Как выбрать автоматический выключатель?
Номинальный ток In и типы мгновенного расцепления (B, C, D) являются одними из главных характеристик автоматических выключателей, которые повсеместно применяют в электроустановках зданий для защиты от возгораний их элементов.
Именно по значениям номинального тока и типах мгновенного расцепления, как правило, выбирают автоматические выключатели, применяемые в электроустановках зданий.
При написании статьи использовалась корректная и актуальная информация из книги [1] автора Харечко Ю.В.
О номинальном токе автоматического выключателя.
Номинальные токи автоматических выключателей согласовывают с длительно допустимыми (номинальными) токами защищаемых им проводников Iz, а также с номинальными токами другого электрооборудования, например: штепсельных розеток, зажимов, посредством которых соединяют проводники электропроводок, шин распределительных устройств, к которым присоединяют проводники.
ВАЖНО! Номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше или равен номинальному току перечисленного электрооборудования. Это есть главное правило выбора автоматического выключателя для электроустановки здания. Сам алгоритм более детально смотрите ниже.
Рассмотрим номинальный ток автоматического выключателя, а также значения номинального тока, установленные ГОСТ IEC 60898-1-2020.
Номинальный ток представляет собой электрический ток, который автоматический выключатель способен проводить в продолжительном режиме при определённой контрольной температуре окружающего воздуха.
Под продолжительным режимом понимают такой режим, при котором автоматический выключатель проводит установившийся электрический ток без срабатывания в течение продолжительного времени – неделями, месяцами и даже годами. То есть автоматический выключатель должен проводить любой электрический ток, не превышающий номинальный ток, и не срабатывать.
Контрольная температура окружающего воздуха представляет собой температуру окружающего воздуха, при которой устанавливают время-токовую характеристику автоматического выключателя. Стандартная контрольная температура окружающего воздуха установлена равной 30 °С.
Автоматический выключатель оснащён расцепителем сверхтока, который обычно состоит из теплового расцепителя перегрузки и электромагнитного расцепителя короткого замыкания.
Функционирование теплового расцепителя перегрузки зависит от температуры окружающего воздуха. Если температура окружающего воздуха превышает 30 °С, тепловой расцепитель инициирует срабатывание автоматического выключателя при меньшем значении сверхтока. Если температура окружающего воздуха меньше 30 °С, тепловой расцепитель инициирует срабатывание автоматического выключателя при более высоком значении сверхтока, чем сверхток, вызывающий его срабатывание при 30 °С.
Иными словами, если температура окружающего воздуха более 30 °С, «номинальный ток» автоматического выключателя уменьшается, если менее 30 °С – увеличивается. Данный факт нужно учитывать при эксплуатации автоматических выключателей.
Номинальный ток, какой выбрать?В ГОСТ IEC 60898-1-2020 установлены следующие предпочтительные значения номинального тока: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А. В электроустановках индивидуальных жилых домов и квартир обычно применяют автоматические выключатели с номинальными токами 6, 10, 16, 25, 32, 40, 50 А (выделены наиболее употребляемые).
Номинальный ток маркируют на автоматическом выключателе без указания единицы измерения с предшествующим обозначением типа мгновенного расцепления (B, C или D), например: В16. О маркировке см. статью: «Расшифровываем маркировку автоматических выключателей«.
Какие требования нужно учесть при выборе автоматического выключателя для защиты от токов перегрузки?
По сути алгоритм выбора автоматического выключателя расписан в МЭК 60364-5-53 (или в национальной версии ГОСТ Р 50571.5.53-2013):
533.2 Выбор устройств для защиты от токов перегрузки
533.2.1 Общие требования
Защитные устройства необходимо выбрать с учетом следующих требований:
- а) номинальный ток или уставка тока защитного устройства In должна быть больше или равна расчетному току цепи IB;
- b) номинальный ток или уставка тока защитного устройства In должна быть меньше или равна допустимому току кабеля Iz;
- c) ток, обеспечивающий в течение условного времени эффективное срабатывание защитного устройства I2, должен быть ⩽ Iz *1,45.
Соблюдение требований a), b) и c) может не обеспечивать защиту в определенных случаях, например, когда возникают длительные сверхтоки менее I
Примечание 1 – При применении требований b) требование c) автоматически выполняется, если защитные устройства соответствуют требованиям IEC 60898 (все части), IEC 60947-2, IEC 61009 (все части), или если АВДТ соответствует требованиям IEC 62423.
Значение тока I2, обеспечивающего эффективное срабатывание защитного устройства, предоставляется производителем.
О типе расцепления автоматического выключателя.
На автоматических выключателях бытового назначения можно увидеть следующую маркировку: B10, C16, D25 и т.д.
Цифрами 10, 16, 25 здесь обозначены значения номинального тока автоматических выключателей (о номинальном токе автоматического выключателя — я написал выше в статье), а буквами B , C , D – типы мгновенного расцепления автоматических выключателей.
Для типов мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления , кратные номинальному току In автоматического выключателя:
- тип В – свыше 3 In до 5 In;
- тип С – свыше 5 In до 10 In;
- тип D – свыше 10 In до 20 In.
В этих диапазонах находятся токи мгновенного расцепления всех автоматических выключателей, вызывающие мгновенное (менее 0,1 с) их срабатывание, инициируемое электромагнитными расцепителями короткого замыкания.
Если в главной цепи автоматического выключателя протекает сверхток , величина которого равна нижней границе стандартного диапазона токов мгновенного расцепления (3 In, 5 In, 10 In), то автоматический выключатель должен сработать за промежуток времени более 0,1 с, но менее нескольких секунд или десятков секунд.
При протекании в главной цепи автоматического выключателя сверхтока, равного верхней границе стандартного диапазона токов мгновенного расцепления (5 In, 10 In, 20 In), он должен сработать за промежуток времени менее 0,1 с. Любой сверхток, превышающий верхнюю границу стандартного диапазона токов мгновенного расцепления вызывает мгновенное расцепление автоматического выключателя.
Если значение сверхтока, протекающего в главной цепи автоматического выключателя, находится между нижней и верхней границами стандартного диапазона токов мгновенного расцепления, он может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с). Фактическое время срабатывания автоматического выключателя определяется его индивидуальной время-токовой характеристикой.
На естественный вопрос:
Какой тип мгновенного расцепления лучше применить?Существуют следующие рекомендации по применению автоматических выключателей.
Автоматические выключатели с типом мгновенного расцепления В целесообразно применять для защиты от сверхтока большинства конечных электрических цепей в электроустановках индивидуальных жилых домов и квартир. Например, с их помощью можно выполнять защиту конечных электрических цепей освещения и штепсельных розеток.
Автоматические выключатели с типом мгновенного расцепления С
Автоматические выключатели с типом мгновенного расцепления D необходимо применять для защиты от сверхтока тех электрических цепей, в которых имеются очень большие пусковые токи, появляющиеся, например, при включении трансформаторов, электромагнитных клапанов, больших ёмкостных нагрузок и другого электрооборудования.
У вас может возникнуть вопрос, а как определить пусковой ток? Тут ответ прост. Смотреть в документации на электрооборудование. А если информации о пусковом токе нет в документации на электрооборудование, то нужно проводить измерение. Поскольку пусковой ток может быть кратковременным, измерять осциллографом.
У асинхронного электродвигателя пусковой ток может быть равен 5–7 номинального тока в течение нескольких секунд. У лампы накаливания ещё больше, но доли секунды и т. д.
Для исключения срабатывания автоматического выключателя от пускового тока последний должен быть меньше или равен нижней границе стандартного диапазона токов мгновенного расцепления (3 In, 5 In, 10 In)
Список использованной литературы
- Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c.
- ГОСТ Р 50571.5.53-2013
Старая версия статьи здесь Автоматические выключатели одновременно выполняют функции защиты и управления: защищают кабели, провода, электрические сети и потребителей от перегрузки и короткого замыкания (сверхтоков короткого замыкания), а также обеспечивают нормальный режим протекания электротока в цепи и осуществляют управление участками электроцепей. Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Автоматы имеют защитные (спусковые) устройства двух типов: тепловое реле с выдержкой времени для защиты от перегрузки и электромагнитное реле для защиты от короткого замыкания. Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.
Не рекомендуется применять «автомат» с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели с завышенным номинальным током срабатывания. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки и потребителей, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах. Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель также должен отключить напряжение при коротком замыкании. Характеристики срабатывания (отключения) и эксплуатации установлены в европейских стандартах на автоматические выключатели: DIN VDE 0641 часть 11/8.92, EN 60 898, IEC 898 (DIN – Немецкий промышленный стандарт, VDE – Технические правила Общества немецких электриков, EN – Европейский стандарт, IEC – Международная электротехническая комиссия) и в российском стандарте ГОСТ Р 50345-99. Согласно данным стандартам защитные устройства могут быть трех характеристик срабатывания:
Стоит отметить, что подавляющее большинство автоматов на российском рынке предлагается с характеристикой С, с характеристикой B продаются как правило автоматы на малые токи, остальные поставляются в основном под заказ.
где Ib – потребляемый ток цепи, нагрузка Определить максимальный ток, который выдерживает проводка можно с помощью программы по выбору сечения провода по нагреву и потерям напряжения или по таблицам ПУЭ (Правил устройства электроустановок).
Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC 60 898
То есть при перегрузке до 13% номинального тока, автоматический выключатель должен отключиться не ранее, чем через час (т.е. выдерживать перегрузку 13% минимум в течение часа), а при перегрузке до 45%, тепловое реле должно отключить «автомат» в течение часа. Трехкратную перегрузку автоматический выключатель с характеристикой B должен как минимум выдерживать 0,1 секунду, а при пятикратной перегрузке встроенное электромагнитное реле должно отключить автоматический выключатель менее чем за 0,1 секунду. Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного Вами автоматического выключателя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок для Вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартир проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм2, а такой провод выдерживает максимум 24А. В этом случае единственным разумным решением будет не включать одновременно, например, микроволновую печь и электрочайник или стиральную машину, а не заменять автомат 16А на 25А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок. Аналогичным образом подбирается и номинальный ток для дифференциального автомата (так как он объединяет в себе УЗО и автоматический выключатель) — выбор дифференциального автоматического выключателя. При использовании в цепи постоянного тока характеристики срабатывания теплового расцепителя остаются теми же, что и в сетях переменного напряжения. А характеристики максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя изменятся. Значения максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя.
Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.
См. каталог: Статьи по теме: Выбор устройства защитного отключения (УЗО) Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.)!!! © ООО «Электромир», 2010. | |||||||
Как подобрать автоматический выключательВ статье пойдет речь о том, что такое автоматический выключатель, как выбрать номинал и бренд этого защитного устройства. Перед описанием, как сделать подбор автоматических выключателей, напомним немного общей информации и терминологии касательно самого автоматического выключателя.Автоматический выключатель – от чего защищает?Автоматический выключатель – это электрический прибор, который предназначен для защиты питающего провода (кабеля) от тока короткого замыкания и тепловой перегрузки.Короткое замыкание (КЗ) – это соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Другими, более понятными, словами для обычного пользователя, объясним: короткое замыкание – это соединение двух разных токонесущих проводов, например, фазного проводника и нейтрального, или же двух разных фазных. Короткое замыкание это аварийное состояние, которое может привести к локальному возгоранию проводки и дальнейшему пожару. Тепловая перегрузка – возникает при длительном протекании тока превышающего номинальный, как следствие – расплавленная изоляция проводника, короткое замыкание. Например, если на линии проложен медный кабель с сечением жил 1,5 мм², то по нормам, ток протекающий по нему не должен превышать показаний более 16 Ампер (3500 Ватт). Любое превышение тока на этой линии приводит к тепловой перегрузке, поэтому если вы сознательно решили перегрузить электролинию, например, захотели погреться мощным обогревателем, то советуем учесть все вышенаписанное. Итак, а теперь по порядку: как сделать правильный подбор автоматических выключателей?Необходим автомат защиты, а как выбрать автоматический выключатель по мощности тока и какого производителя?Ниже опишем главные параметры и особенности которые и будут влиять на выбор автоматических выключателей. Чтобы правильно выбрать автоматический выключатель нам необходимо определить какую линию он будет защищать, а именно тип провода и сечение проводящей жилы этого провода. Тут все просто – чем больше сечение проводника, тем больше нагрузку он сможет выдержать. | |
| Сечение проводника можно узнать несколькими способами: математическим с вычислением и визуальным методами. Не будем заострять внимание на математическом процессе измерения жилы провода штангенциркулем и вычисление сечения по формуле, так как даже опытные специалисты не всегда могут получить корректные результаты таким образом, а сразу перейдем к простому методу – визуальному. Все упрощается, когда у вас в квартире или доме новая проводка, достаточно прочитать на свежей изоляции кабеля его сечение и через несколько мгновений (используя нашу таблицу, см. ниже) вы уже знаете, наверняка, какой номинальный ток автоматического выключателя будет защищать этот провод. | |
| Сложнее в случае, когда проводка старая и большая ее часть замурована в стене, а для визуального определения нам доступен лишь торчащий кусочек кабеля в несколько сантиметров. Действительно, как в этом случае узнать сечение проводника и как к нему выбрать автоматический выключатель? Здесь от вас потребуется визуально сравнить жилы кабеля. Например, рядом приставить уже идентифицированную жилу другого кабеля и таким образом, вычислить примерное сечение. Мы понимаем, что такое определение сечения является очень грубым поэтому для страховки, расчет автоматического выключателя к таким проводам необходимо делать с запасом, то есть выбрать автоматический выключатель меньшего максимально допустимого номинала. Обратите внимание, что у нас в статье речь идет о медных кабелях и в таблице приведены данные именно для медных проводников. На всякий случай заметим, что алюминиевые провода, в сравнении с медными, способны к меньшим нагрузкам при равном сечении. | |
Какой автоматический выключатель выбрать по номиналу?Таблица для выбора автоматического выключателя.Выбор автоматического выключателя в зависимости от тока нагрузки, сечения провода/кабеля и способа прокладки. ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60364-5-52).
| |
| |
Таблица для выбора автоматического выключателя по нагрузке. Используйте данные из таблицы, они помогут вам рассчитать автоматический выключатель.
| |
| |
Как подобрать вводной автоматический выключательВводной автоматический выключатель – это автомат защиты, находящийся в цепи самый первый по схеме и подбирается такой автомат по мощности и току исходя из сечения вводного кабеля, то есть вводной автомат защищает вводной кабель. Соответственно необходимо учитывать сечение именно вводного кабеля.Какой производитель автоматического выключателя выбратьВыбор автомата защиты это ответственное занятие, так как речь идет о безопасности. После того, как вы, подобрали автоматический выключатель по току, предварительно учли параметры сечение проводов и нагрузки, остается последний вопрос – какого производителя автоматического выключателя выбрать? Сегодня, рынок перенасыщен предложениями различных производителей, как выбрать автоматический выключатель среди десятков предлагаемых брендов мы опишем ниже.Начав подбор автоматического выключателя по бренду, поинтересуйтесь у продавца, где сделан выключатель, и не забудьте спросить про документы подтверждающие качество устройства. Все современные качественные автоматические выключатели имеют сертификацию независимых лабораторий, что дает косвенный показатель оригинальности и надежности изделия. Если обратить внимание на автоматические выключатели Abb, то они имеют сразу несколько сертификатов качества таких лабораторий, их отметку можно найти на корпусе каждого защитного изделия Abb. Например, сертификат CEBEC (Бельгийская инспекция по электротехнической стандартизации, основывается на результатах международных стандартов). Изделия прошедшие стандартизацию лаборатории CEBEC, перед разрешением продаж, подвергаются тщательным испытаниям в Бельгии. Вот такой автомат защиты можно с уверенностью выбирать, он обеспечит правильную и надежную защиту. Стоит заметить, что стоимость автоматических выключателей, прямо пропорционально количеству регалий (отметок лабораторий), поэтому если вы хотите выбрать качественный, надежный и в то же время относительно недорогой автоматический выключатель, советуем выбрать фирменный автоматы самой бюджетной серии, например, автоматические выключатели Hager. Очень важно не купить кустарную подделку, по этому приобретайте автоматические выключатели в специализированных магазинах или у официальных дистрибьюторов. Интернет-магазин «Электрика-Шоп» является специализированным магазином электрики. Наша компания официальная точка продажи продукции таких фирм, как Abb, Hager, Moeller / Eaton, Schneider Electric, Doepke, Legrand. Обращайтесь к нам, мы проконсультируем вас и поможем правильно выбрать автоматический выключатель для вашего дома или квартиры. | |
Как выбрать автоматический выключатель потоку правильно
Существует несколько видов автоматических выключателей.
Модульные автоматические выключатели применяются, в основном, в быту. Как подобрать такой выключатель по мощности и пойдёт речь в этой статье. Хотя это подойдёт и для любого другого выключателя.
У него есть много названий. Сокращённо его ещё называют просто “автомат”.
Раньше роль автоматических выключателей выполняли керамические пробковые предохранители с калиброванной вставкой. Но эти времена давно прошли и вместо пробковых предохранителей стали использовать автоматические выключатели. Что представляет собой модульный автоматический выключатель и принцип его работы я уже описывал.
Автоматический выключатель служит для отключения нагрузки. Это может происходить как и принудительно, так и автоматически.
Так вот, чтобы автомат работал правильно в автоматическом режиме нужно правильно выбрать автоматический выключатель по току.
Мы знаем, что основная функция автоматического выключателя это защита электрической линии от коротких замыканий и перегрузок.
Последовательность выбора автоматического выключателя будет зависеть от того монтируете вы новую электропроводку или просто добавляете одну или несколько линий.
Выбор автоматического выключателя по мощности нагрузки
Допустим, нужно установить бойлер и подключить его к электрическому распределительному щитку. Выбираем автоматический выключатель в соответствие с мощностью водонагревателя. Водонагреватель мощностью 1,5 кВт. По простой формуле, известной ещё со школьной скамьи определяем ток, который будет протекать в цепи I=P/U. 1500 Вт/220 В=6,8 А.
Из расчётов видно, что ток протекающий через тэн водонагревателя, будет равен 6,8 А. Значит для водонагревателя подойдёт автоматический выключатель 10 А.
Наиболее часто используемые номиналы автоматических выключателей: 6,10,16,20,25,32,40,50,63 А.
А теперь уже под автомат подбираем кабель по сечению. Согласно таблицы нам подойдёт кабель сечение 1,5 кв. мм., которому соответствует ток 19 А и мощность 4,1 кВт. (Мы говорим о медном кабеле)
Таблица выбора сечения кабеля по току
Следует уточнить, что автоматический выключатель призван защитить электоропроводку от выхода её из строя (оплавления изоляции жил и последующего их замыкания между собой). И если неправильно подобрать автомат, то при длительной перегрузке кабеля он начнёт нагреваться, изоляция будет плавиться и в конце концов жилы замкнуться между собой и произойдёт короткое замыкание цепи и ток возрастёт многократно, АВ сработает, но кабель это уже не спасёт.
Последствия перегрева жил кабеля и оплавления изоляции могут быть непредсказуемы, вплоть до возгорания электропроводки и пожара. Поэтому правильность подбора автомата нельзя переоценить.
В нашем случае АВ 10 А будет достаточен для защиты кабеля от перегрузки и достаточен для того чтобы не было срабатываний при питании электроводонагревателя 1,5 кВт.
Таблица выбора защитного автомата по мощности нагрузки
Подбираем автоматический выключатель для групповой линии
Если же вы меняете электропроводку, то вы выбираете кабель, соответствующий мощности нагрузки, согласно таблицы, приведенной выше. На мощные потребители обычно проводят отдельные линии от щитка, защищённые автоматическим выключателем. Группы розеток запитывают от отдельной линии. Световые группы от отдельной линии. Каждая линия должна быть защищена своим автоматом.
Сколько и каких линий должно быть проведено при монтаже я уже описывал в статье “Что нужно не забыть при монтаже электропроводки“.
Каждая из этих линий имеет сечение кабеля соответствующее мощности нагрузки. А кабель защищён автоматическим выключателем соответствующей мощности.
Если для линий к которым подключается один электроприбор подбираем автомат чтобы он соответствовал также мощности этого электроприбора, то к розеточной линии подбираем автомат соответствующий только сечению кабеля.
Если суммарная мощность подключённая в розетки превысит мощность автоматического выключателя, то он отключит линии, тем самым защитит кабель.
Мы просто не сможем нагрузить линию больше чем мощность кабеля этой линии.
Последовательность действий
- Зная мощность прибора, или групповую мощность выбираем сечение кабеля с запасом.
- Узнав сечение кабеля подбираем для его защиты автоматический выключатель.
Подобрать это всё можно по таблицам выше по тексту в этой статье. Также таких таблиц полно в интернете.
Эти данные, в основном, для однофазной сети 220 вольт. В быту, все электроприборы, в основном, однофазные, за малым исключением. Поэтому автоматические выключатели однофазные, за исключением вводного.
Мощность вводного автомата, будь то однофазный двухполюсник, или трехфазный трёхполюсник, как правило, ограничена правилами местной энергоснабжающей организации.
У нас в городе мощность вводного автоматического выключателя должна быть не более 25 А. Исключение из правил конечно же есть, но основной посыл такой.
Это нужно для ограничения потребляемой мощности данного объекта, так как электросети находятся в хреновом состоянии. Да, что-то делается для улучшения энергоснабжения потребителей, но это капля в море проблем.
В общем, действуем так. Зная мощность электроприбора, подбираем соответствующий кабель с запасом. Зная сечение кабеля подбираем автомат для его защиты.
Например, для защиты кабеля сечением 1,5 квадрата автоматический выключатель может быть 6,10,16 ампер. Но он не может быть 20 ампер и более. Но для подключения бойлера 1,5 кВт автомат 6 А будет мал. Он просто не будет держать и через определенное время будет отключаться от перегрузки. Поэтому ставим или 10 А или 16 А. Лучше, конечно, 10 А.
В общем, как то так.
Еще статьи на сайте
Выбор автоматического выключателя: определяем нужную мощность
Домовой автоматический выключатель – важная предохранительная часть электросети. Она помогает продлить срок службы проводки, а также повышает уровень безопасности. Чтобы знать, какие автоматы ставить в частном доме, необходимо учесть сразу несколько параметров.
Для чего нужен автомат
Автоматические выключатели для квартиры, таунхауса, небольшого промышленного объекта обладают общим принципом работы.
Они оснащены двухступенчатой системой защиты:
- Тепловая. Тепловой расцепитель выполнен из биметаллической пластины. При длительном действии со стороны тока высокой мощности повышается гибкость пластины, из-за чего она задевает выключатель.
- Электромагнитная. Роль электромагнитного расцепителя играет соленоид. При регистрации повышенной мощности тока, на которую не рассчитан автомат и кабель, также срабатывает выключатель. Это уже защита от короткого замыкания.
АВ (общепринятое сокращение) защищает электросеть от нагревания изоляции и пожара. Именно по причине такой схемы работы важно знать, на сколько ампер ставить автомат в квартиру: если неправильно подобрать устройство, оно не сможет блокировать несоответствующий по мощности ток, и произойдет возгорание. Выбранный по всем рекомендациям АВ будет защищать от пожаров, ударов током, нагревания и сгорания микросхем домашних приборов.
Выбираем автомат по мощности нагрузки
Подбор автоматических выключателей, прежде всего, происходит на основании мощности, которую должна выдерживать домашняя электросеть.
Чем важен выбор автомата по мощности нагрузки:
- При несоответствии этого показателя данным АВ постепенно нагревается проводка.
- Постоянный нагрев приводит к тому, что изоляционный слой плавится. Это создает сразу две проблемы: токсичное задымление и риск возгорания.
- На фоне плавления изоляции появляется короткое замыкание. АВ наконец срабатывает (чего не произошло раньше, поскольку устройство подобрано неправильно), однако в квартире уже мог распространиться огонь, а тем более дым.
Чтобы предотвратить эти негативные последствия, важно учесть несколько нижеприведенных правил. Расчет автоматического выключателя может быть осуществлен при помощи точной формулы или приблизительно.
Первый вариант максимально доступный. Необходимо учесть общую мощность сети, то есть совокупность мощностей одновременно включенных электроприборов. Учитываются даже небольшие осветительные лампы, подогрев пола, если таковой имеется, бытовая кухонная техника и развлекательные электрические устройства. Полученная цифра должна быть выражена в кВт.
Пример, как проводить расчет мощности:
- стиральная машина – 700 Вт;
- электроплита – 2,5 кВт;
- СВЧ – 1,8 кВт;
- 5 лампочек – 600 Вт;
- холодильник – 400 Вт;
- телевизор – 200 Вт;
- ПК – 550 Вт;
- пылесос – 1 кВт.
Общая мощность подключенных на розетки или непосредственно проводку приборов составляет 7,75 кВт. Чтобы, учитывая эти данные, подобрать автомат, чей показатель выражается в амперах, достаточно умножить полученную сумму на пять. Именно такая разница в среднем присутствует в однофазной сети между значением тока АВ и мощностью устройств. Полученное число – 38,75 А. Показатель автоматического выключателя должен быть по крайней мере равным вычисленной сумме или выше ее.
Ближайшая по мощности распространенная модель – 40А. Такой АВ и следует монтировать в жилье с перечисленным количеством электроприборов. Он выдержит 7,75 кВт и даже немного превосходящую этот параметр нагрузку. Если в здании проведена трехфазная сеть, алгоритм вычисления не меняется, только умножать кВт нужно на 2. Пример: 7,75*2=15,5 А.
Однако вышеуказанная формула недостаточно точная. Лучше выбор номинала осуществлять по закону Ома: I=P/U, где I – номинал тока АВ, P – мощность электроприемников, U – напряжение сети. При той же нагрузке вычисление по формуле даст иной результат, чем приблизительный расчет: 7750/220=35,2 А. Видно, что погрешность первого метода вычисления составляет около 3,5 А. Но выбор автомата от этого не меняется: все равно поставить на ввод в доме для однофазной сети нужно 40А.
Узнавать показания для электродвигателя лучше не навскидку, используя общедоступные таблицы, а по паспорту устройства. Если он утерян, рекомендуется связаться с производителем для выяснения характеристик.
Выбираем автомат по сечению кабеля
Если учитывать только мощность электросети, не принимая во внимание сечение кабеля, в квартире произойдет возгорание. По правилам пожарной безопасности, сечение должно соответствовать нагрузке сети. Что происходит, если это требование не соблюдено, видно по советским квартирам с устаревшей проводкой: в лучшем случае – постоянное срабатывание АВ, в худшем – возгорание проводки и всей квартиры вместе с ней.
Кабели с разными сечениями выдерживают различные нагрузки. Чем больше диаметр, тем значительнее может быть длительно допустимый ток. Последняя величина измеряется в А. Чтобы подобрать кабель с оптимальным диаметром жилы, достаточно провести расчет по одной из вышеуказанных формул и узнать величину номинала тока.
То, сколько ампер длительное время выдерживает кабель, зависит не только от диаметра, но и от материала изготовления жилы. Можно приобрести изделия с алюминиевой основной или из меди.
Таблица поможет лучше ознакомиться с разрешенными показателями для отдельных кабелей и упростит выбор автомата по сечению кабеля:
| Сечение, мм | Максимальный показатель для алюминиевых жил | Для медных жил |
| 1,5 | 19 | Не изготавливаются |
| 4 | 35 | 27 |
| 6 | 42 | 32 |
| 10 | 55 | 42 |
| 25 | 95 | 75 |
| 50 | 145 | 110 |
Как видно, лучше использовать алюминиевую проводку – при равных показателях сечения она оказывается более надежной. Это заметно по домам постройки 2003–2018 годов, при возведении которых было запрещено использовать медные кабели.
Чтобы АВ работал нормально, показатель предельно допустимого тока проводки должен совпадать с его номинальным током, а также с нагрузкой на электросеть. Для нагрузки в 7,75 кВт и АВ с показателем 40А устанавливается алюминиевая проводка 6 мм или медная 10 мм. При подборе диаметра проводника достаточно смотреть на показатель автоматического выключателя и сверяться по таблице.
Выбираем автомат по току короткого замыкания (КЗ)
Вычислять оптимальный тип автомата КЗ довольно сложно. Нужно учитывать показатели электростанции, длину проводки и ее сечение. Однако прибегать к сложным вычислениям и помощи калькулятора не нужно. Для удобства пользователей автоматы разделены на три группы по время-токовым характеристикам (времени, за которое происходит отключение при угрозе кз, и показателе, в случае регистрации которого срабатывает отключение).
Какие бывают автоматы:
- B. Срабатывает за 5–20 секунд. Выключается, если произошло превышение в 5 раз. Подходят только для домов, где не задействована современная электротехника, а используются только осветительные приборы.
- C. Токовая нагрузка может превышать номинальную в 10 раз, время срабатывания – 1–10 секунд. Нужны при монтаже электропроводки в жилом доме только АВ типа C.
- D. Ток срабатывания может быть больше номинального в 14 раз, отключение происходит не более чем за 10 с. Такие АВ предназначены для промышленного использования.
Выбираем автомат по длительно допустимому току (ДДТ) проводника
Выбор автоматического выключателя по току не отличается от подбора диаметру жилы. Суть в том, чтобы ДДТ не превышал возможности установленного кабеля. Достаточно учесть показатели таблицы, приведенной выше. Главное, чтобы показатель ДДТ автомата не превышал этот же показатель жилы. ДДТ проводника может равняться 42 А при модели АВ 40А, но обратная ситуация не допустима.
Пример выбора автоматического выключателя
В современной квартире используются все перечисленные выше устройства (совокупной мощностью 7,75 кВт) и дополнительно следующие наименования (показатели указаны в кВт).
- чайник – 1,2;
- духовка – 1,2;
- обогреватель – 1,4.
Суммарная нагрузка на электросеть – 11,55 кВт. Как выбрать АВ таком случае:
- Вычислить номинал, используя формулу Ома. 11500/220 = 52,5 А.
- Подобрать проводник, который соответствует показателю 52,5 А или выше. В зависимости от производителя, ДДТ с таким номиналом может выдерживать алюминиевая жила 10 мм или 16 мм.
- Так как электросеть бытового пользования, подбирается АВ типа C.
Расчет автомата лучше проводить при помощи профессионала.
Таблица выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В
В таблице представлено, как выбрать автоматический выключатель под сеть 220 в зависимости от кабеля и совокупной мощности приборов:
| Номинальный ток автоматического выключателя, А. | Мощность, кВт. | Сечение (ал. жилы), мм |
| 16 | До 2,8 | 1,5 |
| 25 | 2,8–4,5 | 2,5 |
| 32 | 4,5–5,8 | 4 |
| 40 | 5,8–7,3 | 6 |
| 50 | 7,3–9,1 | 10 |
| 63 | 9,1–11,4 | 16 |
| 80 | 11,4–14,6 | 25 |
| 100 | 14,6–18 | 35 |
| 125 | 18–22,5 | 50 |
| 160 | 22,5–28,5 | 70 |
Таблица выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 в
Расчет автомата по мощности 380:
| Номинальный ток АВ | Мощность, кВт. | Сечение, мм |
| 16 | 0–7,9 | 1,5 |
| 25 | 8,3–12,7 | 2,5 |
| 32 | 13,1–16,3 | 4 |
| 40 | 16,7–20,3 | 6 |
| 50 | 20,7–25,5 | 10 |
| 63 | 25,9–32,3 | 16 |
| 80 | 32,7–40,3 | 25 |
| 100 | 40,7–50,3 | 35 |
| 125 | 50,7–64,7 | 50 |
ТОП-5 моделей автомата на рынке в текущем году
Подбирая АВ, необходимо учитывать рейтинг производителей подобных устройств.
Самые лучшие автоматы (точнее, их производители) на сегодняшний день:
- Schneider Electric. Французская фирма. Автоматы ее производства давно испытаны в российских условиях, служат долго и отличаются надежностью.
- General Electric. Недостаток – высокая цена, зато надежность и качество исполнения также на высоте. Американский производитель выпускает отличные АВ для трехфазных сетей.
- Siemens. Низкая цена, но качество хуже, чем у двух лидеров, представленных выше. Тяжело найти приборы в продаже. Изначально бренд был немецким, затем его приобрели американцы. Надежность АВ и средняя стоимость делают компанию такой популярной.
- Контактор. Лучший бренд из российских, однако цены кусаются. Лучше приобрести автоматы европейского производства, хотя Контактор – хорошее решение для слабонагруженных сетей.
Лучший автомат – не только тот, который получил положительные отзывы, но и обязательно способный выдержать мощность электроприборов.
Как обезопасить электросеть от пожара
Чтобы избежать возгораний и выхода из строя электротехнике, лучше доверять проект подключения электросетей профессионалам. Они учтут такие важные аспекты, как номинальный ток, максимальная мощность одновременно включенных приборов, сечение кабеля, схема подключения в щитке и т.д. Рекомендуется заказывать такой проект не только при строительстве частного дома, но и при ремонте квартир советской постройки.
Как выбрать автоматический выключатель
Для каждого кто разбирается в электрике кажется очевидным одно простое правило. Тот, кто правильно распланировал расстановку автоматических выключателей в доме – может быть уверен в сохранности своего жилья. И это действительно так! В наше время ни один дом не обходится без автоматических выключателей. Это маленькое устройство на дин-рейку способно защитить любой прибор от короткого замыкания и дом любых размеров от пожара по причине возгорания электропроводки. Но даже самый качественный и самый надёжный автоматический выключатель окажется абсолютно бесполезным, при неправильном подборе. Что же такого особенного в процедуре подбора автоматических выключателей, почему эта процедура является уникальной для каждого пользователя и для чего же нужны десятки характеристик каждому автомату? На все эти и другие вопросы ответ можно найти в этой статье.
Как правильно подобрать автоматический выключатель
Выбор подходящего автоматического выключателя можно разделить на следующие этапы:
- Расчёт номинального тока автоматического выключателя.
- Выбор времятоковой характеристики.
- Построение селективности.
- Подбор предельно-коммутационной способности.
- Определение класса токоограничения.
- Полюса и варианты подключения.
- Дополнительные параметры.
- Поправочные коэффициенты.
- Пример поэтапного расчета.
Для начала разберём, что же такое автоматический выключатель и для чего он нужен. Это специальное устройство с установкой на DIN-рейку в электрический щит которое служит для быстрого размыкания сети в случае короткого замыкания или перенагрузки сети. Ведь если этого не сделать, то проводка в доме неизбежно нагреется до температуры выше номинальной выдерживаемой, нарушится целостность изоляции и возникнет прямая угроза пожара. Сомнений в незаменимой пользе этого устройства быть не может, но при неправильном подборе характеристик выключатель может срабатывать и без замыканий или не срабатывать вовсе и привести к порче проводки и её возгоранию. Поэтому так важна процедура поэтапного выбора автоматического выключателя и одной из самых важных характеристик является номинальный ток. Все важные характеристики отображены на корпусе такого устройства и это можно увидеть ниже.
Рис. 1.1 – корпус автоматического выключателя
где:
1 – тип времятоковой характеристики и номинальный ток;
2 – предельная коммутационная способность и класс токоограничений;
3 – напряжение и частота питания.
1. Расчёт номинального тока автоматического выключателя
Номинальный ток – первая в списке важных характеристик на которые стоит обратить внимание (измеряется в амперах). Отображает ток, превышение которого будет считаться перенагрузкой для выбранной электрической группы и спровоцирует срабатывание устройства. Подсчёт для одного и нескольких устройств производится по ряду довольно простых формул, так что не спешим пугаться!
1.1. Одиночный потребитель
1.1.1. Однофазная сеть
С помощью следующей формулы можно мгновенно рассчитать номинальный ток для одиночного потребителя в однофазной сети:
P/(U*cos(phi)), где
P – мощность прибора-потребителя, Вт;
U – напряжение однофазной сети (равно 220), В;
cos(phi) – стандартно для жилых квартир значение применяется от 0,96 до 0,98 (изменяется в зависимости от характера нагрузки). Для большинства офисной и бытовой техники (ламп накаливания, нагревательных приборов, и т.д.) этот параметр равен 1 (не учитывается) поскольку такая техника имеет только активный характер нагрузки. Но для устройств с реактивным характером нагрузки (холодильник, кондиционер, электродвигатель, лампы с балластом и т.д.) значение этого параметра принято считать по стандартам жилых квартир.
1.1.2 Трехфазная сеть
Для одиночного потребителя трёхфазной сети формула расчёта будет следующей:
P/(√3*U*cos(phi)*T), где
U – напряжение трехфазной сети (равно 380), В;
T – номинальный коэффициент полезного действия (КПД) прибора-потребителя.
1.2 Группа потребителей
1.2.1 Групповая мощность всех приборов этой группы
Её можно узнать из этой формулы:
Р(расч) = Кс(Р1+Р2+…+Рn), Вт, где
Кс – коэффициент спроса (зависит от количества устройств в группе). Если все приборы в группе работают одновременно (что бывает крайне редко), то параметр принимается равным 1. В другом случае он изменяется согласно таблице:
Количество устройств | 2 | 3 | 4-200 |
Кс | 0,8 | 0,75 | 0,7 |
Таблица 1.1 – значения коэффициента спроса
1.2.2. Полная расчётная мощность
Её можно получить по следующей формуле:
S(расч) = Р(расч)/cos(phi), ВА
1.2.3. Расчетный ток нагрузки для группы потребителей
- В однофазной сети
I(расч) = S(расч)/220
- В трехфазной сети
I(расч) = S(расч)/(√3*380)
1.2.4. Выбор номинального тока
Выбор производится равным расчетному току нагрузки или чаще выбирается ближайший больший из стандартизированного ряда: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A.
Важные нюансы:
- Если автомат меньше номинала, то возможно его срабатывание при полной нагрузке в линии.
- Все вычисления производятся для эксплуатационной температуры в 30 градусов Цельсия, если она отличается от вышеупомянутой, производится поправка согласно таблице, которую производители предоставляют вместе с автоматом.
- Для осветительных цепей используются автоматы номиналом до 10A (кабель 3×1,5 мм.кв.).
- Для розеточных групп используются автоматы номиналом до 16A (кабель 3×2,5 мм.кв.).
- Если рассчитанный номинальный ток превышает номинальный ток автомата, то необходимо выбрать кабель большего сечения или эту группу разделить на 2 или более групп и начать расчёт сначала.
2. Выбор времятоковой характеристики
У каждого устройства есть свой пусковой ток, который может значительно превышать номинальный ток самого устройства. Времятоковая характеристика отвечает за уровень выдерживаемых пусковых токов при превышении которых автоматический выключатель сработает на отключение.
Типы времятоковых характеристик:
- Тип А (от 2 до 3 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей с большой протяжённостью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.
- Тип B (от 3 до 5 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей без больших скачков напряжения с преимущественно активной нагрузкой (лампы накаливания, обогреватели, печи).
- Тип C (от 5 до 10 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей установок с умеренными пусковыми токами (компьютерная техника, кондиционеры, холодильники, домашние розеточные группы, газоразрядные лампы с повышенными пусковыми токами, и т.д.).
- Тип D (от 10 до 20 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей, питающих электродвигатели с высокими пусковыми токами (компрессоры, подъёмники, насосы, и т.д.).
- Тип K (от 8 до 12 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой.
- Тип Z (от 2,5 до 3,5 значений номинального тока) – применяются для защиты цепей с электронными приборами чувствительными к сверхтокам.
В быту чаще всего рекомендуют использовать выключатели типа C, B и реже D, а в промышленности рекомендуются выключатели типа D.
3. Построение селективности
Каждый дом имеет своеобразную древовидную систему электропроводки включая множество щитов и автоматов. Стандартно в каждом доме должен быть автоматический выключатель в вводном (главном) щите, по выключателю в щите на каждый этаж (если речь идёт о частном доме) и по выключателю на каждую расчетную группу приборов.
Селективность – это свойство автоматических выключателей которое в случае срабатывания выключателя одной из групп, не позволяет выключиться другим последующим выключателям.
При отсутствии селективности тяжело определить в какой именно группе произошёл случай срабатывания автоматического выключателя, ведь сработает сразу целый ряд выключателей.
Чтобы построить селективность в системе выключателей, нужно помнить несколько простых правил:
- Все автоматические выключатели должны быть одного производителя и одной серии.
- Номинал вводного автомата должен превышать номиналы всех групповых автоматических выключателей и соответствовать максимально допустимой нагрузке вводного провода и проводки дома.
- Номиналы автоматических выключателей, находящихся на одной линии древовидной системы, должны идти по убывающей.
- Если номинальный ток выключателя стоящего во главе группы или нескольких групп совпадает с номинальным током одного из последующих выключателей, то у автомата стоящего выше должен быть тип времятоковой характеристики с большей устойчивостью к пусковым токам. (Например, если на одной из групп стоит автомат номиналом 25A и типом B, а на стоящем выше по системе автомате установлен такой же номинал, то его тип времятоковой характеристики должен быть C или выше).
4. Подбор предельно-коммутационной способности
Предельно-коммутационная способность – максимально допустимый ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель не сломается и сможет продолжить своё функционирование при повторном включении (измеряется в амперах и килоамперах).
На фотографии корпуса автоматического выключателя отмечена цифрой 2 и обычно отображается в верхнем прямоугольнике.
Существующие стандарты предельно-коммутационных способностей и их предназначения:
- 4500A (4,5 kA) – характерна для старых домов с алюминиевой проводкой (устаревшие и деревенские дома).
- 6000A (6 kA) – наиболее распространенные в быту, используется для медной и относительно новой проводки.
- 10000A (10 kA) – применяется для медной новой проводки, если рядом с домом находится трансформаторная подстанция и если дом новый. В таких случаях рекомендуется устанавливать выключатели с такой предельно-коммутационной способностью если не во все группы, то хотя бы на главный щит.
5. Определение класса токоограничения
Класс токоограничения – отвечает за время гашения электронной дуги возникающей в случае срабатывания и прерывания электрической цепи.
При разрыве цепи электронная дуга направляется в дугогасящую камеру автомата и чем быстрее она гаснет, тем меньше контакты поддаются эрозии и соответственно больше сохраняют своё работоспособное состояние.
На фотографии корпуса автоматического выключателя отмечен цифрой 2 и обычно отображается в нижнем прямоугольнике.
Какие бывают классы и что стоит о них знать:
- «1» — самый плохой показатель среди классов токоограничений. Время гашения дуги = 10 мс. Может даже не маркироваться на корпусе.
- «2» — средний показатель классов. Время гашения дуги от 6 до 10 мс.
- «3» — лучший показатель. Время гашения дуги от 2,5 до 6 мс. Рекомендуется выбирать именно этот показатель.
6. Полюса и варианты подключения
Крайне простая процедура, которая отталкивается всего лишь от двух критериев:
- Фазность сети.
- Тип заземления.
Рис 6.1 – варианты подключения автоматических выключателей
В выключатели, которые имеют 2 и 4 полюса – помимо фазного провода подключается еще и нулевой, что видно из Рисунка 6.1.
В зависимости от фаз в сети (1 или 3) используются однополюсные/трехполюсные (практически на все звенья древовидной цепи подключения) и двухполюсные/четырехполюсные (чаще в качестве вводного выключателя) автоматы.
Так же иногда вместо автоматов c 2-мя и 4-мя полюсами используются 1p+N и 3p+N, ведь они дешевле. Такие выключатели отличаются тем, что в секции N отсутствует защита в виде теплового и электромагнитного расцепителей, и нулевой (N) контакт размыкается механически после срабатывания расцепителя в фазной (P) секции, а при подключении – питание в N идёт первым. Но такой автоматический выключатель может оказаться абсолютно беспомощным в целом ряде случаев, например, если в результате ошибки фазный и нулевой провода перепутаются местами и т.д.
Важно! Двух- и четырехполюсные автоматические выключатели в которые вставляется нулевой провод можно использовать только при системах заземления в которых ноль (N) и земля (PE) разделены на разные провода, например, в системах «TN-S», «TN-C-S». Это позволяет не разрывать контакт заземления. В старой системе заземления, например, «TN-C» (в основном используемой в устаревших постройках) — ноль и земля соединены в один провод (PEN), поэтому можно использовать только автоматические выключатели с 1 и 3 полюсами!
7. Дополнительные параметры
Все автоматические выключатели известных брендов рассчитаны на стандартные усреднённые условия эксплуатации. И в основном это относится к следующим характеристикам:
- Напряжение питающей сети.
- Частота питающей сети.
- Степень защиты
- Климатическое исполнение.
- Эксплуатационная температура.
В случае нестандартных условий использования стоит это учитывать при поиске.
Так же для повышения надёжности и долговечности электропроводки существуют следующие рекомендации выбора автоматических выключателей:
- Для провода 1,5 мм.кв. = 10A выключатель (нагрузка до 2,2 кВт).
- Для провода 2,5 мм.кв. = 16A выключатель (нагрузка до 3,5 кВт).
- Для провода 4 мм.кв. = 25A выключатель (нагрузка до 5,5 кВт).
- Для провода 6 мм.кв. = 32A выключатель (нагрузка до 7 кВт).
- Для провода 10 мм.кв. = 50A выключатель (нагрузка до 11 кВт).
8. Поправочные коэффициенты
При установке нескольких выключателей рядом они оказывают сильное тепловое влияние друг на друга и необходимо учитывать поправочный коэффициент согласно таблице:
Число автоматов | 1 | 2…3 | 4…5 | ≥6 |
Коэффициент К | 1 | 0,95 | 0,9 | 0,85 |
Таблица 8.1 – тепловое влияние автоматических выключателей, установленных рядом
Рассчитанный в первом пункте номинальный ток автомата нужно разделить на коэффицент согласно таблице и подобрать равный или ближайший больший из стандартного ряда.
Тепловое влияние выключателей друг на друга это не всё что может повлиять на точность выбора. Все характеристики приводятся и рассчитываются для температуры окружающей среды 30˚C. При нестандартных вариантах температурного использования или скажет при использовании жарким летом – стоит опираться на поправочный коэффициент, который приводит каждый из производителей к своим выключателям.
9. Пример поэтапного расчета
Рассмотрим пример подбора автоматического выключателя для группы из трех потребителей:
— микроволновка: 1150 Вт
— электрочайник: 2000 Вт
— посудомоечная машина: 2200 Вт
Суммарная мощность = 1150+2000+2200 = 5350 Вт
Коэффициент спроса = 0,75 (т.к. 3 устройства)
cos(phi) = 0,98 (потому что есть приборы с реактивным характером нагрузки)
Расчетная мощность этой группы = 0,75*5350 = 4013 Вт
Полная расчетная мощность = 4013/0,98 = 4095 ВА
Расчетный ток = 4095/220 = 18,61 A
Выбираем ближайший номинал из стандартного ряда и получаем автомат номиналом 20A.
Но! В розеточную группу нельзя ставить автоматы свыше 16 A, поэтому рекомендуется разделить на 2 группы.
В первую группу войдут чайник и микроволновка, так как они работают в основном короткое время и не перегрузят линию. В эту линию ставим автомат 16 A.
Во вторую группу войдёт посудомоечная машина, потому что она единственная из группы осуществляла длительную нагрузку на линию. Тут тоже автомат 16 A.
Как выбрать автоматический выключатель по току, (мощности) и сечению электропроводки?
Здравствуйте дорогие читатели! Сегодня в этой статье я хочу рассказать, как выбрать автоматический выключатель для дома по таким самым важным и главным критериям как, по току и сечению электропроводки. Так как вы, наверное, уже знаете, что автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки от токов короткого замыкания и соответственно перегрузки электрической сети.
Поэтому правильно подобранный автомат, должен своевременно срабатывать, в случае короткого замыкания проводки, или же при нагрузке, которая превышает допустимую. И в этой статье я постараюсь подробно рассказать, как нужно выбирать параметры автоматов, отталкиваясь от условий их применения.
Как выбрать автоматический выключатель по току?
На лицевой стороне корпуса автоматических выключателей, производители указывают важные и в тоже время непонятные обычному человеку обозначения. На фото ниже, я специально обвел красной рамкой, обозначение указывает номинальный ток автомата, который измеряется в амперах. Это самый важный параметр, на который нужно в первую очередь обращать внимание.
Буква расположенная слева от номинального тока, обозначает кратность тока отсечки ЭмР (Iotc) по отношению к номинальному току автомата. То есть, простым языком говоря, при возникновении тока короткого замыкания, ЭмР указывает время мгновенного срабатывания автомата. Эти буквы бывают разные, самые ходовые это буквы «В» Ioтс=3…5Iн, «С» Ioтс=5…10Iн , и «D» Ioтс=10…20Iн.
Автоматы с буквой «B». В основном применяются в старых жилых домах, в которых не проводилась реконструкция электропроводки. Их часто применяют в дачных и сельских домах, которые получают электропитание от воздушным линиям, которые имеют очень большую протяженность. Так же хочу обратить ваше внимание на то, что цена таких автоматов с буквой «В» несколько выше, чем с буквой «С» и их нет в свободной продаже, только под заказ.
Автоматы с буквой «C». Они наиболее распространены и доступны в продаже. Их можно применять в электросетях, которые находятся в удовлетворительном (хорошем) состоянии.
Автоматы с буквой «D». Из-за большой кратности тока отсечки (10…20Iн), такие автоматы используются в промышленности, для защиты линий которые имеют большие пусковые токи, возникающие, к примеру, при пуске мощных электродвигателей. Поэтому в жилых домах им не место!
Так, с буквой мы разобрались, теперь идем дальше. Перед тем, как выбирать автомат по току, нужно учитывать сечение проводов, то есть сечение кабеля электропроводки, который расположен в вашем доме или квартире.
Придерживайтесь следующих соотношений:
Расчет автомата по сечению электропроводки.
Если сечение медной жилы 1,5 мм квадратных (алюминий 2,5), номинал автомата выбираем 10А, область использования, освещение.
Если сечение медной жилы 2,5 мм квадратных (алюминий 4,0), номинал автомата выбираем 16А, область использования, розетки.
Если сечение медной жилы 4 мм квадратных (алюминий 6,0), номинал автомата выбираем 25А, область использования, водонагреватели до 5 кВт.
Если сечение медной жилы 6 мм квадратных (алюминий 10), номинал автомата выбираем 32А, область использования, водонагреватели больше 5 кВт, электроплиты.
Если сечение медной жилы 10 мм квадратных (алюминий 16),номинал автомата выбираем 50А, область использования, ввод в квартиры с электроплитами.
Как выбрать автоматический выключатель по мощности?
Для этого нужно посчитать всю мощность, нагрузок которую будете нагружать на автомат, и рассчитать по следующей формуле:
I=P/U
P- суммарная мощность всех электроприборов
U – напряжение сети
И получаем расчетный ток автомата.
К примеру, суммарная мощность всех электроприборов: P=6 кВт. I=P/U=6000/220=27,27 А. Округляете расчетную величину полученного тока в большую сторону и выбираем автомат на 32А.
Вот мы и рассмотрели самые важные критерии выбора автоматического выключателя для дома, квартиры или дачи. Если что не понятно пишите в комментариях, я с удовольствием вам отвечу. И в завершение я советую вам посмотреть видео, из которого вы узнаете пошаговый алгоритм выбора автоматического выключателя.
Пошаговое руководство по выбору автоматического выключателя
При выборе автоматического выключателя следует учитывать несколько различных критериев, включая напряжение, частоту, отключающую способность, номинальный постоянный ток, необычные условия эксплуатации и испытания продукта. Эта статья даст пошаговый обзор выбора подходящего автоматического выключателя для вашего конкретного применения.
Номинальное напряжениеОбщее номинальное напряжение рассчитывается на основе максимального напряжения, которое может быть приложено ко всем оконечным портам, типа распределения и того, как автоматический выключатель напрямую интегрирован в систему.Важно выбрать автоматический выключатель с достаточной допустимой нагрузкой для соответствия конечному применению.
ЧастотаАвтоматические выключатели до 600 ампер могут применяться на частотах 50–120 Гц. Частоты выше 120 Гц приведут к снижению номинальных характеристик выключателя. Во время высокочастотных проектов вихревые токи и потери в стали вызывают больший нагрев компонентов теплового расцепителя, что требует снижения номинальных характеристик или специальной калибровки выключателя.Общая величина снижения мощности зависит от номинального тока, размера корпуса, а также от частоты тока. Общее практическое правило состоит в том, что чем выше номинальный ток в корпусе определенного размера, тем больше требуется снижение номинальных характеристик.
Все выключатели с более высоким номиналом свыше 600 ампер содержат биметаллические элементы с трансформаторным нагревом и подходят для работы в сетях переменного тока с частотой не более 60 Гц. Для приложений с минимальной частотой переменного тока 50 Гц обычно доступна специальная калибровка. Полупроводниковые выключатели предварительно откалиброваны для приложений с частотой 50 или 60 Гц.Если вы делаете проект дизельного генератора, частота будет 50 Гц или 60 Гц. Лучше всего заранее проконсультироваться с подрядчиком по электротехнике, чтобы убедиться, что меры по калибровке приняты, прежде чем приступать к проекту с частотой 50 Гц.
Максимальная отключающая способностьРейтинг отключения обычно принимается как наибольшая величина тока короткого замыкания, которую выключатель может отключить, не вызывая сбоя системы.Определение максимальной величины тока короткого замыкания, подаваемого системой, можно рассчитать в любой момент времени. Одно безошибочное правило, которое необходимо соблюдать при установке правильного автоматического выключателя, заключается в том, что отключающая способность выключателя должна быть равной или большей, чем величина тока короткого замыкания, которая может быть доставлена в той точке системы, где включен выключатель. Несоблюдение правильного значения отключающей способности приведет к повреждению выключателя.
Постоянный токЧто касается номинального продолжительного тока, автоматические выключатели в литом корпусе имеют номинал в амперах при определенной температуре окружающей среды.Этот номинальный ток представляет собой постоянный ток, который прерыватель будет проводить при температуре окружающей среды, при которой он был откалиброван. Общее практическое правило для производителей автоматических выключателей — калибровать свои стандартные выключатели на 104 ° F.
Номинальный ток для любого стандартного применения зависит исключительно от типа нагрузки и рабочего цикла. Номинальный ток регулируется Национальным электротехническим кодексом (NEC) и является основным источником информации о циклах нагрузки в подрядной электротехнической отрасли. Например, для осветительных и фидерных цепей обычно требуется автоматический выключатель, номинал которого соответствует допустимой нагрузке на проводник.Чтобы найти различные стандартные номинальные токи выключателя для проводов разного диаметра и допустимые нагрузки, обратитесь к таблице 210.24 NEC.
Нетипичные условия эксплуатацииПри выборе автоматического выключателя очень важно учитывать местоположение конечного пользователя. Каждый выключатель индивидуален, и некоторые из них лучше подходят для более жестких условий эксплуатации. Ниже приведены несколько сценариев, которые следует учитывать при выборе автоматического выключателя:
• Высокая температура окружающей среды: Если стандартные термомагнитные выключатели применяются при температурах, превышающих 104 ° F, параметры выключателя должны быть снижены или откалиброваны в соответствии с условиями окружающей среды.В течение многих лет все выключатели были откалиброваны на 77 ° F, а это означало, что все выключатели, температура которых превышала эту температуру, должны были быть снижены. Реально большинство вольеров было около 104 ° F; Для таких ситуаций использовался обычный специальный выключатель. В середине 1960-х годов промышленные стандарты были изменены, чтобы все стандартные выключатели были откалиброваны с учетом температуры 104 ° F.
• Коррозия и влага: В средах с постоянной влажностью для гидромолотов рекомендуется специальная обработка влаги.Эта обработка помогает противостоять плесени и / или грибку, которые могут вызвать коррозию устройства. В условиях повышенной влажности лучшим решением является использование обогревателей в корпусе. Если возможно, выключатели следует удалять из коррозионных участков. Если это нецелесообразно, доступны специальные выключатели, устойчивые к коррозии.
• Высокая вероятность удара: Если автоматический выключатель будет установлен в зоне с высокой вероятностью механического удара, необходимо установить специальное противоударное устройство.Противоударные устройства состоят из инерционного противовеса над центральной стойкой, который удерживает переключающую штангу в защелкивании при нормальных условиях удара. Этот груз должен быть установлен таким образом, чтобы он не препятствовал работе тепловых или магнитных расцепителей при сценариях перегрузки или короткого замыкания. Военно-морской флот США является крупнейшим конечным пользователем молотов с высокой ударопрочностью, которые требуются на всех боевых кораблях.
• Высота: В районах, где высота превышает 6000 футов, автоматические выключатели должны быть снижены с учетом пропускной способности по току, напряжения и отключающей способности.На высоте более тонкий воздух не отводит тепло от токоведущих компонентов, а также от более плотного воздуха, находящегося на более низких высотах. Помимо перегрева, более разреженный воздух также предотвращает накопление диэлектрического заряда, достаточно быстрого, чтобы выдерживать те же уровни напряжения, которые возникают при нормальном атмосферном давлении. Проблемы с высотой также могут снизить номинальные характеристики большинства используемых генераторов и другого оборудования для выработки электроэнергии. Перед покупкой лучше всего поговорить со специалистом в области энергетики.
• Положение покоя: По большей части выключатели могут быть установлены в любом положении, горизонтально или вертикально, без воздействия на механизмы отключения или отключающую способность.В районах с сильным ветром обязательно иметь выключатель в кожухе (большинство устройств поставляется закрытым) на поверхности, которая немного колеблется от ветра. Когда автоматический выключатель прикреплен к негибкой поверхности, существует вероятность разрыва цепи при воздействии сильного ветра.
Техническое обслуживание и тестированиеПри выборе автоматического выключателя пользователь должен решить, покупать ли устройство, прошедшее испытания UL (Underwriters Laboratories), или нет.Для обеспечения общего качества рекомендуется приобретать автоматические выключатели, прошедшие испытания UL. Имейте в виду, что продукты, не прошедшие испытания UL, не гарантируют правильную калибровку выключателя. Все низковольтные автоматические выключатели в литом корпусе, внесенные в список UL, проходят испытания в соответствии со стандартом UL 489, который разделен на две категории: заводские испытания и полевые испытания.
• Заводские испытания UL: Все стандартные автоматические выключатели в литом корпусе UL проходят обширные производственные и калибровочные испытания в соответствии со стандартом UL 489.Выключатели, сертифицированные UL, содержат откалиброванные системы с заводскими пломбами. Неповрежденная пломба гарантирует, что выключатель правильно откалиброван и не подвергался взлому, модификации и что продукт будет работать в соответствии со спецификациями UL. Если пломба сломана, гарантия UL аннулируется, как и любые другие гарантии.
• Полевые испытания: Это нормальное явление, когда данные, полученные в полевых условиях, отличаются от опубликованной. Многие пользователи не понимают, являются ли полевые данные некорректными или опубликованная информация не синхронизирована с их конкретной моделью.Разница в данных заключается в том, что условия испытаний на заводе значительно различаются по сравнению с полевыми. Заводские испытания предназначены для получения стабильных результатов. Температура, высота, климат-контроль и использование испытательного оборудования, разработанного специально для тестируемого продукта, — все это влияет на результат. Публикация NEMA AB4-1996 — выдающееся руководство по полевым испытаниям. Руководство дает пользователю лучший вариант того, какие результаты являются нормальными для полевых испытаний. Некоторые выключатели поставляются со своими собственными инструкциями по тестированию.Если нет инструкций, обратитесь в надежную компанию по обслуживанию автоматических выключателей.
• Техническое обслуживание: По большей части выключатели в литом корпусе имеют исключительную надежность, в основном благодаря тому, что блоки закрыты. Кожух сводит к минимуму воздействие грязи, влаги, плесени, пыли, других сред и несанкционированного доступа. Частью надлежащего технического обслуживания является обеспечение того, чтобы все клеммные соединения и расцепители были затянуты с надлежащим крутящим моментом, установленным производителем.Со временем эти соединения ослабнут, и их потребуется подтянуть. Автоматические выключатели также необходимо регулярно чистить. Неправильно очищенные проводники, неправильные проводники, используемые для клемм, и незакрепленные выводы — все это условия, которые могут вызвать чрезмерный нагрев и ослабление выключателя. Для выключателей с ручным управлением требуется только то, чтобы их контакты были чистыми и чтобы рычаги работали свободно. Для автоматических выключателей, которые не используются на регулярной основе, требуется прерывистый запуск выключателя для обновления систем.
Как всегда, лучше проконсультироваться с сертифицированным электриком, чтобы точно определить, какой тип автоматического выключателя подходит для вашего генератора. Факторы, влияющие на безопасную и правильную работу электрогенератора и автоматического выключателя, варьируются от объекта к объекту, и только лицензированный профессионал может подобрать правильное оборудование.
Ссылка: Matulic, Darko. «Автоматические выключатели» стр. 171-173 Электроэнергетика на месте, 4-е издание .Бока-Ратон, Флорида: Ассоциация электрических генерирующих систем, 2006.
Выбор автоматического выключателя — Руководство по электрическому монтажу
Выбор ряда автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками установки, окружающей средой, нагрузками и необходимостью дистанционного управления, а также типом предполагаемой системы связи.
Выбор автоматического выключателя
Выбор CB производится по:
- Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение…) установки, для которой предназначен выключатель
- Окружающая среда: температура окружающей среды, в помещении киоска или распределительного щита, климатические условия и т. Д.
- Предполагаемый ток короткого замыкания в точке установки
- Характеристики защищаемых кабелей, шин, шинопроводов и область применения (распределение, двигатель …)
- Координация с вышестоящим и / или последующим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором…
- Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и связанным вспомогательным контактам, вспомогательным катушкам отключения, соединению
- Правила монтажа; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (см. Защита от поражения электрическим током и электрического пожара)
- Нагрузочные характеристики, такие как двигатели, люминесцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы низкого / низкого напряжения
Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя низкого напряжения для использования в распределительных системах.
Выбор номинального тока в зависимости от температуры окружающей среды
Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при данной температуре окружающей среды, как правило:
- 30 ° C для выключателей бытового типа в соответствии с IEC 60898 серия
- 40 ° C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с серией IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.
Характеристики этих выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависят от технологии их расцепителей (см. Рис. х47).
Рис. H47 — Температура окружающей среды
Некомпенсированные термомагнитные расцепители
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют ток срабатывания, зависящий от температуры окружающей среды.
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми отключающими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если выключатель установлен в кожухе или в горячем месте (котельная и т. Д.), Ток, необходимый для отключения выключателя при перегрузке, будет значительно снижен.Когда температура, при которой находится выключатель, превышает его эталонную температуру, его номинальные характеристики будут «снижены». По этой причине производители выключателя предоставляют таблицы, в которых указаны факторы, которые следует применять при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. Рис. h49) можно заметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению номинальной мощности автоматического выключателя. Более того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые рядом, как обычно показано на рис. , рис. h34, обычно устанавливаются в небольшом закрытом металлическом корпусе.В этой ситуации взаимный нагрев при прохождении нормальных токов нагрузки обычно требует их снижения в 0,8 раза.
Пример
Какой рейтинг (In) следует выбрать для iC60 N?
- Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
- Устанавливается бок о бок с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
- При температуре окружающей среды 60 ° C
Автоматический выключатель iC60N с номиналом 40 А будет снижен до 38.2 А в окружающем воздухе при 60 ° C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы обеспечить взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать указанный выше коэффициент 0,8, так что 38,2 x 0,8 = 30,5 A, что не подходит для нагрузки 34 A.
A 50 A автоматический выключатель, следовательно, будет выбран, что дает (пониженный) номинальный ток 47,6 x 0,8 = 38 A.
Компенсированные термомагнитные расцепители
Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую полосу, которая позволяет регулировать уставку тока отключения при перегрузке (Ir или Irth) в заданном диапазоне независимо от температуры окружающей среды.
Например:
- В некоторых странах система TT является стандартной для низковольтных распределительных систем, а бытовые (и аналогичные) установки защищены на рабочем месте автоматическим выключателем, предоставленным энергоснабжающим органом. Этот выключатель, помимо защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; в этом случае, если потребитель превышает текущий уровень, указанный в его договоре поставки с энергетическим органом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) рассчитан на диапазон температур от — 5 ° C до + 40 ° C. Автоматические выключатели
- LV на номинальные токи ≤ 630 A обычно оснащаются компенсирующими расцепителями для этого диапазона (от — 5 ° C до + 40 ° C)
Примеры таблиц, в которых указаны значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры для цепи -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями
Тепловые характеристики автоматического выключателяприведены с учетом сечения и типа проводника (Cu или Al) в соответствии с IEC60947-1, таблицы 9 и 10 и IEC60898-1 и 2, таблица 10.
iC60 (МЭК 60947-2)
Рис.h48 — iC60 (IEC 60947-2) — значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 0,5 | 0,58 | 0,57 | 0.56 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,5 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,45 |
| 1 | 1,16 | 1,14 | 1,12 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,02 | 1 | 0,98 | 0,96 | 0,93 | 0,91 |
| 2 | 2.4 | 2,36 | 2,31 | 2,26 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,05 | 2 | 1,94 | 1,89 | 1,83 | 1,76 |
| 3 | 3,62 | 3,55 | 3,48 | 3,4 | 3,32 | 3,25 | 3,17 | 3,08 | 3 | 2,91 | 2,82 | 2,73 | 2,64 |
| 4 | 4.83 | 4,74 | 4,64 | 4,54 | 4,44 | 4,33 | 4,22 | 4,11 | 4 | 3,88 | 3,76 | 3,64 | 3,51 |
| 6 | 7,31 | 7,16 | 7,01 | 6,85 | 6,69 | 6,52 | 6,35 | 6,18 | 6 | 5,81 | 5,62 | 5,43 | 5,22 |
| 10 | 11.7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 | 10,9 | 10,7 | 10,5 | 10,2 | 10 | 9,8 | 9,5 | 9,3 | 9 |
| 13 | 15,1 | 14,8 | 14,6 | 14,3 | 14,1 | 13,8 | 13,6 | 13,3 | 13 | 12,7 | 12,4 | 12,1 | 11,8 |
| 16 | 18.6 | 18,3 | 18 | 17,7 | 17,3 | 17 | 16,7 | 16,3 | 16 | 15,7 | 15,3 | 14,9 | 14,5 |
| 20 | 23 | 22,7 | 22,3 | 21,9 | 21,6 | 21,2 | 20,8 | 20,4 | 20 | 19,6 | 19,2 | 18,7 | 18,3 |
| 25 | 28.5 | 28,1 | 27,6 | 27,2 | 26,8 | 26,4 | 25,9 | 25,5 | 25 | 24,5 | 24,1 | 23,6 | 23,1 |
| 32 | 37,1 | 36,5 | 35,9 | 35,3 | 34,6 | 34 | 33,3 | 32,7 | 32 | 31,3 | 30,6 | 29,9 | 29,1 |
| 40 | 46.4 | 45,6 | 44,9 | 44,1 | 43,3 | 42,5 | 41,7 | 40,9 | 40 | 39,1 | 38,2 | 37,3 | 36,4 |
| 50 | 58,7 | 57,7 | 56,7 | 55,6 | 54,5 | 53,4 | 52,3 | 51,2 | 50 | 48,8 | 47,6 | 46,3 | 45 |
| 63 | 74.9 | 73,5 | 72,1 | 70,7 | 69,2 | 67,7 | 66,2 | 64,6 | 63 | 61,4 | 59,7 | 57,9 | 56,1 |
Compact NSX100-250 с расцепителями TM-D или TM-G
Рис. H49 — Compact NSX100-250, оборудованный расцепителями TM-D или TM-G — номинальные / повышенные значения тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 16 | 18.4 | 18,7 | 18 | 18 | 17 | 16,6 | 16 | 15,6 | 15,2 | 14,8 | 14,5 | 14 | 13,8 |
| 25 | 28,8 | 28 | 27,5 | 25 | 26,3 | 25,6 | 25 | 24,5 | 24 | 23,5 | 23 | 22 | 21 |
| 32 | 36.8 | 36 | 35,2 | 34,4 | 33,6 | 32,8 | 32 | 31,3 | 30,5 | 30 | 29,5 | 29 | 28,5 |
| 40 | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
| 50 | 57.5 | 56 | 55 | 54 | 52,5 | 51 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 45 | 44 |
| 63 | 72 | 71 | 69 | 68 | 66 | 65 | 63 | 61,5 | 60 | 58 | 57 | 55 | 54 |
| 80 | 92 | 90 | 88 | 86 | 84 | 82 | 80 | 78 | 76 | 74 | 72 | 70 | 68 |
| 100 | 115 | 113 | 110 | 108 | 105 | 103 | 100 | 97.5 | 95 | 92,5 | 90 | 87,5 | 85 |
| 125 | 144 | 141 | 138 | 134 | 131 | 128 | 125 | 122 | 119 | 116 | 113 | 109 | 106 |
| 160 | 184 | 180 | 176 | 172 | 168 | 164 | 160 | 156 | 152 | 148 | 144 | 140 | 136 |
| 200 | 230 | 225 | 220 | 215 | 210 | 205 | 200 | 195 | 190 | 185 | 180 | 175 | 170 |
| 250 | 288 | 281 | 277 | 269 | 263 | 256 | 250 | 244 | 238 | 231 | 225 | 219 | 213 |
Электронные расцепители
Электронные расцепители очень стабильны при изменении температурных уровней.
Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа в изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, связывающую максимальные значения допустимых уровней тока отключения с температурой окружающей среды (см. , рис. h50).
Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может использоваться для лучшего управления распределением электроэнергии, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.
Рис. H50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры
| Тип выдвижения Masterpact | МТЗ2 Н1 — х2 — х3 — х4 -L1 -х20 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 08 | 10 | 12 | 16 | 20 [а] | 20 [b] | ||
| Температура окружающей среды (° C) | |||||||
| Спереди или сзади по горизонтали | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | 1900 | ||||||
| 65 | 1830 | 1950 | |||||
| 70 | 1520 | 1750 | 1900 | ||||
| Задняя вертикальная | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | |||||||
| 65 | |||||||
| 70 | |||||||
- ^ Тип: h2 / h3 / h4
- ^ Тип: L1
Выбор мгновенного или кратковременного порога срабатывания срабатывания
На рисунке h51 ниже приведены основные характеристики расцепителей мгновенного действия или с кратковременной задержкой.
Рис. H51 — Различные устройства отключения, мгновенные или с кратковременной задержкой
| Тип | Расцепитель | Приложения |
|---|---|---|
| Низкое значение тип B |
| |
| Стандартная настройка тип C |
| |
| Высокая установка типа D или K |
| |
| 12 дюймов типа МА |
|
Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания
Установка низковольтного выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность автоматического выключателя вместе с соответствующим устройством) была равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в точке его установки.
Установка автоматического выключателя в установке низкого напряжения должна соответствовать одному из двух следующих условий:
- Либо иметь номинальную отключающую способность при коротком замыкании Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки установки, либо
- Если это не так, быть связанным с другим устройством, расположенным выше по потоку и имеющим требуемую отключающую способность при коротком замыкании.
Во втором случае характеристики двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, разрешенная для прохождения через вышестоящее устройство, не должна превышать ту, которую может выдержать последующее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты, без каких-либо повреждений.Этот метод с успехом применяется в:
- Объединения предохранителей и автоматических выключателей
- Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.
Метод известен как «каскадный» (см. «Координация между автоматическими выключателями»).
Автоматические выключатели для IT-систем
В системе IT автоматические выключатели могут столкнуться с необычной ситуацией, называемой двойным замыканием на землю, когда второе замыкание на землю происходит в присутствии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).
В этом случае автоматический выключатель должен устранить короткое замыкание с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. В такой ситуации отключающая способность выключателя может быть изменена.
Приложение H стандарта IEC60947-2 рассматривает эту ситуацию, и автоматический выключатель, используемый в системе IT, должен быть испытан в соответствии с этим приложением.
Если автоматический выключатель не был испытан в соответствии с настоящим приложением, на паспортной табличке должна использоваться маркировка с помощью символа.
Регламент некоторых стран может вводить дополнительные требования.
Рис. H52 — Ситуация двойного замыкания на землю
Выбор автоматических выключателей в качестве главных вводов и фидеров
Установка с питанием от одного трансформатора
Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, согласно определенным национальным стандартам требуется автоматический выключатель низкого напряжения, в котором разомкнутые контакты хорошо видны, например: выкатной автоматический выключатель.
Пример
(см. рис. х53)
Какой тип автоматического выключателя подходит для главного выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора среднего / низкого напряжения (400 В) 250 кВА на подстанции потребителя?
В трансформаторе = 360 А
Isc (3 фазы) = 9 кА
Compact NSX400N с регулируемым диапазоном отключающих устройств от 160 до 400 A и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА будет подходящим выбором для этой работы.
Рис. H53 — Пример трансформатора на подстанции потребителя
Установка с питанием от нескольких трансформаторов параллельно
(см. рис. х54)
- Каждый выключатель фидера CBP должен быть способен отключать полный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
- Главные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) Isc2 + Isc3 только для короткого замыкания, расположенного на стороне входа CBM1.
Из этих соображений будет видно, что автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих обстоятельствах, в то время как автоматический выключатель наибольшего трансформатора пройдет наименьший уровень короткого замыкания. -схемный ток
- Номинальные параметры CBM должны выбираться в соответствии с номинальными значениями кВА соответствующих трансформаторов.
Рис.h54 — Трансформаторы параллельно
Примечание: Существенные условия для успешной работы трехфазных трансформаторов, включенных параллельно, можно резюмировать следующим образом:
1. фазовый сдвиг напряжений от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех параллельно соединяемых блоках.
2. Соотношение напряжения холостого хода между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым во всех блоках.
3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех блоков.
Например, трансформатор 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно разделять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА, имеющим Zsc 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружены автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов, имеющих коэффициент мощности более 2 кВА, параллельная работа не рекомендуется.
На рисунке h56 для наиболее обычного расположения (2 или 3 трансформатора с одинаковой мощностью кВА) указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются основные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, в , рисунок h55). В его основе лежат следующие гипотезы:
- Мощность трехфазного короткого замыкания на стороне СН трансформатора составляет 500 МВА
- Трансформаторы стандартные 20/0.Распределительные устройства 4 кВ, указанные в перечне
- Кабели от каждого трансформатора до его низковольтного выключателя состоят из 5 метров одножильных проводов
- Между каждым CBM входящей цепи и каждым CBP исходящей цепи есть 1 метр сборной шины
- Распределительное устройство устанавливается в закрытом распределительном щите, монтируемом на полу, при температуре окружающего воздуха 30 ° C
Пример
(см. Рисунок h55)
Выбор автоматического выключателя для режима CBM
Для трансформатора 800 кВА In = 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (из Рисунок h56), CBM, указанный в таблице, представляет собой Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
Выбор автоматического выключателя для режима CBP
С.c. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана на рис. , рисунок h56, как 56 кА.
Рекомендуемым выбором для трех исходящих цепей 1, 2 и 3 будут токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинальное значение Icu в каждом случае = 70 кА.
Эти автоматические выключатели обладают следующими преимуществами:
- Полная селективность с выключателями на входе (CBM)
- Использование «каскадного» метода с соответствующей экономией для всех последующих компонентов
Рис.h55 — Трансформаторы параллельно
Рис. H56 — Максимальные значения тока короткого замыкания, прерываемые автоматическими выключателями ввода и фидера (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно
| Количество и номинальные значения кВА трансформаторов 20 / 0,4 кВ | Минимальная отключающая способность S.C главных выключателей (Icu) кА | Общая селективность главных автоматических выключателей (CBM) с исходящими автоматическими выключателями (CBP) | Минимальная отключающая способность основного выключателя (Icu) кА | Номинальный ток In главного выключателя (CPB) 250A |
|---|---|---|---|---|
| 2 х 400 | 14 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 28 | NSX100-630F |
| 3 х 400 | 28 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 42 | NSX100-630N |
| 2 х 630 | 22 | МТЗ1 10х2 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 44 | NSX100-630N |
| 3 х 630 | 44 | МТЗ1 10х3 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 66 | NSX100-630S |
| 2 х 800 | 19 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 38 | NSX100-630N |
| 3 х 800 | 38 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 57 | NSX100-630H |
| 2 х 1000 | 23 | МТЗ1 16х2 / МТЗ2 16Н1 / НС1600Н | 46 | NSX100-630N |
| 3 х 1000 | 46 | МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н | 69 | NSX100-630H |
| 2 х 1250 | 29 | МТЗ2 20Н1 / НС2000Н | 58 | NSX100-630H |
| 3 X 1250 | 58 | МТЗ2 20х2 / НС2000Н | 87 | NSX100-630S |
| 2 х 1600 | 36 | МТЗ2 25Н1 / НС2500Н | 72 | NSX100-630S |
| 3 х 1600 | 72 | МТЗ2 25х3 / НС2500Н | 108 | NSX100-630L |
| 2 х 2000 | 45 | МТЗ2 32х2 / НС3200Н | 90 | NSX100-630S |
| 3 X 2000 | 90 | МТЗ2 32х3 | 135 | NSX100-630L |
Выбор выключателей фидера и выключателей конечного контура
Уровни тока короткого замыкания в любой точке установки можно узнать из таблиц.
Использование таблицы G42
Из этой таблицы можно быстро определить значение трехфазного тока короткого замыкания для любой точки установки, зная:
- Значение тока короткого замыкания в точке перед током, предназначенным для соответствующего выключателя
- Длина, гр.п.
Детальный расчет уровня тока короткого замыкания
Для более точного расчета тока короткого замыкания, в частности, когда отключающая способность выключателя по току короткого замыкания немного меньше значения, указанного в таблице, необходимо использовать метод, указанный в разделе Ток короткого замыкания. .
Двухполюсные выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищенным полюсом
Эти выключатели обычно снабжены устройством защиты от перегрузки по току только на фазном полюсе и могут использоваться в схемах TT, TN-S и IT. Однако в схеме ИТ должны соблюдаться следующие условия:
- Условие (B) таблицы в Рисунок G68 для защиты нейтрального проводника от перегрузки по току в случае двойного замыкания
- Ток отключения при коротком замыкании: 2-полюсный выключатель фаза-нейтраль должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного замыкания
- Защита от непрямого прикосновения: эта защита обеспечивается согласно правилам для схем IT
Общие сведения о кривых отключения — c3controls
ВведениеКривые отключения, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой.Цель этой короткой 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 цепейЗащита 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 так 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 отключенияРисунок 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:
- Кривая отключения по температуре.Это кривая срабатывания биметаллической ленты, которая рассчитана на более медленные сверхтоки, чтобы учесть ускорение / запуск, как описано выше.
- Кривая магнитного срабатывания. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он разработан, чтобы быстро реагировать на большие перегрузки по току, например, на короткое замыкание.
- 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.
На рисунке 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой отключения.
В верхней части диаграммы показана кривая теплового отключения 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 отключения.
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 вместеНа 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 перегрузка 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 это вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя 10A, B Curve может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону отключения при 30A. (См. Рис. 8 ниже.) D Прерыватели кривой — наиболее распространенный выбор для электродвигателей, хотя иногда можно выбрать прерыватель кривой С для приложений, которые имеют смешанные нагрузки в одной цепи.
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 цепи 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.
Заявление об отказе 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.Типы автоматических выключателей и описание автоматического выключателя
Введение
По данным IBIS World, рыночная стоимость производства силовых выключателей составляет 3,4 миллиарда долларов. Понимание различных типов автоматических выключателей может быть непростым, особенно если у вас нет электрического образования. Есть много типов, от домашнего до коммерческого использования, о которых вы должны знать.
Автоматический выключатель — это электрический компонент, который переключается вручную или автоматически для управления энергосистемой. Во всех зданиях с электричеством должны быть автоматические выключатели. В плохой день автоматический выключатель может спасти ваши помещения и сотрудников от поражения электрическим током, электрического пожара или даже поражения электрическим током.
Автоматические выключатели обеспечивают электрическую защиту людей и оборудования от внезапных скачков напряжения, перегрузок и коротких замыканий. В этой статье представлены различные типы автоматических выключателей.
Классификация автоматических выключателей
Автоматические выключатели можно классифицировать по различным механизмам. Приведенные ниже критерии используются для классификации автоматических выключателей.
- Напряжение
- Механизм прерывания
- Место установки
- Характеристики или конструкция
Это самые популярные классы автоматических выключателей, с которыми вы когда-либо столкнетесь. Чтобы лучше понять каждую классификацию, ниже приводится разбивка по типам автоматических выключателей.
Напряжение: Автоматические выключатели классифицируются в соответствии с их номинальным напряжением. Количество мощности, которое может пройти через выключатель, может определить, какой это тип автоматического выключателя. Под напряжением автоматический выключатель можно разделить на три категории;
- Высоковольтные выключатели
- Средневольтные выключатели
- Низковольтные выключатели
Различные типы автоматических выключателей подходят для различных применений.
Высоковольтные автоматические выключатели
Согласно Международной электротехнической комиссии, когда напряжение превышает 72000 вольт, оно считается высоким напряжением. Выключатели высокого напряжения не являются обычным явлением, которое вы видите в своем здании. В этих автоматических выключателях используются соленоиды, которые обычно приводятся в действие трансформаторами тока и реле защиты.Высоковольтные выключатели используются в системах с очень высоким напряжением, таких как линии электропередачи.Они очень сложны, но способны минимизировать перегрузки по току.
Для разрыва дуги в этих автоматических выключателях используются различные методы, такие как масло, воздушный поток, двуокись углерода или вакуум. Однако гексафторид серы стал более популярным из-за его безвредности для окружающей среды.
Автоматические выключатели среднего напряжения
Эти автоматические выключатели работают с меньшим напряжением, чем их высоковольтные аналоги. Обычно они используются для напряжения от 1000 до 72000 вольт.Также их можно устанавливать как для внутреннего, так и для наружного применения.Эти автоматические выключатели помогают контролировать среднее напряжение и используют защитные реле для проверки любых опасных отклонений.
Низковольтные автоматические выключатели
То, что вы видите на рабочем месте, вероятно, является низковольтным автоматическим выключателем. Это тот же самый базовый тип автоматических выключателей, который вы можете купить в хозяйственном магазине в вашем городе.Некоторые выключатели низкого напряжения подлежат ремонту и могут быть разобраны.В случае повреждения вы можете отремонтировать автоматический выключатель без замены.
Существуют разные типы выключателей низкого напряжения; Миниатюрные автоматические выключатели (MCB) используются для работы с током ниже 100 ампер. Они являются фаворитом для приложений, в которых нет высоких токов. Если ваше приложение имеет ток, превышающий 100 ампер, автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) может быть идеальным.
Существует два типа автоматических выключателей, обычно называемых автоматическими выключателями: UL 489 и UL 1077.
Автоматические выключатели UL 489
Автоматические выключатели UL 489 «предназначены для установки в шкафу автоматического выключателя или в составе других устройств, таких как оборудование служебного входа и щитовые панели». Они регулярно требуются при проектировании панелей в соответствии с Национальным электротехническим кодексом.Дополнительные устройства защиты UL 1077
UL 1077 определяет дополнительные устройства защиты как устройства, предназначенные для использования в качестве защиты от перегрузки по току, перенапряжения или пониженного напряжения в приборе или другом электрическом оборудовании, где защита от перенапряжения в параллельной цепи уже предусмотрена или не требуется .Важное примечание. Хотя термин «автоматический выключатель» используется для обозначения устройств UL 489 и UL 1077, устройства UL 1077 не считаются автоматическими выключателями UL. Они определены как дополнительные средства защиты.
Автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) выдерживают ток до 2500 ампер. Они идеально подходят для мощных коммерческих и жилых целей.
Механизм прерывания: Механизм прерывания — это то, как автоматические выключатели прерывают ток.Различные автоматические выключатели работают иначе, чем другие. Существует четыре типа механизмов прерывания:
- Воздушные автоматические выключатели
- Масляные выключатели
- Автоматические выключатели на основе гексафторида серы
- Вакуумные выключатели
Каждый метод имеет разные преимущества при выключении дуги.
Воздушные автоматические выключатели
В этом автоматическом выключателе воздух является основным изолирующим и отключающим механизмом. Это воздушные или воздушные магнитные выключатели.При прерывании тока воздух инициируется статическим воздухом, в котором движется дуга.Магнитные прерыватели прерывают дугу, используя магнитное поле в качестве среды прерывания.
Воздушные автоматические выключатели используют поток воздуха. Эта струя продувает дугу сжатым воздухом, хранящимся в соплах. Этот воздух выходит через вентиляционные отверстия, создавая высокоскоростную струю, гасящую дугу.
Масляные автоматические выключатели
Минеральное масло чаще всего используется для разрыва дуги в автоматических выключателях этого типа.Масло предпочтительнее воздуха из-за его изоляционных свойств. И неподвижные, и подвижные контакты погружены в масло.Во время размыкания цепи дуга зажигается в точке разъединения. Дуга в масле разлагается и испаряется в виде газообразного водорода, который в конечном итоге создает водородный пузырь. Сжатый газообразный водород предотвращает повторное зажигание дуги, когда ток достигает нуля.
Масляные выключатели — самые старые известные выключатели. Существует два типа масляных выключателей, а именно
минимальных масляных и масляных выключателей или масляных выключателей.Минимальные масляные выключатели используют масло во время прерывания. В этом автоматическом выключателе используется минимальное количество масла
, поскольку между токоведущими контактами и заземленными частями имеется изолирующая среда. Изоляционный материал доступен в камере прерывания и требует минимального количества масла.В масляном автоматическом выключателе масло используется как в качестве изолирующей, так и в качестве гасящей среды. Когда токоведущие контакты разделены, между контактами возникает дуга.Эта дуга образует вокруг себя быстрый газовый пузырь, тем самым отодвигая контакты.
Масляные автоматические выключателиможно классифицировать в соответствии с их конструктивным исполнением. В этой категории есть два типа автоматических выключателей:
- Автоматические выключатели с баком под напряжением
- Автоматические выключатели с мертвым баком
Эти два типа выключателей имеют разную конструкцию.
Автоматические выключатели с мертвым баком являются наиболее предпочтительными в США. Этот автоматический выключатель имеет закрытый резервуар на земле.Резервуар содержит изолирующую и разрушающую среду.
У действующего измельчителя танков танк находится над землей. В этом резервуаре находится изоляционная среда между ними.
Модель мертвого резервуара обеспечивает более высокую сейсмическую стойкость, поскольку находится у земли.В автоматических выключателях под напряжением корпус, в котором находятся контакты, находится под напряжением, т. Е. Находится под напряжением. Контактные корпуса выключателя с мертвым баком не находятся под напряжением и подключены к сети заземления. Живые танковые отбойные молотки дешевле, чем мертвые танковые отбойные молотки, и требуют меньше места.
Автоматические выключатели на основе гексафторида серы
В этом автоматическом выключателе для гашения дуги используется газообразный гексафторид серы (SF6). Этот газ обладает прекрасными огнегасящими свойствами. Многие производители предпочитают газообразный гексафторид серы маслу и воздуху.Гексафторид серы обладает высокой электроотрицательностью, идеально подходит для изоляции. Его изоляционные свойства примерно вдвое выше, чем у воздуха. Он используется как в электрических системах среднего, так и высокого напряжения.
Газ SF6 имеет отличные изоляционные, дугогасящие и многие другие свойства, которые являются величайшими преимуществами автоматических выключателей SF6.
Вакуумные выключатели
Для гашения дуги в этом выключателе используется вакуумная среда. Вакуум имеет характер восстановления диэлектрика, что обеспечивает отличное прерывание, особенно при высокочастотном токе. В этом механизме прерывания используются электроды, которые остаются закрытыми во время нормальной работы.Когда в системе обнаруживается неисправность, срабатывает расцепитель, тем самым размыкая контакт. Когда электроды открываются, из-за ионизации контактов возникает дуга.Затем дуга быстро гаснет, потому что электроны и ионы конденсируются на поверхности электронов. Это приводит к восстановлению диэлектрической прочности.
Место установки: Автоматические выключатели используются в различных установках. В зависимости от требований их можно устанавливать в помещении или на улице.
Автоматические выключатели для внутренних помещений предназначены для установки в защищенных корпусах. Эти выключатели следует устанавливать в зданиях для защиты от погодных условий.Металлические корпуса распределительных устройств управляют внутренними автоматическими выключателями при среднем напряжении.
С другой стороны, выключатели наружной установки не требуют защиты или кровли. У них более прочная конструкция корпуса по сравнению с их внутренними аналогами. Они не подвержены износу и используются в более сложных энергосистемах.
Единственное различие между этими двумя моделями в том, что уличные — закрытые. Механизм прерывания цепи одинаков для обоих типов.
Определение правильного автоматического выключателя
В какой-то момент на вашем рабочем месте вам может потребоваться купить или заменить автоматический выключатель. Это руководство по выбору лучшего автоматического выключателя для вашего приложения.
- Номинальное напряжение: При выборе типа автоматического выключателя учитывайте общее номинальное напряжение электрической системы. Этот рейтинг рассчитывается по максимальному напряжению, которое может быть приложено ко всем конечным портам. Кроме того, при расчете напряжения применяется интеграция распределения напряжения и автоматического выключателя.Автоматический выключатель должен иметь достаточную допустимую нагрузку для удовлетворения требований конечного применения.
- Номинальный ток: Рабочий ток или сила тока являются фактором, который следует учитывать при выборе автоматического выключателя. Автоматический выключатель должен срабатывать при 100% требуемой нагрузки. Однако рекомендуется выбирать автоматический выключатель примерно на 120% от требуемой нагрузки. Более высокая сила тока помогает нейтрализовать эффект тепловыделения в энергосистеме. Номинальная сила тока — это постоянный ток, протекающий при температуре окружающей среды.Автоматические выключатели должны быть откалиброваны на стандартную температуру 104 ° F. (Вся информация о нагрузочном цикле получена из Национального электротехнического кодекса.)
- Кривая отключения: Чтобы выбрать автоматический выключатель, вам необходимо определить, какая кривая отключения является правильной для вашего приложения.
Что такое кривая отключения?
Проще говоря, кривая срабатывания, также известная как кривая времени и тока, представляет собой графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи.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.
- Максимальная отключающая способность: Максимальное количество прерываний, которое текущий выключатель может отключить, — это номинальное значение прерывания. Крайне важно определить максимальную отключающую способность энергосистемы.При покупке автоматического выключателя отключающая способность
должна быть равна или больше или равна току повреждения.
Отключающая способность меньше величины тока короткого замыкания может повредить автоматический выключатель. Это правило должно всегда применяться при покупке любого автоматического выключателя.
- Условия эксплуатации автоматического выключателя: При выборе автоматического выключателя важно помнить о месте его использования. Некоторые условия работы очень жестоки для автоматических выключателей.При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать следующие условия.
Температура окружающей среды
Температура окружающей среды выше 104 ° F требует калибровки. Высокая температура окружающей среды может повлиять на работу автоматического выключателя. Поскольку температура большинства шкафов составляет около 104 ° F, это стандартная калибровка почти для всех внутренних автоматических выключателей.Если температура ниже или выше 104 ° F, может потребоваться калибровка в сторону увеличения или уменьшения.
Высота
Различные автоматические выключатели подходят для разной высоты.Например, на больших высотах выше 6000 футов воздух тоньше и не отводит тепло от токопроводящих компонентов. Это означает, что автоматический выключатель должен быть откалиброван по напряжению, допустимой нагрузке и отключающей способности.Разбавитель воздуха предотвращает накопление диэлектрического заряда, способного выдерживать уровни напряжения. Кроме того, высота может снизить стоимость оборудования для выработки электроэнергии. Перед покупкой автоматических выключателей для высоких положений проконсультируйтесь со специалистом по производству электроэнергии.
Влага и коррозия
Для влажных условий рекомендуется специальная обработка влаги для автоматических выключателей.Обработка автоматических выключателей помогает противостоять грибку и плесени, которые, как известно, разрушают системы. В помещениях с повышенной влажностью в вольерах часто используются обогреватели.Коррозия поражает компоненты автоматических выключателей и приводит к неисправным системам. Если они должны использоваться в коррозионных зонах, следует использовать специально изготовленные, устойчивые к коррозии.
Высокая вероятность поражения электрическим током
На некоторых рабочих местах высока вероятность поражения электрическим током.В этом случае следует установить противоударные устройства, чтобы предотвратить возможные сбои.Противоударные устройства состоят из инерционных противовесов над полюсами, удерживающими тяговую штангу. Однако вес
не должен нарушать работу тепловых или магнитных расцепителей.- Техническое обслуживание: При выборе подходящего автоматического выключателя следует также учитывать требования к техническому обслуживанию автоматического выключателя. Вы должны рассмотреть автоматические выключатели, которые требуют минимального обслуживания.Если вам необходимо выполнить какое-либо техническое обслуживание автоматических выключателей, это должно быть легко с минимальными затратами. Литые автоматические выключатели надежны, поскольку закрытый блок имеет минимальное воздействие пыли, плесени, влаги и грязи. Закрытые модели требуют минимального обслуживания, чем открытые модели. Некоторые автоматические выключатели требуют постоянной очистки, чтобы уменьшить перегрев и повреждение, поэтому выключатели должны свободно размыкаться для обслуживания.
Итог
Работа автоматических выключателей не только сложна, но и деликатна.Небольшой несчастный случай может иметь далеко идущие последствия. Автоматический выключатель, который вы используете в своих приложениях, должен быть высоконадежным (ограниченное количество ложных срабатываний) и точным.
Каждый раз при установке автоматических выключателей необходимо привлекать сертифицированных электриков. Никогда не пытайтесь управлять автоматическим выключателем самостоятельно. Всегда обеспечивайте безопасную работу всех энергосистем вашего бизнеса.
Изучите различные типы автоматических выключателей перед покупкой. Отличный автоматический выключатель убережет вас от потери имущества или даже жизни.
Обязательно ознакомьтесь с нашей продукцией, чтобы удовлетворить все ваши потребности в электрическом управлении.
Заявление об отказе 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.Выбор правильного автоматического выключателя и его типа
Автоматический выключатель — это устройство защиты энергосистемы, которое может замыкать или размыкать цепь
Автоматический выключатель срабатывает в условиях неисправности и изолирует неисправную часть цепи от остальной, размыкая цепь.Эта операция выполняется автоматически с помощью реле вместе с автоматическим выключателем.
Следует отметить, что автоматические выключатели также могут управляться вручную, а также могут работать в нормальных условиях. Следовательно, автоматические выключатели также являются полезными коммутационными устройствами, которые используются для включения или отключения цепи в нормальных условиях.
Рабочий механизм:
В общем смысле автоматический выключатель состоит из двух электродов или контактов, которые при нормальных условиях остаются в контакте друг с другом, позволяя течь току.Но в случае неисправности контакты размыкаются или размыкаются, что приводит к разрыву цепи и предотвращению прохождения тока повреждения.
Размыкание контактов достигается включением катушки отключения автоматического выключателя, которая заставляет контакты перемещаться, как показано на рисунке. Также важно знать, что катушка отключения находится под напряжением от реле, поэтому в основном именно реле сигнализирует выключателю о срабатывании.
Эти контакты также можно размыкать вручную, например, во время обслуживания или переключения.
Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и прямо сейчас у нас есть для вас отличное предложение. Первые 50 участников, которые присоединятся к нашему сообществу видеоблогов, получат 75% скидку . Предложение действительно до 15 мая –. Чего же ты ждешь? Зарегистрируйтесь сейчас.Явления дуги:
При возникновении короткого замыкания через контакты автоматических выключателей проходит очень высокий ток.Когда эти контакты начинают размыкаться, площадь контакта уменьшается, а сила тока быстро увеличивается. Это вызывает быстрый нагрев и ионизацию окружающего материала. Таким образом, эта ионизированная среда действует как путь прохождения тока, задерживая разрыв цепи.
Это может привести к повреждению системы, а выделяемое тепло может повредить сам выключатель. Разность потенциалов между контактами довольно мала, но достаточна для поддержания дуги.
Методы гашения дуги:
Эта дуга должна быть устранена для успешного отключения и отключения цепи.Следовательно, это основной фактор при определении типа и размера автоматического выключателя, который будет использоваться в различных приложениях. Для этого у нас есть два метода гашения дуги.
1. Метод высокого сопротивления:
В этом методе сопротивление дуги увеличивается со временем и увеличивается до тех пор, пока значение тока не упадет до уровня, недостаточного для поддержания дуги. Недостатком являются огромные потери энергии и тепла, рассеиваемого в дуге.
2.Метод низкого сопротивления или нулевого тока:
Этот метод используется для систем переменного тока и наиболее широко используется. Весь синусоидальный ток и напряжения проходят через нулевые точки в каждом полупериоде. Сопротивление поддерживается низким до тех пор, пока не произойдет переход через нуль, где дуга гаснет естественным образом, после перехода через ноль, гасящая среда предотвращает повторное возникновение дуги.
Самый быстрый на сегодняшний день автоматический выключатель может погасить дугу за 2 цикла, в то время как наиболее распространенными средами, используемыми для гашения дуги, являются воздух, масло, гексафторид серы SF6 и вакуум.
Категории автоматических выключателей:
Автоматические выключателиможно разделить на категории согласно соответствующему уровню напряжения системы. Поэтому их можно разделить на выключатели низкого, среднего и высокого напряжения.
Автоматические выключатели низкого напряжения:Эти выключатели используются для напряжений до 600 В и делятся на 3 типа.
1. Литой корпус (MCCBS):Они используются для токов от 20 до 2500 ампер и часто используются для включения или выключения цепи.Они помещены в герметичный корпус, поэтому не подлежат ремонту и обычно применяются в распределительных щитах и щитах.
Следует отметить, что MCCBS следует тестировать в соответствии со стандартами UL489 и NEMA AB-1.
2. Силовой выключатель: Силовые выключателиимеют номинальные токи от 800 до 6000 ампер. Они используются для защиты генератора и двигателя. Силовые выключатели монтируются в металлических корпусах для распределительных устройств низкого напряжения и должны быть испытаны в соответствии с ANSI C37.13 и UL1066.
3. Изолированный корпус (ICCBS):ICCBS по существу аналогичны автоматическим выключателям в литом корпусе. Однако они включают в себя 2-ступенчатый механизм закрытия с накоплением энергии. Зарядная рукоятка или двигатель заряжает пружину, которая затем отпускается кнопкой или соленоидом, чтобы окончательно закрыть прерыватель. Обычно они имеют размеры от 800 до 4000 ампер. Обычно они имеют типоразмер от 800 до 4000 ампер и используются в MCC или в качестве главного выключателя в распределительном щите.ICCB также проходят испытания в соответствии со стандартами UL489 и NEMA AB-1
.Автоматические выключатели среднего и высокого напряжения:
ВыключателиMV используются для систем от 600 В до 69 кВ, а высоковольтные выключатели применяются в системах с напряжением более 69 кВ. Тип среды, которая существует внутри этих автоматических выключателей, используется для их классификации. Это следующие:
1. Масляные автоматические выключатели:
Главные контакты погружены в масло, которое действует как ионизирующая среда.Масло обладает высокой диэлектрической прочностью, чтобы выдерживать напряжение на контактах. Дуга разлагает масло на газы, которые обладают отличными охлаждающими свойствами для гашения дуги. Однако масло, как и газообразный водород, легко воспламеняется, поэтому существует риск возгорания. Эти гидромолоты также требуют своевременного осмотра и замены масла. OCB используются напряжением до 11кВ.
2. Воздушные автоматические выключатели:
В этих автоматических выключателях в качестве средства гашения дуги используется струя воздуха под высоким давлением.
Воздушный поток охлаждает дугу и отталкивает продукты дуги в атмосферу, что приводит к гашению дуги.
Воздушные выключатели в настоящее время в основном заменяют масляные выключатели, поскольку они не связаны с пожарной опасностью. Они также компактны и имеют меньшее время дуги. В большинстве систем высокого напряжения выше 110 кВ используются воздушные выключатели.
3. SF6 Автоматические выключатели:
Гексафторид серы (SF6) представляет собой инертный изолирующий газ, который используется в качестве среды для гашения дуги.Он обладает превосходными характеристиками гашения дуги, поскольку SF6 имеет тенденцию поглощать свободные электроны, поэтому дуга быстро изолируется из-за потери проводящих электронов. Также существуют автоматические выключатели F6 на напряжение до 115 кВ и 230 кВ с временем отключения менее 3 циклов. . Однако эти автоматические выключатели очень дороги.
4. Вакуумные выключатели:
В этих выключателях вакуум используется в качестве среды для гашения дуги.Он предлагает самые сильные изоляционные свойства, чем любой другой материал. Следовательно, как только в этом автоматическом выключателе возникает дуга, она немедленно гаснет. Они используются в системах от 22 кВ до 66 кВ.
Обзор типов автоматических выключателей
:
Важные параметры при выборе автоматических выключателей:
Отключающая способность / кА: — это максимальный ток, при котором автоматический выключатель рассчитан на безопасное прерывание при определенном напряжении.
Мгновенное срабатывание: Настройки, при которых автоматический выключатель срабатывает немедленно, без какой-либо преднамеренной задержки. Все MCCBS и ICB имеют настройки мгновенного отключения, а для PCBS это необязательно.
Настройки короткого замыкания: Автоматический выключатель остается замкнутым в течение некоторого времени в диапазоне высоких токов короткого замыкания. Это важный фактор в достижении избирательной координации автоматических выключателей.
Настройки длительного времени: Это настройка автоматического выключателя для определения продолжительности времени, в течение которого может протекать определенный ток перегрузки перед отключением. (для значений тока меньше кратковременного или мгновенного срабатывания).
Непрерывный ток: Это ток, который устройство будет выдерживать без отключения или перегрева.
Размер кадра: Размер кадра указывает физический размер выключателя, а также максимальный продолжительный ток, который он может выдерживать.
Номинальное напряжение в кВ: Указывает на максимальное напряжение системы, которое может выдержать автоматический выключатель.
Номинальная мощность в кВА или МВА: Важной характеристикой автоматического выключателя является его отключающая или отключающая способность. Это максимальный ток, который автоматический выключатель способен отключать при заданном напряжении и в определенных условиях, например. фактор силы.
Дается по следующей формуле:
Рейтинг МВА (отключающая способность) =√3 x Напряжение системы x ток SC 10 6
знак равно√3 x V L x I F 10 6
МВАГде I F = номинальный ток отключения в амперах.
Выбор автоматического выключателя в соответствии с его применением / отключающим устройством:
Это тип MCCB, предназначенный для защиты двигателей. Они содержат регулируемый магнитный расцепитель, который можно настроить для отключения двигателя в случае неисправности. Эта конфигурация может быть выполнена в соответствии с типом двигателя. Следует отметить, что пусковой ток не рассматривается как неисправность и может пройти.
Твердотельное отключение:
Эти отключающие устройства оснащены силовой электроникой и программируемым программным обеспечением.Они намного быстрее и надежнее традиционных автоматических выключателей и требуют относительно меньшего обслуживания.
Они также имеют дополнительные функции отключения, такие как длительное, кратковременное, мгновенное отключение и отключение при падении на землю.
Термомагнитный:
Эти расцепители состоят из биметаллической термопласты, которая контролирует работу автоматического выключателя. Перегрев, вызванный высоким током короткого замыкания, приведет к срабатыванию биметаллической ленты для отключения автоматического выключателя, задержка будет зависеть от величины тока короткого замыкания.В основном они используются для защиты нашей системы от перегрузок.
Эти расцепители доступны как в автоматических выключателях, так и на печатных платах и обеспечивают мгновенное отключение, в то время как для печатных плат также могут быть выполнены настройки короткого времени 30 циклов, используя только тепловые модули.
MCCB, ICCB или PCB? Какой выбрать?В целом все автоматические выключатели обеспечивают защиту от перегрузки по току. Выбор автоматических выключателей в литом корпусе, автоматических выключателей с изолированным корпусом и силовых выключателей в системе обычно зависит от предполагаемого применения, требуемых стандартов проектирования и технических характеристик.
Инженер должен учитывать параметры, обсужденные выше, такие как кратковременный рейтинг, отключающая способность, размер кадра и т. Д., Чтобы определить, подходит ли устройство для обеспечения защиты, а также координации и селективности.
MCCB и ICCB имеют наивысшую отключающую способность наряду с мгновенным отключением, поэтому нашей системе не требуется выдерживать высокие токи при любой временной задержке. В то время как печатные платы имеют высокую отключающую способность, дополнительные настройки мгновенного срабатывания, но модели с наивысшим кратковременным рейтингом.
Рабочие требования, такие как выдвижной монтаж, потребуют печатных плат, в то время как для фиксированного монтажа потребуется MCCBS или ICCBS. Экономические преимущества всегда важны, поэтому выбирается лучший компромисс между номинальными характеристиками, размером корпуса и стоимостью. MCCBS и ICCBS относительно дешевле, чем печатные платы.
Окончательно , мы можем согласиться с тем, что автоматические выключатели являются неотъемлемой частью системы электроснабжения, и их правильное применение очень важно. Наряду с основами и принципами работы автоматических выключателей инженер должен также знать, как правильно выбирать автоматические выключатели в соответствии с их использованием.
A Основное руководство по типам автоматических выключателей
Автоматические выключатели все чаще используются вместо предохранителей в транспортном оборудовании всех типов. У автоматических выключателей много достоинств: они более долговечны, их легче переустанавливать и заменять, и их можно заказать в типах и размерах, которые подходят для большинства мест, где используются предохранители на транспортных средствах.
Пожалуй, самое главное, автоматические выключатели с кнопками сброса позволяют пользователям немедленно отключать электроэнергию, обеспечивая дополнительный уровень личной безопасности, недоступный при использовании предохранителей.
Автоматические выключатели: обзор
Автоматический выключатель делает именно то, о чем говорит его название: когда он обнаруживает высокую силу тока или другую электрическую проблему — обычно это нагрев цепи, — он переключается и отключает цепь, защищая чувствительные электрические системы от повреждений. Как правило, автоматические выключатели бывают трех разных типов в зависимости от способа их сброса после срабатывания: Тип 1 (автоматический), тип II (ручной) и тип III (срабатывание при нажатии). Эти типы могут частично перекрываться в зависимости от конструкции выключателя.
Тип I: автоматические выключатели с автоматическим сбросом
Автоматический означает, что выключатель самовосстанавливается без помощи пользователя. Автоматический выключатель типа I будет обеспечивать непрерывную защиту до тех пор, пока не будет обнаружено и устранено превышение тока, а затем он автоматически сбросится.
Автоматические выключателитипа I обычно используются в приложениях с относительно низким напряжением и в местах, где было бы трудно получить доступ к автоматическому выключателю для ручного сброса. Вы часто найдете их используемыми для защиты цепей, которые время от времени испытывают перегрузки, таких как двигатели стеклоочистителей, фары и второстепенные системы, такие как зарядные устройства.
Тип II: автоматические выключатели с ручным сбросом
Руководство указывает, что человек должен сбросить этот тип автоматического выключателя, нажав встроенную кнопку сброса. Вы должны обязательно выключить зажигание или устранить перегрузку перед сбросом автоматического выключателя типа II.
Автоматические выключателиобеспечивают визуальную индикацию сработавшей цепи, экономя ваше время при поиске неисправностей в неисправной системе. Автоматические выключатели типа II хорошо подходят для систем, в которых автоматические выключатели требуются только при включенном двигателе, а также для систем, в которых замена предохранителей нецелесообразна, таких как люки на крыше, электрические стеклоподъемники и автомобильные сиденья.
Тип lll: Автоматические выключатели с двухпозиционным срабатыванием
Автоматические выключателиType III с функцией Push-to-Trip также являются ручными по своей природе, что позволяет вам проверить цепь, нажав кнопку и отключив цепь. Возможность ручного отключения тока делает автоматические выключатели типа III идеальными с точки зрения безопасности, поскольку вы можете отключить ток, не отключая аккумулятор или не выключая двигатель. Они включают в себя визуальный индикатор, показывающий срабатывание выключателя — обычно в виде рычага, который выдвигается при нажатии кнопки отключения.Когда вы нажимаете рычаг обратно, он сбрасывает автоматический выключатель.
Пример срабатывания автоматического выключателя типа III с выдвинутым желтым рычагом.
Также называемый «переключаемым», выключатель «нажми и отключи» является особенно важным типом выключателя, поскольку он позволяет любому, кто имеет доступ к определенным системам автомобиля, заранее отключить питание. В системах, подключенных напрямую к батареям и имеющим другие риски сильных ударов, обычно есть автоматические выключатели, предотвращающие прохождение тока через систему во время ремонта.После завершения ремонта вы просто «переключаете» автоматический выключатель в исходное состояние.
Автоматические выключателитипа III часто используются в более сильноточных устройствах, таких как стартеры, насосы, лебедки и плуги.
Выбор правильного автоматического выключателя
При выборе автоматического выключателя важно знать потребности вашего автомобиля и тип автоматического выключателя, который им лучше всего соответствует. Вы должны учитывать, где будет установлен автоматический выключатель, номинальный ток, который должен выдерживать электрический выключатель, тип метода сброса и любые соответствующие требования спецификации SAE.Для получения дополнительной информации см. Статью Как правильно выбрать устройства защиты цепи.
Для получения информации о широком ассортименте автоматических выключателей, предлагаемых Waytek, щелкните здесь.
Автоматические выключатели переменного и постоянного тока для защиты от сверхтоков
Автоматический выключатель — это устройство защиты от перегрузки по току (OCPD), предназначенное для защиты электрических устройств и людей от условий перегрузки по току. В отличие от большинства предохранителей, автоматические выключатели могут быть сброшены, что делает их популярным выбором для защиты от сверхтоков.В автоматических выключателях используется электромагнит и / или биметаллический переключатель для обнаружения состояния перегрузки по току.
Типы и характеристики автоматических выключателейАвтоматический выключатель можно сбросить, переместив рукоятку рычага отключения в положение полного ВЫКЛЮЧЕНИЯ, а затем вернув рукоятку в положение ВКЛЮЧЕНО. Перед попыткой сброса выключателя необходимо убедиться, что источник перегрузки устранен. Существует три типа автоматических выключателей, различающихся внутренними механизмами отключения:
- Магнитный
- Тепловой
- Термомагнитный
Независимо от того, какой внутренний механизм использует автоматический выключатель, большинство автоматических выключателей внешне выглядят одинаково, за исключением предохранителя автоматического выключателя.Предохранитель автоматического выключателя представляет собой ввинчиваемый OCPD, который имеет рабочие характеристики автоматического выключателя.
Преимущество предохранителя автоматического выключателя состоит в том, что предохранитель может быть сброшен после перегрузки. Доступны автоматические выключатели различной силы тока, но обычно номинальное напряжение составляет 110 В для однополюсных выключателей для жилых помещений или 220 В для двухполюсных выключателей для жилых помещений.
Рис. 1. Автоматические выключатели доступны в различных конфигурациях, включая однополюсные и двухполюсные выключатели.Чтобы получить доступ к соединениям выключателя на сервисной панели, необходимо снять крышку панели.
Магнитный
Магнитный прерыватель цепи — это OCPD, который работает с использованием миниатюрных электромагнитов для размыкания и замыкания контактов. Основная идея показана ниже.
Рис. 2. Электромагнитные соленоиды — это пример использования электромагнетизма для работы.Как вы можете видеть, железный поршень окружен заключенной в оболочку катушкой с проволокой, а к железному поршню прикреплен набор контактов. Когда через катушку проходит электрический ток, контакты, прикрепленные к железному сердечнику, притягиваются к катушке. Таким образом, мы можем размыкать или замыкать контакты соленоида. Обратите внимание, что на рисунке показаны как нормально открытые, так и нормально закрытые контакты.
Как показано на Рисунке 3, создаваемое магнитное поле можно усилить, увеличивая приложенный ток и количество витков на единицу длины, а также вставляя железный сердечник через катушку.
Рис. 3. Электромагнит можно усилить, увеличив силу тока, увеличив количество витков в катушке и пропустив через катушку железный сердечник.Соленоид в магнитном выключателе размыкает цепь в зависимости от ограничения тока выключателя.
Когда ток через катушку превышает номинальное значение выключателя, магнитное притяжение становится достаточно сильным, чтобы активировать ручку рычага отключения и разомкнуть цепь.См. Рисунок 4.
Рис. 4. В выключателе магнитной цепи пропускание электрического тока через катушку приводит к тому, что контакты, прикрепленные к железному сердечнику, подтягиваются к катушке. Соленоид в магнитном выключателе размыкает и замыкает контакты в зависимости от уровня тока.После устранения перегрузки рукоятку рычага отключения можно вернуть в исходное положение, повторно активируя цепь.
Тепловой
В тепловых выключателях используется биметаллическая полоса, прикрепленная к механизму защелки.Биметаллическая полоса состоит из двух разнородных металлов, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. Биметаллическая полоса при нагревании изгибается и размыкает контакты. См. Рисунок 5. Биметаллическая полоса может нагреваться непосредственно током в цепи или косвенно из-за повышения температуры, вызванного увеличением тока в цепи.
Рис. 5. В тепловых выключателях используется биметаллическая полоса, прикрепленная к механизму защелки, чтобы размыкать цепь при коротком замыкании или перегрузке.Тепловые выключатели сконструированы таким образом, что биметаллическая полоса изгибается для размыкания контакта под действием натяжения пружины в зависимости от величины постоянного тока, протекающего через нее. Биметаллическая полоса должна остыть и вернуться к своему нормальному состоянию (размеру) при комнатной температуре, прежде чем автоматический выключатель можно будет сбросить.
Тепловая защита цепи не мгновенная. Требуется время, чтобы нагреть полоску и прогнуться достаточно далеко, чтобы контакты открылись.Магнитный прерыватель цепи используется в приложениях, где эта задержка может вызвать повреждение цепи. Тепловые выключатели могут быть сброшены нажатием кнопки только после того, как биметаллическая полоса остынет.
Термомагнитный
Термомагнитные выключателивключают в себя как функцию магнитного отключения для защиты от короткого замыкания, так и функцию теплового отключения для защиты от перегрузки, как показано на Рисунке 6.
Рисунок 6.Термомагнитный выключатель.Термомагнитные выключатели также называют выключателями с обратнозависимой выдержкой времени. Как показывает альтернативное название «обратнозависимое время», чем выше перегрузка, тем короче время, необходимое автоматическому выключателю для размыкания.
Когда возникает состояние перегрузки, избыточный ток выделяет тепло, которое воспринимается биметаллическим термочувствительным элементом. Через короткий промежуток времени, в зависимости от номинальных характеристик выключателя и величины перегрузки, выключатель сработает, отключив источник напряжения от нагрузки.В случае короткого замыкания электромагнитный датчик немедленно реагирует на ток короткого замыкания и размыкает цепь.
Автоматические выключатели постоянного тока
Автоматический выключатель постоянного тока — это OCPD, который защищает электрические устройства, работающие с постоянным током, и содержит дополнительные меры по гашению дуги.
Автоматические выключателипостоянного тока — относительно новая технология для большинства домовладельцев, поскольку большинство устройств, используемых в доме, работают с автоматическими выключателями переменного и переменного тока. Обычные автоматические выключатели переменного тока для дома рассчитаны на отключение свыше 6 кА.Некоторые производители выпускают автоматические выключатели с двойным номиналом для переменного / постоянного тока от 48 до 125 В постоянного тока. Автоматические выключатели постоянного тока используются с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) от 24 до 48 В постоянного тока и в ветроэнергетических установках.
Хотя автоматические выключатели постоянного и переменного тока похожи по форме и функциям, внутренне они работают по-разному. Во время перегрузки внутренние контакты выключателей переменного и постоянного тока разделяются для защиты цепи. Однако по мере того как контакты разъединяются, образуется дуга, когда ток проходит через образовавшийся воздушный зазор.Контактная дуга — это электрическая дуга, возникающая при размыкании и замыкании автоматических выключателей. См. Рис. 7. По мере того, как дуга продолжает прыгать через воздушный зазор, ток продолжает течь через цепь. Эти дуги необходимо быстро погасить.
Рис. 7. Контактная дуга — это электрическая дуга, возникающая при размыкании и замыкании автоматических выключателей.Способы, которыми сконструированы выключатели постоянного и переменного тока для гашения дуги, сильно различаются, и именно поэтому автоматические выключатели постоянного и переменного тока не взаимозаменяемы.Для приложений постоянного тока следует использовать только автоматические выключатели, обозначенные как выключатели постоянного тока.
Выключатель переменного тока никогда не должен использоваться в цепи постоянного тока. Автоматические выключатели переменного тока не предназначены для устранения проблем дугового разряда, связанных с постоянным током. Автоматические выключатели постоянного тока включают дополнительные меры по гашению дуги для рассеивания электрической дуги при размыкании и замыкании и продления срока службы устройства.
Подавитель дуги постоянного тока
Дуги постоянного токасчитаются наиболее сложными для гашения, потому что постоянный источник постоянного тока заставляет ток течь постоянно и с большой стабильностью через гораздо больший промежуток, чем источник переменного тока с равным напряжением, часто показываемый в таких показателях, как пиковое значение и среднеквадратичное значение.
Для уменьшения дуги в цепях постоянного тока механизм переключения должен быть таким, чтобы контакты разъединялись быстро и с достаточным воздушным зазором, чтобы гасить дугу как можно скорее при размыкании. Когда контакты постоянного тока замыкаются, необходимо, чтобы контакты перемещались вместе как можно быстрее, чтобы предотвратить некоторые из тех же проблем, возникающих при их размыкании. Если автоматический выключатель рассчитан на постоянный ток, он будет указан на выключателе производителями.
Рисунок 8.Некоторые автоматические выключатели рассчитаны на переменный / постоянный ток. Эта информация будет четко указана на этикетке производителя.Стоит упомянуть, что когда короткое замыкание происходит на выводах цепи постоянного тока, ток увеличивается от рабочего тока до тока короткого замыкания в зависимости от сопротивления и индуктивности короткозамкнутого контура.
Некоторые типы автоматических выключателей рассчитаны на переменный / постоянный ток для использования с любым типом применения. Эта информация будет указана на этикетке производителя.
Подавитель дуги переменного тока
Дуга переменного тока самозатухает при размыкании группы контактов. Источник переменного тока имеет напряжение, меняющее полярность 120 раз в секунду при работе от сети с частотой 60 Гц. Чередование позволяет дуге иметь максимальную продолжительность не более полупериода.
Переменный ток достигает нуля 60 раз в секунду. См. Рисунок 8. Когда переменный ток достигает нуля, ток не течет, и, следовательно, дуга гаснет.
Рисунок 9.Когда переменный ток достигает нуля, ток не течет, и, следовательно, дуга гаснет. Автоматические выключателикак OCPD
Автоматический выключатель — это устройство защиты от перегрузки по току с механическим механизмом, который может автоматически размыкать цепь при коротком замыкании или перегрузке. Автоматические выключатели используют два принципа работы для защиты цепи: тепловой и магнитный.
Тепловые выключатели состоят из нагревательного элемента и механического фиксатора.Нагревательный элемент обычно представляет собой биметаллическую полосу, которая нагревается при протекании через нее тока.
В магнитных автоматических выключателяхдля обнаружения перегрузки по току используется электромагнит. Большинство магнитных выключателей содержат как тепловые, так и магнитные компоненты. В то время как магнитные компоненты защищают схему от высокого тока перегрузки или токов короткого замыкания, тепловые компоненты защищают схему от постоянного тока перегрузки, уровень которого недостаточен для активации магнитных компонентов.
Автоматический выключатель постоянного тока используется для защиты электрических устройств, работающих с постоянным током (DC), и содержит дополнительные меры по гашению дуги. Автоматические выключатели постоянного тока являются относительно новой технологией и используются в зарядных станциях электромобилей, фотоэлектрических устройствах и системах хранения аккумуляторов, а также в промышленных распределительных сетях постоянного тока.
.