Содержание
Подробно рассказываем о кривых срабатывания автоматических выключателей
В результате протекания по проводам токов, превышающих максимально допустимые значения, выходит из строя бытовая техника, перегревается и плавится проводка. Задача замыкающего и размыкающего электроцепь автоматического выключателя – защитить линию от повреждений сверхтоками перегрузок и коротких замыканий. Правильный выбор автомата даёт возможность не только своевременно обесточить электролинию на избыточно нагруженном участке, сохранив работоспособность защитного устройства, но и избежать перебоев с электричеством при подключении в сеть электроприборов с высокими пусковыми токами. Кривые срабатывания автоматических выключателей наглядно демонстрируют зависимость времени срабатывания защитного устройства от отношения величины протекающего по нему тока к номинальному.
Особенности работы автоматов защиты сети
Чтобы понять, какой автоматический выключатель вам подходит больше всего, нужно детально представлять себе работу устройства с комбинированным расцепителем. В конструкцию современного автоматического выключателя как правило входят и тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой, представляющий собой биметаллическую пластину, размыкает электрическую цепь, когда общая мощность включенного в неё оборудования превышает предельно допустимую. Отключение питания происходит из-за изменения положения в результате деформации, вызванной тепловым расширением, спаянного из двух разных по составу металлических элементов теплового расцепителя.
Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку с установленным на специальной пружине сердечником, который втягивается внутрь катушки под воздействием увеличившегося в результате короткого замыкания электромагнитного поля, размыкая подвижный контакт автоматического выключателя. Электрическая дуга, возникающая на подвижном контакте при срабатывании любого из расцепителей, дробится и затухает между пластинами дугогасительной камеры автомата.
Маркировка A, B, C, D, K или Z на корпусе автоматического выключателя – это токовременная характеристика срабатывания.
Она показывает, во сколько раз значение силы тока должно превысить номинальное, чтобы произошло автоматическое отключение. Цифра справа от неё – номинальный ток, на который рассчитан автомат.
Справка! Номинальный ток – это максимально допустимый ток, который электрическая сеть способна проводить продолжительное время без перегрева токопроводящих элементов и изоляции. Оптимальное для объекта значение номинального тока определяется сечением проводки и предполагаемой нагрузкой оборудования, которое планируется к ней подключить.
По кривой тока можно узнать, разомкнёт ли автомат, который вы собираетесь установить в электрощитке на входе в квартиру, сеть в случае, если произойдёт короткое замыкание. На графике ниже красная пунктирная линия, соответствующая рассчитанной для автомата типа C с номиналом 16 А кратности увеличения нагрузки в момент КЗ, пересекает кривую в зоне электромагнитной защиты автомата и соответствует времени срабатывания 0,01 с.
Это означает, что проводка не пострадает, поскольку цепь будет разомкнута практически сразу же после того, как произойдёт перегрузка.
Однако если вы поставите автоматический выключатель, номинал которого существенно больше повседневной нагрузки, в случае возникновения короткого замыкания кратность превышения номинального значения тока, под которое рассчитан приобретённый вами автомат, будет незначительной, отключение, судя по графику ниже, произойдёт лишь через 10 с после наступления аварийной ситуации. За это время проводка, работающая под большой нагрузкой, может оплавиться.
Установка разных по типу защитных устройств на входе в квартиру и отдельно для каждой ветви электрической сети позволяет поддерживать нормальное электроснабжение практически всей жилой площади даже в случае, если на одном из участков произошла перегрузка сети в результате КЗ. Совмещая кривые двух автоматов, мы видим, что повышение нагрузки, в результате которого автомат типа B (кривая синего цвета) разомкнёт цепь через 0,02 с, вызовет отключение автомата типа C (сиреневая кривая) больше чем через минуту.
Отключение ветви, где произошло замыкание, восстановит нормальное значение силы тока в проводке, поэтому выключатель C не сработает.
Типы кривых срабатывания
Каждая кривая расположенного ниже графика показывает, как изменяется время размыкания цепи в зависимости от нагрузки и типа автоматического защитного устройства. Тип мгновенного расцепления A, B, C, D, K или Z определяется кратностью превышения нагрузки в токопроводящей сети:
- A – для срабатывания автомата необходимо повышение нагрузки в 2–3 раза;
- B – чтобы сработал электромагнитный расцепитель, нагрузка должна увеличиться в 3–5 раз;
- C – расцепитель сработает в случае увеличения тока в 5–10 раз;
- D – защитный выключатель сработает после того, как ток в сети превысит номинальный в 10–20 раз;
- K, Z – параметры задаются техническими условиями производителя.
Каждому типу кривой соответствуют две линии, определяющие диапазон, в котором работает автомат, и две зоны: верхняя, демонстрирующая, как быстро будет срабатывать автоматический выключатель в неразогретом состоянии, и нижняя, показывающая, как изменится время отключения, если проводка будет разогретой.
На вертикально расположенной оси отмечено время размыкания цепи защитным устройством, по горизонтальной оси графика можно определить, во сколько раз сила тока должна увеличиться, чтобы автомат сработал в заданное время. Цифры в верхнем левом углу графика означают, что тепловой расцепитель может разомкнуть цепь в случае превышения номинального значения силы тока в 1,13 раза и точно сработает примерно через час, если нагрузка увеличится в 1,45 раза.
Время-токовая характеристика типа В
Защитное устройство с токовременной нагрузкой типа B используется в электролиниях, где практически не фиксируются пусковые токи. Срабатывает он за 0,04 с при повышении значения номинала переменного тока в 5 раз в разогретом состоянии и через 32 секунды в неразогретом виде, если его номинал не превышает 32 А.
Время-токовая характеристика типа С
Перегрузочная способность автоматов C-типа позволяет использовать их в качестве вводных устройств, размыкающих в случае необходимости общую сеть.
При повышении силы тока в 5 раз по отношению к номинальной автомат разомкнёт гоячую сеть через 0,02 с и через 10 с, если номинальное значение силы тока защитного устройства не более 32 А. Если значение номинальной силы тока будет превышено в 5 раз, автоматическое защитное устройство разомкнёт цепь через 0,01 с.
Время-токовая характеристика типа D
Автоматические защитные устройства типа D устанавливают в сетях с большими пусковыми нагрузками. При увеличении номинального значения в 10 раз, сеть будет разомкнута через 0,02 с в разогретом виде и через 3 секунды, если номинальный ток увеличится в те же 10 раз для автомата с номинальным значением силы тока не превышающим 32 А в то время, когда проводка ещё не успела разогреться.
Время-токовая характеристики A, K и Z
Высокочувствительные автоматы типа A защищают удлинённые цепи с полупроводниками, в работе которых не допускаются даже незначительные перегрузки.
Выключатели K-типа применяются в цепях с индуктивной нагрузкой и срабатывают при увеличении номинального переменного тока в 12 раз и в 18 постоянного. Автоматы Z-типа применяются в линиях, оснащённых электроникой. Срабатывают они при повышении номинального переменного тока в 3 раза или в 4,5 постоянного.
Изменение характеристик расцепления автоматов
Температура окружающего воздуха и тепло, исходящее от расположенных рядом полюсов могут существенно изменить параметры работы автоматического выключателя. При рассчёте нагрузочной способности защитного автомата возможный перегрев учитывается с помощью умножения значения номинального тока на коэффициенты Kt и Kn.
Приспосабливая автоматический выключатель к требованиям управляемой им электросети, некоторые производители оснащают защитные устройства регулируемыми расцепителями. Максимум номинального значения тока такого автомата при покупке вы можете определить по максимальному уровню уставки тока отключения.
Испытания автоматических выключателей
Чтобы убедиться в работоспособности защитного устройства, параметры его работы проверяют следующим образом:
- В неразогретом состоянии через автомат защиты пускают ток, превышающий номинальное значение в 1,13 раза. Автоматы с номинальным значением силы тока не более 63 A должны отключить электричество через час, с номинальным значением более 63 A – лишь через 2 часа.
- Ток, превышающий номинальное значение в 1,45 раза заставит сработать выключатель номиналом до 63 А меньше чем за час. Для автоматов, рассчитанных на 63 А и более, время до размыкания электрической цепи не должно превысить 2 часа.
- Если через холодное защитное устройство номиналом до 63 А пропустить ток, в 2,55 раза больше номинала, автомат, рассчитанный не более чем на 32 А, сработает в диапазоне от 1 с до 1 мин и не позднее чем через 2 минуты, если номинальный ток защитного автомата выше 32 А.
- Через защитное устройство типа B или C в неразогретом состоянии пропускают ток нижнего порога диапазона. Для приборов с номиналом меньше 32 А время срабатывания должно находиться в пределах от 0,1 с до 45 с, для автоматов с номиналом силы тока от 32 А оно составит не больше 90 с.
- Через тот же холодный выключатель B или C, пропускают ток верхнего порога диапазона. Автоиат должен сработать за время меньше 0,1 с.
Полученные результаты должны соответствовать токовременным характеристикам, отображённым кривыми графика. При проведении испытательных мероприятий следует помнить, что обязательное отключение защитного автомата в установленное Правилами устройства электроустановок время, происходит лишь в случае, если ток однофазного КЗ равен или превышает верхнее значение, определённое производителем для выключателя такого диапазона.
Автоматические выключатели и их характеристики B, C, D
Основными характеристиками автоматических выключателей являются
Номинальный ток (In):
ток, который может протекать через автомат, без его срабатывания.
Номинальное рабочее напряжение (Ue)
номинальное, на которое рассчитана изоляция автомата
Номинальное напряжение изоляции (Ui)
Это величина напряжения, относительно которого выбирается напряжение при испытании электрической прочности изоляции, которое обычно превышает 2 Ui, и определяется длина пути тока утечки через изолятор.
Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)
Параметр представляет собой величину импульса напряжения (определенной формы и полярности) в кВ, который рассматриваемое оборудование может выдержать в условиях испытаний без повреждения.
Обычно для промышленных автоматических выключателей Uimp = 8 кВ, для бытовых автоматических выключателей Uimp = 6 кВ.
Отключающая способность:
ток (в кА), срабатывания автомата при коротком замыкании, после которого он еще будет работоспособен.
Характеристика автоматов В, С, D:
зависимость времени отключения от тока.
Буквы B, C и D обозначают характеристику автоматов, которая называется «тип мгновенного расцепления» и установлена в ГОСТ Р 50345-99] (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая.
автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».
Конкретный тип мгновенного расцепления устанавливает диапазон токов мгновенного расцепления, протекание которых в главной цепи выключателя может вызвать его расцепление без выдержки времени.
В ГОСТ Р 50345 для каждого типа мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов:
тип В: 3In — 5In;
тип С: 5 In -10 In
тип D:10 In — 20 In
Стандартная времятоковая зона предписывает следующее поведение автоматического выключателя:
В случае если в главной цепи выключателя протекает электрический ток, величина которого соответствует нижней границе диапазона токов мгновенного расцепления 3In, 5In и 10 In, то он должен расцепиться за промежуток времени:
тип мгновенного расцепления B — более 0,1 с, но менее 45 или 90 с,
тип C — 15 или 30с
тип D — 4 или 8с.
При протекании в главной цепи электрического тока, равного верхней границе диапазона токов мгновенного расцепления (5In, 10In и 50In), автоматический выключатель должен расцепиться за промежуток времени менее 0,1 с.
В том случае, если значение электрического тока, протекающего в главной цепи, находится между нижней и верхней границами диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с).
Фактическое время срабатывания автомата определяется его индивидуальной времятоковой характеристикой.
Исходя из вышенаписанного автоматы предназначены:
типа В — для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (печь, обогреватель, ЛН),
типа С — двигателей,
типа D — двигателей в повторно-кратковременном (частые пуски) режиме работы.
Кривые отключения MCB — кривые отключения B, C, D, K и Z
MCB (миниатюрный автоматический выключатель) — это устройство с возможностью повторной настройки, предназначенное для защиты цепи от коротких замыканий и перегрузок по току.
Кривая срабатывания автоматического выключателя (кривые B, C, D, K и Z) говорит нам о номинальном токе срабатывания миниатюрных автоматических выключателей. Номинальный ток срабатывания — это минимальный ток, при котором МСВ мгновенно отключится. Требуется, чтобы ток отключения сохранялся в течение 0,1 с.
Содержание
Определение
Кривые отключения MCB, также известные как характеристика отключения I-t, состоят из двух частей, а именно, части перегрузки и части 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
MCB с 9Характеристики отключения 0003 класса B срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 3–5 раз. Эти автоматические выключатели подходят для защиты кабеля.
Кривая отключения класса C
Автоматический выключатель с характеристиками отключения класса C срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 5–10 раз. Подходит для бытового и жилого применения и электромагнитных пусковых нагрузок со средними пусковыми токами.
Кривая срабатывания класса D
Автоматический выключатель с характеристиками срабатывания класса D срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в пределах от 10 (за исключением 10) до 20 раз. Подходит для индуктивных и моторных нагрузок с высокими пусковыми токами.
Кривая отключения класса K
Автоматический выключатель с характеристиками отключения класса K срабатывает мгновенно, 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
Автоматический выключатель с характеристиками отключения класса Z срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 2–3 раза.
Эти типы автоматических выключателей очень чувствительны к коротким замыканиям и используются для защиты высокочувствительных устройств, таких как полупроводниковые устройства.
Кривая отключения класса A
Автоматический выключатель с характеристиками отключения класса A срабатывает мгновенно, когда ток, протекающий через него, превышает номинальный ток в 2–3 раза. Как и автоматические выключатели класса Z, они также очень чувствительны к коротким замыканиям и используются для защиты полупроводниковых устройств.
Автоматические выключатели с классом кривой срабатывания B и классом кривой срабатывания C являются наиболее часто используемыми. 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 по сравнению с номинальным током. 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 по сравнению с номинальным током.
В некоторых приложениях частые пики тока возникают в течение очень короткого периода времени (от 100 мс до 2 с). Для таких применений должны использоваться автоматические выключатели класса Z. Автоматические выключатели класса Z используются в цепях с полупроводниковыми приборами.
Важность типов кривых срабатывания MCB
Важно выбрать соответствующий номинальный ток MCB и кривую срабатывания, чтобы защитить цепь от повреждения во время неисправностей. Следовательно, необходимо рассчитать ток короткого замыкания и пусковой ток перед выбором соответствующего номинала автоматического выключателя. Если выбранный номинал MCB намного выше требуемого, то в случае неисправности он может не сработать. Точно так же, если MCB недооценен, это может вызвать ложные срабатывания, например, даже пусковые токи или пусковые токи могут отключить MCB.
Внешний инструмент выбора: https://new.
abb.com/low-voltage/solutions/selectivity/tools-support/curves
Кривые отключения для других автоматических выключателей
Все автоматические выключатели, такие как MCCB, ACB, VCB и т. д. имеют свои характеристики отключения. Единственное, что может не следовать классификации, как у MCB. Кроме того, типы кривых автоматических выключателей не одинаковы для всех типов автоматических выключателей. Оно варьируется от одного типа автоматического выключателя к другому и зависит от многих конструктивных факторов.
Узнать больше о MCB:
- Что такое MCB?
- Миниатюрный автоматический выключатель (MCB) – Принцип работы
- Что такое номинал кА для MCB и MCCB?
Статьи по теме:
1. Различие между автоматическим выключателем и автоматическим выключателем
2. Различие между контакторами и реле
3. Различие между устройствами плавного пуска и частотно-регулируемым приводом
4. Различие между автоматическим выключателем и ВДТ
5.
Различие между автоматическим выключателем и автоматическим выключателем 81BO 90 Разница между RCCB и RCBO
7. Разница между MPCB и MCCB
Метки MCB, Switchgear
Copyright © 2023 Electrical Classroom. Защищено законом о защите авторских прав в цифровую эпоху
Продолжая использовать этот веб-сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой в отношении файлов cookie.
Просмотреть Политика конфиденциальности Просмотреть Карта сайта
Автоматический выключатель | Типы | Операция | Характеристики
Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.
Основная функция автоматического выключателя — защита, хотя он также обеспечивает возможность переключения. Он широко используется для обеспечения защиты сам по себе, но может использоваться в сочетании с предохранители , в зависимости от требуемой службы.
Типы автоматических выключателей
Наиболее часто используемым автоматическим выключателем для номинальных токов до 125 А является миниатюрный автоматический выключатель (MCB), соответствующий AS/NZS3111.
AS/NZS 60898 Электрические принадлежности. Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Автоматические выключатели для работы на переменном токе.
Эти стандарты определяют средние токи срабатывания и допуски для классификации этих автоматических выключателей по «типу», как показано в Таблица 1 на обороте.
Таблица 1 Типы автоматических выключателей и их применение
| Миниатюрные автоматические выключатели (MCB) | Миниатюрные автоматические выключатели чаще всего используются для защиты от перегрузки и короткого замыкания подсетей и конечных подцепей в бытовых и небольших коммерческих установках. | |
| Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) | чаще всего используются для защиты вспомогательных цепей, цепей с большой нагрузкой и конечных подцепей в коммерческих и промышленных установках. Они доступны со встроенными защитными реле, обеспечивающими выбираемые настройки максимального тока. |
|
| Воздушный автоматический выключатель (ACB) | используются в распределительных сетях и крупных установках в качестве главных выключателей фидеров/подсетей. Обычно они имеют встроенные защитные реле, обеспечивающие ряд выбираемых функций защиты и контроля. |
Автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) используются для защиты цепей в коммерческих и промышленных установках, где существуют более высокие аварийные условия и требования.
Воздушные автоматические выключатели (ACB) большего размера используются в установках аналогичного типа для ограничения больших токов короткого замыкания входящего питания, больших фидеров (сетевых и вспомогательных) и переключения нагрузки.
Основные характеристики автоматических выключателей показаны на рисунках 1a, 1b и 1c на обороте.
Рисунок 1a Основные характеристики автоматических выключателей
Рисунок 1b
Работа выключателя
Защита цепью прерыватель достигается автоматическим размыканием цепи (обычно называемым «отключением») в ответ на перегрузку по току из-за перегрузки или короткого замыкания. Современные автоматические выключатели представляют собой «термомагнитные» устройства, в которых используются два отключающих элемента.
Термический элемент вызывает отключение автоматического выключателя с задержкой по времени при обнаружении тока перегрузки, в то время как магнитный элемент вызывает почти мгновенное отключение автоматического выключателя при обнаружении высокого пускового тока, как в случае короткого замыкания. Концепция этого устройства показана на рисунках с 1d по 1f .
Рисунок 1d Принцип работы элементов максимального тока в термомагнитных автоматических выключателях
Рисунок 1e Типовой механизм автоматического выключателя
Рисунок 1f Как работают деионные дугогасительные камеры
Температурное снижение номинальных характеристик
Если автоматический выключатель установлен в тех же температурных условиях, что и защищаемый выключатель , время срабатывания уменьшится, так как температура окружающей среды защищаемых кабелей также повысится.
Временная задержка теплового отключения гарантирует, что кратковременные перегрузки не вызовут отключения; но если они будут продолжаться, кумулятивный эффект нагрева в конечном итоге приведет к отключению выключателя вовремя, чтобы избежать превышения пределов повышения температуры кабеля.
Знаете ли вы?
Что такое параллельный рейс?
Независимый расцепитель — это дополнительный соленоид отключения, установленный на автоматическом выключателе, который позволяет «размыкать» выключатель с помощью внешнего выключателя, кнопки или устройства управления. Соленоид независимого расцепителя активирует механический расцепитель точно так же, как внутренние блоки тепловой и/или магнитной защиты выключателя вызывают его срабатывание. Независимые расцепители обычно доступны в качестве аксессуара (опция) для автоматических выключателей в литом корпусе и являются стандартной функцией воздушных автоматических выключателей.
Автоматические автоматические выключатели спроектированы и откалиброваны для того, чтобы выдерживать их номинальный ток и работать в заданной зоне теплового времени/тока при температуре 30°C в условиях атмосферного воздуха.
Если автоматический выключатель должен работать при температуре окружающей среды выше 30°C, то для срабатывания в заданной временной/токовой зоне потребуется прогрессивно меньший ток.
На практике, если температура окружающей среды превышает номинальную, или даже в корпусе или в группе с другим оборудованием, где температура будет превышать номинальную температуру «на открытом воздухе», номинальные характеристики MBC должны быть снижены.
Один производитель предоставляет таблицы поправок на температуру и коэффициент 0,9, 0,85 и 0,8, применяемый соответственно для групп от 2 до 4, от 4 до 6 и выше. Например, автоматический выключатель на 63 А в корпусе, сгруппированном с более чем шестью другими автоматическими выключателями, будет иметь номинальный ток, уменьшенный до 50,4 А. Дальнейшее снижение номинального тока будет применяться, если температура окружающей среды будет выше 30°C.
Характеристики автоматического выключателя
Две основные функции защиты автоматического выключателя предназначены для защиты проводки от перегрузки по току, будь то перегрузка или короткое замыкание — каждый из них требует разного времени отклика.
При возникновении короткого замыкания защитное устройство должно отключать питание в течение 0,4 с для конечных подцепей, питающих розетки до 63 А, ручное оборудование класса I и переносное оборудование, предназначенное для ручного перемещения во время использования.
Максимальное время разъединения 5,0 с указано для таких цепей, как подсети, конечные подцепи и те, которые питают стационарное или стационарное оборудование.
Функции автоматических выключателей по защите от короткого замыкания и перегрузки представлены в виде графиков, показывающих их времятоковые характеристики. Автоматические выключатели с фиксированной уставкой (обычно автоматические выключатели) предназначены для защиты проводки как от перегрузок, так и от коротких замыканий в бытовой или коммерческой проводке, где управление (включение, выключение или сброс) возможно не проинструктированным лицом.
Они обозначаются мгновенными времятоковыми характеристиками, которые классифицируют эти автоматические выключатели по трем типам, как показано на Рисунок 1g .
Добавить комментарий