Для чего в электрических сетях применяют аппараты защиты: Аппарат электрической защиты — Энциклопедия пожарной безопасности

Аппарат электрической защиты — Энциклопедия пожарной безопасности

• Главная страница
• Энциклопедия

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

И

К

Л

М

Н

О

П

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Ш

Щ

Э

Ю

Я

Аппарат электрической защиты – устройство, применяемое для выполнения защитной функции от превышения допустимых электрических параметров в электрических цепях. Широкое распространение получили автоматические выключатели, отключающие электрический ток, превышающий допустимые значения. Существуют аппараты от перенапряжений, перегрузки, токов короткого замыкания и др. Каждый аппарат имеет свою защитную характеристику. При возникновении в электрической цепи тока пожароопасного значения аппарат электрической защиты отключает участок электрооборудования от сети за время гораздо меньшее, чем время, необходимое для воспламенения изоляционных материалов, находящихся в соприкосновении с проводниками, по которым протекает сверхток.

Литература: ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95). Аппаратура электрическая малогабаритная. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения;

ГОСТ 17242-86. Предохранители плавкие силовые низковольтные. Общие технические условия.

ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) заменен на ГОСТ Р 50345-2010 Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока.

Поделиться:

Предыдущая статья

Аппарат Кенига
Аппарат Кенига (маска Кенига) — историческое индивидуальное средство защиты органов дыхания пожарного, использовавшееся в начале XX века, предшественник современных систем газодымозащиты.Аппарат, названный в честь изобретателя, был разработан в 1899 году инженером Кенигом — машинистом пожарной части немецкого города Альтоны (ныне город вошёл в состав Гамбурга). Инженер Кениг стремился создать устройство, которое могло бы защитить пожарного от…

читать полностью

Следующая статья

Аппараты защиты органов дыхания и зрения
Аппараты защиты органов дыхания и зрения – предназначены для защиты от опасных и вредных факторов, воздействующих на человека ингаляционно.
Аппараты защиты органов дыхания и зрения (далее – аппараты), используемые на пожарах, по функциональному признаку подразделяют на 2 основные группы: 1) аппараты, используемые личным составом подразделений ГДЗС при тушении пожаров и проведении связанных с ними первоочередных АСР, которые различаются по принципу…

читать полностью

Другие разделы портала

• Культура безопасности для населения

  Культура безопасности для населения

  Пожары всегда были и остаются страшным бедствием. Наиболее опасны среди них бытовые пожары, которые зачастую приводят к человеческим жертвам. Именно в них пострадавшие получают сильнейшие ожоги и травмы, остаются без крова и средств к существованию.

  Читать
  полностью

Аппараты защиты электрических сетей | Выбор и монтаж низковольтного оборудования

Страница 4 из 5

Плавкие предохранители.

Аппараты защиты служат для ограничения времени действия токов короткого замыкания и перегрузки, т. е. для ликвидации опасных последствий этих явлений. Наиболее распространенными аппаратами защиты являются плавкие предохранители и автоматические выключатели (автоматы).

Плавкий предохранитель состоит: из корпуса (патрона), контактного устройства и плавкой вставки. Некоторые виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги. Обычно плавкие вставки находятся внутри корпуса. Принцип действия основан на выделении тепла током, проходящим по плавкой вставке.
К основным параметрам плавких предохранителей относятся:

инпр — напряжение, указанное на предохранителе, на которое он рассчитан.
Ib.bct. — номинальный ток плавкой вставки, который она выдерживает длительное время, не перегорая.

Iпр. — номинальный ток предохранителя, равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок для данного предохранителя, на который рассчитаны его токоведущие части.
Зависимость полного времени отключения цепи tотк плавким предохранителем от отношения протекающего по вставке тока I к номинальному току плавкой вставки Iнвст называется защитной характеристикой:

Защитная характеристика плавких вставок является неустойчивой. Поэтому защита электрических сетей и токоприемников от перегрузок с помощью плавких предохранителей недостаточна надежна. С их помощью осуществляется надежная защита лишь от токов коротких замыканий и больших (60% и выше) перегрузок. Улучшение защитных характеристик плавких вставок предохранителей достигается: выбором материала вставок; их конструкцией; применением вставок из тугоплавкого металла (с металлургическим эффектом).

Материал плавких вставок.

Плавкие вставки из легкоплавких металлов (олово, свинец, цинк) обладают большой теплоемкостью и тепловой инерцией, поэтому применяются в тех случаях, когда электроустановки надо защищать от токов перегрузки, так как они плавятся с некоторой выдержкой времени. Вставки из тугоплавких металлов (например, из меди) имеют малую теплоемкость и высокую проводимость. Они быстродействующие с малой тепловой инерцией. Дают меньшую выдержку времени при перегрузках, что ухудшает их защитные характеристики.

Типы плавких предохранителей.

Плавкие предохранители, применяемые в электроустановках с напряжением до 1000 В, по своей конструкции делятся на три типа.

Пластинчатые предохранители представляют собой открытую одну или несколько параллельных проволок, впаянных в медные или латунные плоские наконечники. При перегорании таких предохранителей происходит
разбрызгивание расплавленного металла, что создает опасность возникновению пожара, взрыва. Применение пластинчатых предохранителей может быть допущено только в специальных помещениях (закрытых распределительных устройствах, электрощитовых).

Пробочные предохранители. К ним относятся однополюсные резьбовые предохранители типов Ц27, Ц33, ПД, ПДС.
Трубчатые предохранители. Выпускаются нескольких типов: с закрытыми фибровыми разборными трубками без наполнителя; закрытые с мелкозернистым наполнителем; с открытыми фарфоровыми трубками.

При перегорании плавкой вставки и образовании внутри фибровой трубки электрической дуги фибра разлагается. Продукты разложения фибры (около 40% водорода) обладают высокими дугогасящими свойствами, что способствует улучшению защитных характеристик. К таким предохранителям относятся предохранители типа ПР.
К предохранителям с мелкозернистым наполнением относятся предохранители типа: МПН, МПР, ПН2, КП, НПН. Внутри трубок находятся медные плавкие вставки с металлургическим эффектом. Наполнитель (кварцевый песок) способствует интенсивному охлаждению и деионизации газов, появляющихся при горении дуги. Такие предохранители уменьшают пожарную опасность и повышают безопасность обслуживания предохранителей.

Автоматические выключатели.

Автоматические воздушные выключатели применяются в электроустановках с напряжением до 1000 В. Они предназначены для автоматического отключения электроустановок при возникновении в них перегрузок и коротких замыканий.

Автоматы состоят из следующих основных частей: корпуса, крыши, дугогасительной камеры, механизма управления, механизма свободного расцепления и расцепителя.
По принципу автоматического срабатывания автоматы подразделяются на автоматы с электромагнитным расцепителем и с тепловым расцепителем.

Автоматы с электромагнитным расцепителем (М) служат для защиты электроустановок от последствий коротких замыканий.
Автоматы с тепловым расципителем (Т) служат для защиты электроустановок от перегрузок. При перегрузке цепи биметаллическая пластина нагревается и, изгибаясь, освобождает защелку, что и приводит к отключению расцепителя.

Автоматы с комбинированным расцепителем (МТ) обеспечивают автоматическую защиту электроустановок от последствий перегрузок и коротких замыканий. Отключение автоматов происходит при срабатывании любого расцепителя. Многие автоматы имеют специальные приспособления для регулирования величины тока срабатывания расцепителей, т. е. величины тока уставки Iуст. Током уставки Iуст. называется значение величины тока срабатывания, на который отрегулирован расцепитель автомата: для автоматов с тепловыми расцепителями

для автоматов с электромагнитными расцепителями

номинальные токи расцепители автоматов и токи срабатывания (уставки) их указаны на автоматах.

Выбор аппаратов защиты.

Достоинство плавких предохранителей: просты по конструкции, надежно защищают электроустановки от токов коротких замыканий, обладают большой разрывной способностью, недороги по стоимости. Недостатки: имеют устойчивые защитные характеристики и хуже, чем автоматы, защищают электроустановки от небольших перегрузок, позволяют применять нестандартные плавкие вставки (жучки), необходимость замены сгоревших вставок усложняет обслуживание.

Автоматы дороже, сложнее по конструкции, но имеют более устойчивые защитные характеристики, обеспечивают более надежную и селективную защиту
от токов перегрузки, быстрое восстановление питания, дистанционное управление.

При срабатывании предохранителей и автоматов возникающие искры, брызги расплавленного металла, дуги и раскаленные газы должны быть изолированы от окружающей среды.
Аппараты защиты следует устанавливать на всех нормально незаземленных полюсах вначале сети, при уменьшении сечения проводников и на всех ответвлениях. Длина незащищенного участка ответвления должна быть не более 3 м. В труднодоступных местах аппараты защиты можно устанавливать на расстоянии до 30 м от ответвления.

По условиям пожарной безопасности аппараты защиты устанавливают на панелях сборок, щитов и пультов так, чтобы возникающие в аппаратах искры, брызги металла, дуги не угрожали обслуживающему персоналу и не были бы причиной воспламенения и взрыва горючих и взрывоопасных веществ.
В помещениях сырых, особо сырых, пыльных, с химически активной средой аппараты защиты желательно не устанавливать или располагать их в шкафах специального исполнения со степенью защиты IP44, IP54, IP55.

В пожароопасных зонах степень защиты аппаратов должна быть не ниже IP44, IP54. Установка аппаратов защиты во взрывоопасных зонах не допускается.

Требования к аппаратам защиты.

Аппараты защиты должны удовлетворять следующим условиям:

1. Не нагреваться сверх допустимой для них температуры в условиях нормальной эксплуатации.
2. Не отключать электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, «пики» токов технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.)

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматов, служащих для защиты отдельных участков сети, следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков.

Для удовлетворения первого условия необходимо выбирать аппарат защиты так, чтобы номинальный ток самого аппарата и плавкой вставки или расцепителей были равны расчетному току сети, т. е.: для предохранителей

для автоматов и тепловых реле магнитных пускателей

Для удовлетворения второго условия необходимо учитывать режим работы установки и расчетные токи сети.

Выбор плавких вставок может производиться по защитным характеристикам предохранителей (графически).
При защите автоматами с электромагнитным или комбинированным расцепителем необходимо, чтобы ток срабатывания Iсррасц превышал максимальный кратковременный ток линии Iмакс и соответствовал условию: для автоматов АЗ 120, АЗ 130, АЗ 140 и АП-50

для автоматов АЗ110

Ток срабатывания теплового расцепителя автомата и основных реле определяется по условиям:

для автоматов АЗ310, АП-50 и Б-25

для тепловых реле магнитных пускателей при легких условиях пуска электродвигателя (длительность пуска до 10 с)
для тепловых реле магнитных пускателей при затяжных пусковых режимах электродвигателей

1. Аппараты защиты должны отключать сеть при длительных перегрузах с обратно зависимой от тока выдержкой времени.
2. Во всех случаях аппараты защиты должны обеспечивать отключение аварийного участка при КЗ в конце защищаемой линии:

при защите сетей во взрывоопасных зонах

при защите сетей невзрывоопасных зонах

* 1,25 — для автоматов на номинальные токи свыше 100 А; 1,4 — до 100 А.

1. Отключая способность 1пр аппарата защиты должна соответствовать токам КЗ в начале защищаемого участка сети.

Если она оказывается меньше величины возможного тока КЗ, отключения аварийного участка может не произойти или время отключения будет недопустимо большим и сам аппарат повредится. Поэтому нужно, чтобы 1пр был больше или равен наибольшему возможному току КЗ в начале защищаемого участка сети, т.е.

• Назад
• Вперёд

Что такое автоматический выключатель и почему он важен? – Ideal Power Inc. (IPWR)

28 января 2022 г.

Что такое автоматический выключатель и почему он важен?

Автоматические выключатели окружают нас в повседневной жизни. Дома, на работе, в электромобилях и в нашей инфраструктуре эти электрические выключатели всегда готовы защитить электрические системы в случае перегрузки или короткого замыкания. И хотя большинство из нас проживает свою жизнь, не задумываясь о повседневном применении автоматических выключателей, они необходимы для поддержки всего, от наших самых обыденных дел до наших самых грандиозных проектов.

По мере роста спроса на электроэнергию и расширения электрических систем автоматические выключатели приобретают еще большее значение, чем когда-либо прежде. А технологические инновации позволяют создавать новые, более совершенные компоненты, которые обещают энергоэффективность.

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель представляет собой электрический выключатель, предназначенный для автоматического размыкания цепи во избежание повреждения компонентов, перегрева и возгорания в случае перегрузки или короткого замыкания. Это иногда называют защитой от перегрузки по току.

Автоматические выключатели выполняют те же функции, что и предохранители, однако их можно использовать многократно. Предохранители — это одноразовые элементы, которые необходимо заменять после перегрузки системы. Поскольку автоматические выключатели являются переключателями, их можно просто сбросить.

Как работает автоматический выключатель?

Когда через автоматический выключатель проходит избыточное количество электроэнергии (известное как состояние неисправности или ток короткого замыкания), выключатель автоматически размыкается, разрывая цепь и предотвращая продолжение потока электроэнергии.

То, как автоматический выключатель достигает этого, зависит от его типа. Традиционные механические автоматические выключатели (подумайте о тех, которые находятся в вашем домашнем автоматическом блоке) — это физические переключатели, которые переворачиваются, чтобы размыкаться, и должны снова физически замыкаться, чтобы электричество текло.

В полупроводниковых автоматических выключателях вместо этого используются силовые полупроводники (такие как двунаправленный биполярный переходный транзистор Ideal Power или B-TRAN™) для быстрого размыкания цепи без каких-либо физических движущихся частей. Это снижает износ и может обеспечить более длительный срок службы.

Хотите узнать больше? Прочтите технический документ, чтобы узнать больше об устройствах B-TRAN ™ в твердотельных автоматических выключателях .

Какой бы метод ни использовался, конечной целью автоматического выключателя является размыкание цепи, а затем управление током без перегрева.

Типы автоматических выключателей

Существует множество различных типов автоматических выключателей с различным назначением. Некоторые автоматические выключатели предназначены для использования в низковольтных сетях жилых или небольших коммерческих помещений, а другие — для промышленного применения или крупных инфраструктурных систем. Чтобы определить, какой тип вы ищете, вы обычно можете определить символ автоматического выключателя, который ясно показывает предполагаемое использование автоматического выключателя.

В этом неполном списке указаны некоторые типы автоматических выключателей, с которыми вы можете столкнуться.

Однополюсные автоматические выключатели

Примером того, что вы можете найти в коробке с автоматическим выключателем дома, является однополюсный автоматический выключатель, предназначенный для низковольтных приборов, таких как посудомоечная машина или холодильник. Эти автоматические выключатели обычно обеспечивают питание 120 вольт в цепи и могут выдерживать от 15 до 30 ампер.

Двухполюсные автоматические выключатели

Двухполюсные автоматические выключатели также можно найти дома в коробке с автоматическими выключателями. Эти компоненты имеют два провода, которые соединяются с одним проводом, который отключает выключатель, если какая-либо сторона полюса перегружена. Эти выключатели обеспечивают мощность 240 вольт, поскольку они фактически представляют собой два однополюсных автоматических выключателя, объединенных в один компонент.

Твердотельные автоматические выключатели

Твердотельные автоматические выключатели, не имеющие движущихся частей, не подвержены такому износу, как традиционные механические автоматические выключатели. Они также закрываются быстрее, обеспечивая более быструю защиту последующих компонентов. К сожалению, использование этих более долговечных и надежных автоматических выключателей остается низким, поскольку они исторически сталкивались с недостатками эффективности из-за сравнительно высоких потерь проводимости. Во многом это связано с широким использованием полупроводников на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), на которые опирается большинство твердотельных автоматических выключателей. Именно эту проблему призван решить полупроводник B-TRAN™ компании Ideal Power.

Прерыватели цепи дугового замыкания

Прерыватели цепи дугового замыкания (AFCI) разработаны специально для обнаружения различных типов дуговых электрических замыканий, гашения дуги и снижения риска возгорания из-за перегрева. Когда ток короткого замыкания прерывается, также возникает электрическая дуга; дуга должна быть прервана, чтобы не повредить компоненты выключателя. Для этого можно использовать ряд методов, таких как сжатый воздух, газ или вакуум. Какой метод применяется, зависит от напряжения, необходимого для выбранного приложения.

Прерыватели цепи замыкания на землю

Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI) предназначены для устранения неисправности, связанной с цепью заземления с низким сопротивлением в системе. Автоматические выключатели GFCI предназначены для быстрого отключения питания при обнаружении замыкания на землю. По данным Управления по охране труда и здоровья (OSHA), он должен размыкать цепь в течение 1/40 секунды, как правило, сразу после подключения неисправного устройства. Он также служит для предотвращения перегрева и пожаров, связанных с замыканием на землю.

Высоковольтные промышленные автоматические выключатели

Типы автоматических выключателей, предназначенных для промышленного применения, например, для управления энергией, собранной на ферме с солнечными панелями, или электричеством, необходимым для питания зарядных устройств электромобилей через EVG, выдерживают мощность на несколько порядков выше, чем однополюсные автоматические выключатели. Например, промышленные автоматические выключатели высокого напряжения используются, когда требуется напряжение более 72,5 кВ.

Автоматические выключатели постоянного и переменного тока

Следует отметить, что автоматические выключатели постоянного и переменного тока работают только с соответствующими системами. Автоматические выключатели постоянного тока нельзя использовать с цепью переменного тока. Точно так же автоматические выключатели переменного тока не будут работать с цепью постоянного тока.

В чем находятся автоматические выключатели?

Автоматические выключатели можно найти во всем: от электрической системы в вашем доме до сетей электромобилей (EVG) и ветряных турбин. Множество различных типов автоматических выключателей является результатом огромного количества приложений, которые поддерживают эти полезные компоненты. Без этих электрических выключателей вы не смогли бы приготовить утреннюю чашку кофе, а люди не смогли бы ступить на Луну.

Как выбрать автоматический выключатель

Чтобы выбрать автоматический выключатель, необходимо знать его технические характеристики. Основные факторы, которые следует учитывать:

• Номинальное напряжение: Номинальное напряжение — это максимально возможное напряжение, которое может быть приложено к автоматическому выключателю. Важно понимать, какое напряжение требуется для предполагаемого применения, и выбирать автоматический выключатель с допустимой нагрузкой по напряжению.
• Номинальный длительный ток: Чтобы узнать номинальный постоянный ток, определите ампер. Амперный рейтинг говорит вам, какой непрерывный ток может выдержать автоматический выключатель без перегрева.
• Частота: Чтобы определить частоту, с которой может работать ваш автоматический выключатель, рассмотрите амперы. Например, автоматические выключатели на 600 ампер способны выдерживать частоты от 50 до 120 Гц. Неправильный выбор может привести к потерям энергии и повышенному нагреву, снижению эффективности и потенциальному повреждению компонентов.
• Макс. отключающая способность: Максимальная отключающая способность автоматического выключателя всегда должна быть больше или равна току короткого замыкания, который вызывает размыкание выключателя. В противном случае автоматический выключатель может быть поврежден.

Автоматические выключатели продолжают совершенствоваться

По мере совершенствования наших технологий совершенствуются и наши автоматические выключатели. Это тоже к счастью, потому что наши потребности в электроэнергии постоянно растут. От появления массовых новых отраслей, таких как электромобили и возобновляемые источники энергии, до развития ранее неиндустриальных регионов мира, потребность в электрических системах и автоматических выключателях никуда не исчезнет в ближайшее время. Вот почему Ideal Power сосредоточилась на разработке своего полупроводника B-TRAN™ для поддержки более эффективного функционирования полупроводниковых автоматических выключателей. Продвижение энергоэффективности и безопасности электрических систем не просто важно, это стало критически важным для общества в больших и малых масштабах.

Почему мой автоматический выключатель важен?

Перейти к содержимому

Почему мой автоматический выключатель важен?

Почему мой автоматический выключатель важен?

Автоматический выключатель является одним из наиболее важных устройств домашней безопасности. Как правило, электрическая коробка содержит главный выключатель для всего дома и ряды автоматических выключателей ответвления, каждый из которых подключен к отдельным цепям. Каждый прерыватель работает одинаково. Разница в том, что главный автоматический выключатель может выдерживать большую силу тока; современные бытовые устройства могут быть рассчитаны на ток до 200 ампер.

Автоматический выключатель автоматически прерывает подачу тока в случае короткого замыкания или перегрузки. При этом он может предотвратить повреждение электрической цепи и, возможно, приборов, электроники и вашего дома. Электрические перегрузки могут генерировать большое количество тепла, потенциально вызывая искры, ожоги, поражение электрическим током и пожары.

Срабатывание автоматического выключателя может означать необходимость ремонта электрооборудования. Некоторые причины, по которым прерыватель может сработать, включают:

• Слишком большой ток протекает через цепь
• Горячий и нулевой провода сплавились (из-за перегрева/расплавления компонента)
• Разрыв линии электропередач, возможно, в результате забивания гвоздя в стену

Как срабатывает автоматический выключатель?

Автоматические выключатели реагируют, когда ток превышает определенный порог. В отличие от предохранителя, вы можете сбросить его после срабатывания (предохранители должны быть заменены). Существует много типов автоматических выключателей. Самым простым является переключатель, который крепится к электромагниту или биметаллической пластине, а также к горячему проводу цепи, который подключается с обоих концов.

В положении ВКЛ выключатель пропускает электричество от одного конца к другому. Его электромагнит намагничен электричеством — чем выше сила тока, тем больше магнитная сила. Если ток достаточно сильный, электромагнит опустит рычаг вниз, потянув за переключатель, сдвинув рычажный механизм и разомкнув цепь. Биметаллические ленточные выключатели работают так же, за исключением того, что металлическая полоса изгибается под действием сильного тока, чтобы сдвинуть переключатель.

Наконечники автоматического выключателя

Очень важно знать, как пользоваться автоматическим выключателем. Питание могло быть отключено по какой-либо причине, поэтому вам нужно знать о потенциальных перегрузках или электрических неисправностях. Важно знать, к какой ответвленной цепи подключен каждый выключатель, чтобы вы могли определить, не слишком ли много устройств подключено, например, на вашей кухне или в гостиной.

Если вы используете главный выключатель для отключения питания во всем доме, сначала выключите каждый отдельный выключатель, по одному, а затем выключите главный выключатель. Чтобы восстановить питание, включите главный выключатель. Затем сбросьте каждый автоматический выключатель по отдельности. Сбрасывая их по одному, можно избежать внезапного скачка напряжения.

Выполните аналогичную процедуру, если сработал главный автоматический выключатель. Независимо от того, вызвано ли это скачком напряжения, перегрузкой или ударом молнии, отключите все отдельные выключатели, чтобы все цепи не включились сразу после сброса главного выключателя. При сбросе главного выключателя встаньте в сторону, поверните голову и, желательно, наденьте защитные очки, чтобы защитить себя от потенциальных искр или вспышек. Затем включите каждую цепь по очереди.

Свяжитесь со своим электриком в Лос-Анджелесе

Всегда соблюдайте электробезопасность вблизи автоматических выключателей. Но если вы не уверены в проблеме или в том, как ее устранить, позвоните ближайшему электрику. В Express Electrical Services мы лучший электрик в Южной Калифорнии, который может помочь.