного выключателя или тележки с предохранителями.

LIG — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительную амперную нагрузку, длительную задержку, мгновенное срабатывание, срабатывание при замыкании на землю и задержку при замыкании на землю.

Вернуться к началу

Концевой выключатель — Выключатель, механически приводимый в действие движением части машины или присутствием объекта.

резервуар под напряжением — В выключателях под напряжением резервуара используется изолирующая колонна для размещения механизма и контактных узлов, поэтому они находятся под напряжением системы (под напряжением). Мертвые танковые выключатели заземлили танки.

местный измеритель тока — амперметр, установленный как часть расцепителя.

Долговременный номинальный ток — Регулировка, которая в сочетании с установленной номинальной вилкой устанавливает номинальный длительный ток полнофункционального электронного автоматического выключателя.

длительная задержка — Продолжительность времени, в течение которого автоматический выключатель будет выдерживать длительную перегрузку по току (больше, чем длительное срабатывание) до подачи сигнала отключения.

срабатывание с длительной выдержкой времени — Текущий уровень, при котором начинается отсчет времени срабатывания функции долговременной задержки автоматического выключателя.

силовой выключатель низкого напряжения — (LVPCB) Автоматический выключатель, испытанный на соответствие стандартам ANSI C37, с двухступенчатым механизмом накопления энергии, электронной системой отключения и выдвижной конструкцией.

LS — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительный номинальный ток, длительную задержку, кратковременное срабатывание, кратковременную задержку и отключаемое мгновенное срабатывание.

LSG — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительную амперную нагрузку, длительную задержку, кратковременное срабатывание, кратковременную задержку, отключаемое мгновенное срабатывание, срабатывание при замыкании на землю и задержку замыкания на землю.

LSI — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительный номинальный ток, длительную задержку, кратковременный срабатывание, кратковременную задержку и отключаемый мгновенный срабатывание.

LSIG — Комбинация регулируемых функций отключения, включая длительную амперную нагрузку, длительную задержку, кратковременное срабатывание, кратковременную задержку, отключаемое мгновенное срабатывание, срабатывание при замыкании на землю и задержку замыкания на землю.

Вернуться к началу

Главные отключающие контакты — Подпружиненный и самоустанавливающийся контакт, расположенный на задней стороне выкатного выключателя, который обеспечивает положительный электрический контакт, когда выключатель находится в включенном положении.

MCH — Двигатель взвода пружины.

MDGF — Модифицированная дифференциальная система защиты от замыканий на землю.

Ручка с ручным управлением — Ручка с ручным управлением, которая заряжает замыкающие пружины автоматического выключателя.

ручной сброс — Относится к выключателям, в которых электрические контакты остаются разомкнутыми после отключения до тех пор, пока кто-то физически не замкнет или не завершит цепь, нажав кнопку сброса или переключив переключатель

Максимальный динамический контактный зазор — установившееся состояние ход контакта плюс расстояние перебега.

максимальное окончательное отключение — (должно отключиться) Номинальный ток, при котором устройство защиты цепи сработает в течение определенного периода времени при указанной температуре.

механический счетчик операций — (CDM) Механическое устройство, показывающее общее количество рабочих циклов выключателя.

Миниатюрный автоматический выключатель — (MCB) Небольшой автоматический выключатель, собранный как единое целое в поддерживающем закрытом корпусе из изоляционного материала, рассчитанный на 150 А или меньше и используемый в 120 В, 120/240 В, 240 В и 480 Y / Системы переменного тока 277 В и системы постоянного тока до 125 В постоянного тока.

минимальный динамический контактный зазор — установившийся ход контакта за вычетом расстояния отскока.

минимальное окончательное отключение — (должен удерживаться) Номинальный ток, при котором устройство защиты цепи не сработает в течение длительного периода времени при указанной температуре.

Вернуться к началу

MN — Расцепитель минимального напряжения.

Автоматический выключатель в литом корпусе — (MCCB) Автоматический выключатель, который собирается как единое целое в поддерживающем и закрытом корпусе из изоляционного материала, обычно с силой тока 20–3000 А и используется в системах до 600 В переменного тока и 500 В постоянного тока.

Устройство защиты цепи двигателя — Признанный элемент конструкции, аналогичный автоматическому выключателю, за исключением того, что он не содержит термоэлементов, поэтому он обеспечивает только защиту от короткого замыкания.

MX — Независимый расцепитель.

ложные отключения — Отключения, вызванные реакцией на неповреждающие броски тока или скачки пускового тока, в отличие от фактического отключения по перегрузке по току.

Трансформатор тока нейтрали — Трансформатор тока, охватывающий нейтральный проводник; Требуется для автоматических выключателей с защитой от замыкания на землю, когда применяется в заземленной системе.

OF — Вспомогательный выключатель.

скорость открытия — Средняя скорость контакта от контактной части до 75% от полного открытого зазора.

Индикатор разомкнутого / замкнутого состояния — Отображает положение главных контактов автоматического выключателя (разомкнутый или замкнутый).

приводной механизм — внутренняя механическая система, которая размыкает и замыкает контакты выключателя.

OTS — Выключатель максимального тока (выключатель аварийной сигнализации, сирена).Механический выключатель, который срабатывает, когда автоматический выключатель срабатывает системой защиты от перегрузки по току.

Вернуться к началу

Максимальный ток — Любой ток, превышающий номинальный постоянный ток оборудования или допустимую нагрузку на проводник.

Механизм защиты от перегрузки по току — Внутренняя механическая система, отключающая автоматический выключатель при перегрузке по току.

Максимальная токовая защита — Защита достигается за счет ограничения продолжительности и величины воздействия сверхтока.

Расцепитель максимального тока — Устройство, которое обнаруживает перегрузку по току и передает энергию, необходимую для автоматического размыкания цепи (только UL).

Выключатель максимального тока — (SDE) = выключатель с механическим управлением, который указывает, когда автоматический выключатель сработал из-за условий перегрузки по току.

перегрузка — Электрическая нагрузка или ток, превышающий те, на которые рассчитана схема.

перегрузочная способность — Максимальный уровень тока перегрузки, который устройства будут отключать и оставаться в рабочем состоянии, способный устранить дополнительные перегрузки.

задержка перегрузки — Продолжительность времени, в течение которого автоматический выключатель будет выдерживать длительную перегрузку по току низкого уровня перед подачей сигнала отключения.

перебег — Максимальное смещение после положения покоя, которого достигают контакты во время работы.

Измерение пикового тока — Метод определения электрического тока посредством обнаружения пиков тока.

Пиковый сквозной ток — Максимальный пиковый ток, протекающий в цепи во время перегрузки по току.

Вернуться к началу

PF — Переключатель, используемый для индикации готовности выключателя к включению.

фазовый барьер — Барьер, обеспечивающий междуфазную изоляцию или изоляцию между фазой и землей.

Контакты размыкания первичной обмотки — Электрический вставной соединитель в цепи основного тока между выкатными компонентами и подставкой, установленной в распределительном щите или распределительном щите.

трубка нагнетателя — Используется в высоковольтных выключателях для продувки воздуха через главные контакты во время срабатывания отключения.Воздух помогает охлаждать и деионизировать газ в контактном зазоре, что приводит к быстрому восстановлению диэлектрика. Воздух можно сжимать в цилиндре за счет контактного движения.

Кнопка включения, нажимая — Кнопка для ручного замыкания главных контактов после взведения замыкающих пружин.

Кнопка размыкания нажатием — Кнопка для ручного размыкания выключателя.

Кнопка отключения при нажатии — Кнопка для ручного отключения автоматического выключателя.

заслонка выкатного устройства — см. Крышку выдвижного вала .

Блокировка выкатывания — Предотвращает выкатывание выкатного выключателя при открытой дверце корпуса, не позволяя вставлять кривошипную рукоятку в выключатель.

Калибровочная вилка — Компонент, который подключается к электронному расцепителю защиты, устанавливая максимальный номинальный длительный ток автоматического выключателя.

отскок — Расстояние, на которое контакты проходят через установившееся полностью открытое положение в конце хода размыкания при отскоке контактов в конце хода размыкания

Вернуться к началу

RES — (дистанционный сброс после сбоя) Компонент, который сбрасывает выключатель максимального тока (SDE) и механический привод после отключения.

Обнаружение остаточного замыкания на землю — Средство обеспечения защиты оборудования от замыкания на землю с использованием датчиков на каждой отдельной фазе.

RMS — Среднеквадратичное значение.

Измерение среднеквадратичного значения тока — Метод определения истинного среднеквадратичного значения тока синусоидальных и несинусоидальных сигналов путем выборки текущего сигнала несколько раз за цикл с последующим вычислением истинного среднеквадратичного значения.

Фактор безопасности — Допуск, добавленный к установившемуся току приложения, чтобы гарантировать, что выбранное защитное устройство будет более чем достаточным для обработки приложения без ложных срабатываний.

Защитная шторка — Устройство, которое закрывается, чтобы заблокировать доступ к линейной шине, когда автоматический выключатель находится в отключенном, тестовом или выключенном положении.

SDE — Выключатель максимального тока.

вторичные размыкающие контакты — Электрический разъем во вторичной (управляющей) цепи между выкатным выключателем и его опорой в распределительном щите или распределительном устройстве.

датчик — Чувствительный элемент тока в автоматическом выключателе, который обеспечивает функцию считывания для этого автоматического выключателя.

Штекер датчика — Компонент, используемый для установки размера датчика автоматического выключателя.

размер датчика — Максимальный допустимый ток для конкретного автоматического выключателя в зависимости от размера датчика тока внутри автоматического выключателя. Размер сенсора меньше или равен размеру кадра.

Вернуться к началу

SGR — Система заземления источника.

Задержка короткого замыкания — (STD) Продолжительность времени, в течение которого автоматический выключатель будет пропускать ток, превышающий срабатывание короткого замыкания, перед подачей сигнала отключения.

датчик короткого замыкания — текущий уровень, при котором функция задержки короткого замыкания начинает отсчет времени.

кратковременная задержка — Продолжительность времени, в течение которого автоматический выключатель будет пропускать ток, превышающий кратковременный срабатывание, перед подачей сигнала отключения.

кратковременный срабатывание — Текущий уровень, на котором функция кратковременной задержки начинает отсчет времени.

замыкающий шунт — (замыкающая катушка) (XF) Принадлежность, которая замыкает выключатель из удаленного места с помощью внешнего источника напряжения.

независимый расцепитель — (MX) Принадлежность, отключающая автоматический выключатель из удаленного места с помощью внешнего источника напряжения.

Рукоятка взвода пружины — Рукоятка, расположенная на передней панели автоматического выключателя, используется для ручной зарядки механизма накопленной энергии.

Электродвигатель взвода пружины — Электродвигатель, который электрически заряжает замыкающую пружину (и) выключателя с накопленной энергией.

STD — Кратковременная задержка.

Механизм накопленной энергии — Пружинный механизм, который сжимается (или заряжается), а затем отпускается (или разряжается) для включения автоматического выключателя.

Вернуться к началу

Клеммная колодка — Точки подключения для управляющей проводки на выключателе.

tg — Задержка замыкания на землю.

тепловизионный — функция расцепителя, которая точно отображает эффекты нагрева и охлаждения в зависимости от нагрузки на номинальные проводники для обеспечения тепловой защиты без ложных срабатываний.

Термомагнитный выключатель — термин общего назначения для автоматических выключателей, в которых используются биметаллические элементы и электромагнитные узлы для обеспечения как тепловой, так и магнитной защиты от сверхтоков.

тепловая память — Обеспечивает постоянное повышение температуры проводки в течение определенного периода времени как до, так и после отключения устройства. Это позволяет автоматическому выключателю реагировать на серию состояний перегрузки, которые в противном случае остались бы незамеченными.

tr — Длительная задержка.

tsd — Кратковременная задержка.

трансформатор — Статическое устройство с первичной обмоткой, последовательно соединенное с проводником, по которому измеряется или регулируется ток в распределительном устройстве.

кнопка срабатывания — См. Отключающая кнопка .

кривая отключения — Графическое представление реакции автоматического выключателя на ток в течение определенного периода времени.

без отключения — Характеристика некоторых автоматических выключателей, которая обеспечивает независимость между механизмом защиты и кнопкой или ручкой управления, так что неисправность не может поддерживаться вручную (или удерживаться замкнутой) от перегрузки.

Вернуться к началу

Индикатор отключения — Модуль, который устанавливается непосредственно на расцепитель и показывает, сработал ли автоматический выключатель из-за перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю.

Сброс индикатора отключения — Кнопка на модуле индикатора отключения, используемая для сброса индикатора отключения.

расцепитель — Программируемое устройство, которое измеряет и измеряет ток, протекающий через автоматический выключатель, и при необходимости инициирует сигнал отключения.

UL — Underwriters Laboratories Inc.

Расцепитель минимального напряжения — (MN, UVR) Принадлежность, которая автоматически отключает автоматический выключатель, когда контролируемое напряжение цепи падает ниже заданного процента от заданного значения.

Underwriters Laboratories — Независимая некоммерческая организация по разработке стандартов, тестированию и сертификации безопасности продукции.

Автоматический выключатель для установки на единицу продукции — Автоматический выключатель, установленный таким образом, что его нельзя снять без снятия первичных, а иногда и вторичных соединений или монтажных опор.

выдерживаемый рейтинг — Уровень среднеквадратичного симметричного тока, который автоматический выключатель может выдерживать с контактами в замкнутом положении в течение указанного периода времени, обычно указываемого в циклах.

Обнаружение замыкания на землю нулевой последовательности — Средство обеспечения защиты оборудования от замыкания на землю с помощью внешнего датчика (окружающего все фазные и нейтральные проводники).

зонно-селективная блокировка — (ZSI) Возможность связи между электронными системами отключения и реле защиты от замыканий на землю, которая позволяет изолировать и устранить короткое замыкание или замыкание на землю ближайшим вышестоящим устройством без преднамеренной задержки по времени.

ZSI — Зонально-селективная блокировка.

В начало

---

Список литературы

• Бюллетень данных Square D 0600DB0201
• Терминология автоматического выключателя EATON TF300-1
• Основы автоматических выключателей SIEMENS STEP

Защита от перегрузки и сверхтока — базовое управление двигателем

Нажмите кнопку воспроизведения на следующем аудиоплеере, чтобы слушать, как вы читаете этот раздел.

Когда двигатель запускается впервые, прежде чем вал сможет набрать скорость и начать вращаться, характеристики обмотки статора соответствуют характеристикам короткого замыкания.Таким образом, двигатель начинает потреблять очень высокие значения , ток . Этот ток создает магнитное поле, которое заставляет вал двигателя вращаться, и это вращательное действие создает противо-ЭДС (CEMF), которая ограничивает ток до его нормального рабочего значения.

Первоначальное высокое значение тока называется бросок и может вызвать серьезные нарушения в сети и ложное отключение, если предохранители и автоматические выключатели не имеют соответствующего размера.

Термин « перегрузка » описывает умеренное и постепенное повышение значения тока в течение относительно длительного периода времени.Это вызвано чрезмерным током, потребляемым двигателем, который может в шесть раз превышать номинальный ток. Это вызвано слишком большой нагрузкой на двигатель. Системы защищены реле защиты от перегрузки . В то время как перегрузки допускаются на короткое время (обычно минуты), длительные перегрузки будут использовать тепловое воздействие, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства.

Термин « перегрузка по току » (иногда называемый коротким замыканием или замыканием на землю) описывает резкое и быстрое повышение тока за короткий период времени (доли секунды).Цепи и оборудование защищены от перегрузок по току предохранителями или автоматическими выключателями.

В этих случаях значение тока намного превышает номинальный линейный ток и действительно может быть от шести до многих сотен раз выше нормального номинального значения тока.

Существует несколько причин перегрузки по току. Например, когда происходит замыкание на болтах — замыкание между линией и землей или между линией и линией. Это приводит к потреблению очень большого значения тока из-за обратно пропорциональной зависимости между сопротивлением цепи и потребляемым током.

Еще одна менее интуитивная причина короткого замыкания — запуск асинхронного двигателя. При первом включении трехфазного асинхронного двигателя обмотки статора имеют цепь с очень низким сопротивлением. Это потребляет очень большой пусковой ток, который неотличим от стандартного короткого замыкания, за исключением того, что он быстро падает до номинального значения тока, потребляемого двигателем. Это происходит из-за противоэлектродвижущей силы (CEMF), создаваемой вращающимся валом двигателя. Когда двигатель вращается, CEMF ограничивает ток до безопасных значений.Когда двигатель не вращается, от источника потребляется очень большой ток. Этот ток иногда называют током заторможенного ротора , и пускатели двигателей и устройства максимального тока должны быть рассчитаны на безопасную работу с этим значением тока.

Последствия короткого замыкания

Два основных отрицательных выхода максимального тока:

• Тепловая энергия : Высокие значения тока создают много тепла, которое может повредить оборудование и провода.Тепловая энергия может быть выражена как I ² t (квадрат тока, умноженный на время) — чем дольше сохраняется неисправность, тем больше потенциальное тепловое повреждение.
• Механические силы : Сильные токи короткого замыкания могут создавать мощные магнитные поля и оказывать огромное магнитное напряжение на шины и оборудование, иногда деформируя их по форме и создавая другие проблемы.

Большие значения тока повреждения могут очень быстро вызвать повреждение, поэтому устройства защиты от сверхтока должны действовать очень быстро, чтобы устранить неисправность.Существует две основные категории устройств защиты от сверхтоков: предохранители и автоматические выключатели.

Предохранители

Предохранители

Предохранитель — это простое устройство, которое защищает проводники и оборудование цепи от повреждения из-за превышения нормального значения неисправности. Он разработан как самое слабое звено в цепи.

Предохранитель

A — это изолированная трубка, содержащая полоску проводящего металла (плавкая вставка), температура плавления которой ниже, чем у меди или алюминия. Плавкая вставка имеет узкие резистивные сегменты, которые концентрируют ток и вызывают повышение температуры в этих точках.

При коротком замыкании элементы предохранителя сгорают всего за доли секунды. Чем выше значения тока повреждения, тем быстрее сработает предохранитель.

В случае перегрузки плавким элементам может пройти несколько секунд или даже минут, прежде чем тепловые воздействия вызовут плавление плавкой вставки.

Предохранители бывают двух категорий: быстродействующие предохранители (тип P) и предохранители с выдержкой времени (тип D).

Предохранители, используемые в цепях двигателя, должны выдерживать интенсивный пусковой ток при запуске двигателя, поэтому мы используем предохранители с выдержкой времени, также известные как «двухэлементные предохранители».”

Общие рейтинги

Все устройства максимального тока должны работать в пределах своих номинальных значений. Три наиболее важных параметра — это напряжение, ток и отключающая способность.

Номинальное напряжение

Предохранители и автоматические выключатели должны быть рассчитаны как минимум на значение напряжения цепи, которую они предназначены для защиты.

Когда предохранитель или автоматический выключатель прерывает ток короткого замыкания, он должен безопасно гасить дугу и предотвращать ее повторное возникновение.Следовательно, номинальное напряжение предохранителя или автоматического выключателя должно быть равно или превышать напряжение системы.

Например, предохранитель, рассчитанный на 240 В RMS, будет приемлем для использования в цепи на 120 В. Однако при использовании в цепи 600 В. номинальное напряжение предохранителя будет превышено.

Продолжительный режим

Рейтинг продолжительной работы описывает максимальное номинальное значение среднеквадратичного значения тока, на которое рассчитано устройство максимального тока для непрерывной работы без отключения.Вообще говоря, номинал предохранителя или прерывателя ампер не должен превышать допустимую нагрузку цепи по току, но есть исключения, такие как определенные цепи двигателя.

Отключающая способность

Когда происходит короткое замыкание или замыкание на землю, сопротивление цепи падает до нуля Ом , вызывая протекание очень больших значений тока. Этот чрезвычайно быстрый рост тока короткого замыкания может вызвать повреждение проводов и оборудования из-за перегрева, и его необходимо как можно быстрее погасить.

Номинальная отключающая способность (IC) устройства максимального тока — это максимальный ток короткого замыкания, который устройство может отключить без ущерба для себя. Большинство автоматических выключателей и предохранителей имеют номинал IC 10 000 ампер.

Для систем, способных к большим токам замыкания, предохранители с высокой разрывной емкостью (HRC) могут отключать токи до 200 000 ампер за счет использования дугогасящего наполнителя, такого как кварцевый песок, чтобы помочь устранить замыкание.