Условия выбора автоматических выключателей: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

Содержание

На какие характеристики обратить внимание при выборе автоматического выключателя

май 25, 2021

Автоматический выключатель – это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрической сети от повреждений, вызванных протеканием по ней токов большой величины. Если поток электронов, который проходит через автомат, превысит номинальный, цепь разомкнётся, изоляция не расплавится, проводка не загорится.

Современный рынок электрической защитной техники предлагает потребителю широкий выбор моделей автоматических выключателей, отличающихся друг от друга степенью и типом защиты, функциональностью. Чтобы обеспечить бесперебойную работу электрооборудования вашего дома, офиса или цеха, устройство, купленное вами, должно соответствовать параметрам сети и условиям, в которых оно будет работать.

История создания автоматического выключателя

Первый автомат защиты электролинии, продемонстрированный в 1838 году американцем Чарльзом Графтоном Пейджем, представлял собой ртутный резервуар с поднимающимся при увеличении силы тока контактным стержнем, который размыкал цепь.

Прообразом современных предохранителей стала колба Томаса Эдисона с помещённой в неё легкоплавкой проволокой или фольгой, запатентованная им в качестве устройства, обеспечивающего разрыв сети при перегрузке, в 1880 году.

В 1893 Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрёл рубильник с пружинными контактами и автоматической защитой от КЗ, принцип действия которого используется в промышленных автоматах до сих пор. Им же в 1910–1914 годах было разработано и усовершенствовано дугогасящее устройство, позволяющее быстро втягивать электродугу при разрыве трёхфазной цепи с переменным током высокого напряжения.

В начале XX века «Электрическое акционерное общество б. Шуккертъ в Нюрберге» разработало трёхфазный генератор с автоматом, который можно было настроить на работу в цепи с силой тока до 2000 А. В 1910 году появился аппарат, способный как мгновенно разомкнуть сеть при больших перегрузках, так и отключить её с регулируемой задержкой при незначительном повышении мощности.

Первые масляные автоматы были представлены на выставке в Турине французами в 1911 году.

В 1921–1945 годы на рынке электротехники появились автоматические выключатели многократного использования Хуго Штоца и Генриха Шахтнера, объединившие в себе магнитный и тепловой расцепители. В это же время были изобретены дугогасительные камеры, с помощью которых можно было погасить искры, возникающие при срабатывании автомата. В 1950–1970 годы были усовершенствованы конструкции масляных автоматических выключателей и дугогасительных устройств, для гашения дуги начали использовать такие среды, как вакуум, воздух и электрический газ.

Современные автоматы с автоматическим регулированием характеристик не только защищают электрическую сеть от замыканий и перегрузок благодаря наличию в их конструкции и электромагнитного, и теплового расцепителей, но и имеют дополнительные модули, позволяющие разомкнуть цепь на расстоянии, например, в момент пожара, когда доступа к щитовой уже нет.

За счёт улучшения теплоотдачи корпуса и эволюции дугогасительной системы увеличился срок службы автоматических выключателей.

Типы и различия автоматов

В зависимости от сети, для которой предназначен электровыключатель, устройства защиты могут быть постоянного тока, переменного или универсальные. Бытовые автоматы предназначены для монтажа в сеть напряжением 220 В. Для трёхфазной сети выпускаются автоматические выключатели, рассчитанные на напряжение 380 В и 400 В. Одной из самых важных характеристик, определяющей возможности автомата, является показатель номинального тока.

Номинальным называется ток, дающий тот максимум нагрева жилы и изоляции запитывающего кабеля, соединительных элементов, токопроводящих частей подключенных к сети приборов, при котором электрооборудование не пострадает, даже если ток такой силы будет течь по цепи постоянно.

Чтобы разобраться, под какой номинальный ток выбрать автомат, необходимо рассчитать сечение кабеля электропроводки в соответствии с мощностью оборудования, которое вы собираетесь к ней подключить, и оценить его устойчивость к перегрузкам по специальной таблице. Автоматы бывают однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные и четырёхполюсные. Количество полюсов определяется параметрами сети и подключенного к ней электрооборудования.

Если вы планируете, например, запитать от трёх фаз переменного тока трансформатор, вам потребуется трёх- или четырёхполюсный автомат, способный разорвать три фазы или три фазы и ноль в зависимости от схемы соединения его обмоток. Для защиты подключенного к трёхфазной сети станка с несколькими двигателями нужно установить один четырёхполюсный автомат, который обеспечит 220 В и в случае необходимости разомкнёт фазу и ноль, несколько трёхполюсных для защиты каждого из моторов и несколько двухполюсных, обеспечивающих работу цепей управления.

Для однофазной сети переменного тока подойдёт двухполюсное устройство, способное разомкнуть фазу и ноль. Однополюсные автоматы обычно подключают на каждую ветку домашней проводки вместе с УЗО. Для защиты сети постоянного тока нужен двухполюсный автомат, который в случае необходимости одновременно обеспечит разрыв и «+» и «−».

При проектировании электросети важно обратить внимание и на скорость, с которой цепь при перегрузке будет разомкнута:

нормальный автомат отреагирует на повышение нагрузки в течение 0,02–0,1 с.;
селективный сработает в течение 1 с.;
быстродействующий разомкнёт цепь максимум за 0,005 с.

Типы A, B, C, D автоматических выключателей определяются степенью повышения тока в цепи, при котором произойдёт мгновенное расцепление, и временем, которое потребуется устройству, чтобы среагировать на повышение нагрузки обесточиванием сети. Выключатель A-типа сработает, когда значение силы тока превысит номинальное в 2–3 раза. Автомат типа B разомкнёт цепь при превышении в 3–5 раз. Устройство типа C сработает, когда сила тока относительно номинальной повысится в 5–10 раз.

Выключатель D-типа разомкнёт цепь при повышении номинального тока в 20–30 раз. Существуют также автоматы типов K (для серьёзных индуктивных нагрузок) и Z (для электроники), предел тока для которых может отличаться в зависимости от производителя. В автоматах типа MA, которые устанавливаются для защиты сети с большой нагрузкой или, например, одного конкретного электродвигателя, вместо теплового расцепителя стоит реле максимального тока.

Ознакомиться с время-токовой характеристикой автоматического выключателя можно по графику, приведённому в инструкции производителя. Верхняя линия на нём показывает, как быстро сработает тепловой расцепитель при повышении тока. Нижняя – при каких значениях силы тока и за какое время произойдёт электромагнитная отсечка при КЗ.

Время-токовая характеристика автомата для жилых зданий зависит от номинального тока, на который он рассчитан. В силовых автоматических выключателях на эту величину дополнительно влияют такие параметры, как условный тепловой ток в оболочке и на открытом воздухе, номинальный непрерывный ток.

Время мгновенного отключения для них определяется не типом B, C, D а расчётом тока уставки электромагнитного расцепителя через значение номинального тока. Отключающая способность автомата – это величина силы тока, которая заставит автомат разомкнуть цепь.

Как и где применяются автоматические выключатели?

Автоматы просты в монтаже и надёжны. Использование их в бытовых и промышленных электрических сетях позволяет своевременно обнаружить тепловую перегрузку или короткое замыкание и мгновенно принять меры. Обесточить цепь в случае возникновения аварийной ситуации можно с помощью:

предохранителей с расплавляющейся при перегреве вставкой;

бытовых автоматических выключателей, которые в зависимости от типа время-токовой нагрузки могут монтироваться в сеть переменного тока напряжением не выше 440 В в квартирах, частных домах, в качестве вводных установок электросетей жилых зданий;
силовых автоматов, предназначенных для использования с сетями постоянного и переменного тока соответственно до 1500 В и до 1000 В в коммерческих, административных, промышленных зданиях и на подстанциях.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Изготовленный из диэлектрика корпус устройства оборудован гнездом крепления на дин-рейку. Автомат монтируется в электрическую цепь с помощью клеммных зажимов, расположенных в верхней и нижней частях корпуса. Тумблёр с фиксированными верхним и нижним положениями даёт возможность потребителю электроэнергии разомкнуть или замкнуть цепь вручную в случае необходимости. Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая при повышении силы тока постепенно разогревается, изгибается и отключает автомат.

Токовая отсечка происходит за счёт включения в работу в момент аварийного повышения нагрузки электромагнитной катушки, сердечник которой, выдвигаясь, надавливает на рычаг и таким образом размыкает цепь. Чтобы возникающая в момент разрыва сверхтоков электрическая дуга не выжгла контакты, дугогасительная камера электровыключателя разделяет разряд дуги на небольшие потоки и затем гасит их, охлаждая.

Правила выбора автоматических выключателей

Вы сможете избежать ошибок при выборе автомата, если кроме параметров цепи, которую он будет защищать, его полюсности, класса, отключающей способности, номинальной силы тока, мощности электрооборудования будете учитывать и тип нагрузок, определяющийся особенностями работы запитанных от сети приборов. Так, например, в обычной городской квартире во время включения электрического освещения изменение сопротивления нити накала лампочки увеличивает силу тока почти в 3 раза. Поэтому для ветки освещения лучше купить автомат типа B.

Если вы, например, оборудуете мастерскую, к питающей сети переменного трёхфазного тока которой будете подключать в перспективе трансформатор или устройства с асинхронным двигателем (деревообрабатывающее или металлообрабатывающее оборудование), при выборе кабеля для электропроводки и автомата вам нужно обязательно учесть пусковые токи. В квартире (стиральная машина, электроинструмент, вентилятор) они небольшие и кратковременные.

Пусковые токи – это мгновенный максимум, потребляемый при запуске устройствами, в конструкции которых присутствует магнитный сердечник. Такая перегрузка кратковременна и не может нанести ущерб кабелю, если его сечение подбиралось с учётом мощности оборудования.

Если вы собираетесь использовать в своей мастерской прибор с асинхронным двигателем, который в момент раскручивания ротора даёт большую перегрузку электросети, выберите автоматический выключатель типа C. Он срабатывает при повышении номинальных токов в 5–10 раз и даёт некоторый запас времени, что позволит вам включить оборудование, не щёлкая тумблёром автомата.

В производственном цехе электродвигатели станков часто дают активно-индуктивную нагрузку. Для их качественной работы лучше поставить автоматы типа D, способные некоторое время выдержать ток, увеличившийся в 10–20 раз. Модульные конструкции для сетей постоянного тока подбираются аналогично.

Правила монтажа и проверки автоматического выключателя

Подключение автомата должно выполняться в соответствии с ПУЭ. Основной выключатель монтируется перед счётчиком на установленную в щитке дин-рейку с помощью пластиковой защёлки на корпусе. При подключении устройства необходимо убедиться, что токопроводящая жила в месте соприкосновения с контактом тщательно очищена от изоляции. Чтобы получить качественное крепление, соединение полюсов между собой лучше делать проводами одинакового сечения.

Ввод выполняется обычно сверху, там, где расположен неподвижный контакт. Количество автоматических выключателей после счётчика определяется необходимостью разграничения отдельных ветвей электротрассы объекта. Трёхфазный автомат подключается аналогично. Если вы планируете использовать прибор с асинхронным двигателем, после монтажа с помощью фазоуказателя нужно проверить правильность чередования фаз.

Внимание! Не забудьте, что установка счётчика выполняется только сотрудниками органов энергонадзора, которых надо официально вызвать перед подключением дома или квартиры к питающей сети.

Прогрузку автомата может сделать только электротехническая лаборатория на специальной испытательной установке, с помощью которой на выключатель подаётся ток необходимой величины и определяется точное время размыкания цепи. Результаты испытаний фиксируются протоколом и техническим отчётом. А вот убедиться, что пакетник подключен правильно, вы можете и сами.

Если при выключенном тумблёре автомата оборудование, запитанное от электросети, продолжает работать или изменяются показания счётчика, значит монтаж выполнен неправильно.

Бренды автоматических выключателей

Автоматы серии BA

Модульные и силовые автоматические выключатели серии BA используют в сетях переменного и постоянного тока напряжением не более 690 В для переменного тока частотой 50–60 Гц и 440 В для постоянного. Автоматы BA выдерживают номинальный ток до 2000 А. Их коммутационная стойкость к износу в некоторых случаях достигает 20 тысяч циклов. Они могут иметь полюсность от 1 до 4 с электромагнитным и тепловым расцепителями в каждом полюсе и время-токовую нагрузку A, B, C, D.

Отключающая способность отдельных автоматов BA достигает 6 кА, средняя – 4,5 кА. Модульные версии этой серии можно устанавливать на дин-рейку или с помощью планки-адаптера вместо устаревших выключателей AE. Все составляющие силовых автоматов BA размещены в блочном корпусе, который крепят к вертикальной поверхности с помощью саморезов. Наибольшей популярностью пользуются такие выключатели ВА, как IEK, Контактор, ИНТЭС, ДЭК, EKF и др.

Российские силовые и бытовые автоматы выпускаются в соответствии с разными ГОСТами, поэтому требования к их конструкции и характеристикам отличаются. ГОСТ IEC 60898-1-2020 определяет область и цель применения автоматических выключателей, работающих с сетью переменного тока, где номинальная сила тока не превышает 125 А, а отключающая способность не должна быть выше 25000 А. ГОСТ Р 50030.2-2010 регламентирует нормы для промышленных автоматов без ограничения по отключающей способности и номинальному току.

IEK

Русские автоматические выключатели IEK пользуются большим спросом на российском и украинском рынке электротехники благодаря низкой стоимости этих автоматов. При покупке нужно быть внимательным – часто встречаются подделки, отличающиеся по качеству и конструкции. Аппараты выпускаются в B, C и D вариантах, последний из которых рассчитан более на трёхфазную сеть.

Legrand

Французские автоматические выключатели Legrand сходны по качеству с популярными автоматами ABB, но стоят дороже. Серия Legrand TX3 предназначена для установки в квартирах и частных домах. Аппараты просты в эксплуатации и надёжны. Модели Legrand DX3 подойдут как для использования в жилых домах, так и на производстве. Они способны выдержать нагрузку до 125 А.

Schneider Electric

Французские автоматические выключатели Schneider Electric можно поставить на одну из первых трёх позиций в рейтинге надёжных автоматов. Их изготавливают из огнестойких металлов. Корпус аппарата не разрушается под воздействием ультрафиолета. Для жилых строений выпускаются серии: Schneider «Домовой», идеально соответствующая по параметрам российским электрическим сетям, более бюджетная Easy 9 и Schneider Acti 9, подходящая для использования как в условиях производства, так и в частом доме или квартире. Аппараты Schneider Acti 9 отличаются повышенной безопасностью и способны работать в нестандартных условиях.

Автоматы ABB

Выключатели ABB, которые выпускаются в Германии шведско-швейцарской компанией, считаются лучшими по качеству, безопасности в использовании и долговечности при небольшой разнице в цене по сравнению с автоматами, изготовленными в России. От моделей других производителей они отличаются большим количеством крепёжных элементов и большей перегрузочной способностью на токах от 6 до 8 кА. Автоматы ABB можно встретить в продаже двух серий SH 200 и S200 с отключающей способностью соответственно 4,5 и 6 кА.

TMAX

Серия универсальных автоматических выключателей TMAX выпускается компанией ABB. Автоматы TMAX можно монтировать в электротрассу как производственных, так и жилых зданий. Они подходят для сетей переменного и постоянного тока, отличаются высоким качеством и устойчивостью к токам короткого замыкания.

Часто задаваемые вопросы по автоматическим выключателям

Вопрос: как рассчитать номинальный ток автомата для квартиры?

Ответ: номинальный ток выключателя должен быть немного выше, чем запланированная вами нагрузка на электросеть и соответствующий ей кабель. Мощность нагрузки определяется суммарной мощностью оборудования, которое будет запитываться от сети, делённой на значение напряжения в сети (в условиях квартиры – 220 В).

Сечение медной жилы кабеля, мм²	Нагрузка, которую в состоянии длительно выдерживать кабель, А	Номинальная сила тока автоматического выключателя, А	Сила тока, на которую автомат отреагирует, А	Виды нагрузки
1,5	19	10	16	Освещение, сигнализация
2,5	27	16	20	Розетки и электрополы
4	38	25	32	Сплитсистемы и бойлеры
6	46	32	40	Электроплиты и духовки
10	70	50	63	Вводные линии питания

Вопрос: С какой отключающей способностью лучше купить выключатель?

Ответ: Если вы живёте в городской квартире, вам будет достаточно поставить автомат с отключающей способностью 6 кА, для дачи хватит выключателя, который будет мгновенно размыкать сеть при нагрузке в 4,5 кА.

Вопрос: Может, вместо расчётов стоит купить автомат подороже и помощнее? Не хочется всё время, когда включаешь в сеть дрель или чайник, выбегать на лестничную клетку.

Ответ: Автомат ставится не для того, чтобы отключать электричество каждый раз, когда вы включаете в сеть электрочайник, а для защиты проводки от повреждения большими токами. Сечение жилы кабеля электротрассы рассчитывается с учётом запланированного потребления электроэнергии. Проблемы у вас, скорее всего, возникают из-за того, что проводка изначально не рассчитана на большую нагрузку. Если вы поставите более мощный аппарат, который не будет размыкать сеть при перегреве, она сгорит.

5.2 Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели предназначены для нечастых коммутационных переключений электрических цепей и их защиты в аварийных и ненормальных режимах. Автоматический выключатель для защиты АД выбирают из условий [8]:

;

I_н
т ≥ k_н
т· I_р_max;

I_ср_эл= (12…15) I_на,

где I_н
а – номинальный ток автоматического выключателя, А;

I_р_max– максимальный расчетный ток АД, А:

где I_н– номинальный ток АД, А;

k₃ – коэффициент загрузки АД, при k₃ = 1,0 I_р_max = I_н ;

I_н
т — номинальный ток теплового расцепителя, А;

k_н
т – коэффициент запаса тепловой перегрузки, k_н
т = 1,1…1,3;

I_ср_эл— ток срабатывания электромагнитного расцепителя (ток отсечки), А.

Затем выполняют проверку выбранного автоматического выключателя на несрабатывание при пуске, для этого должно выполняться следующее условие:

I_ср_эл≥ (1,5…1,6) I_п ,

где I_п – пусковой ток АД, А.

Если условие выполняется, то выбор выключателя произведен правильно.

№1 Исходные данные: Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и временем пуска 5 с имеет следующие параметры: P_н =7,5 кВт; U_н = 380 В; η = 87,5 %;

cos φ_н = 0,86; к_з = 0,9; I_п^* = I_п / I_н = 7,5. Для защиты АД используется автоматический выключатель.

Требуется: Определить величину тока срабатывания электромагнитных расцепителей I_ср_эл, произвести выбор автоматического выключателя и магнитного пускателя.

Решение:

Для выбора номинального тока автоматического выключателя по условию необходимо определить максимальный расчетный ток АД

, А.

Номинальный ток АД определяется выражением [8]:

Отсюда I_р_max= 0,9 · 15,2 = 13,68 А.

Выбираем автоматический выключатель на ближайшее большее стандартное значение номинального тока I_н
а = 16 А.

Определяем величину тока срабатывания электромагнитных расцепителей I_ср_эл

I_ср_эл= (12…15) I_на, А; принимаем I_ср_эл= 12 · 16 = 192 А.

Затем выполняем проверку выбранного автоматического выключателя на несрабатывание при пуске, для этого должно выполняться следующее условие:

I_ср_эл≥ (1,5…1,6) I_п ,

где I_п – пусковой ток АД, А.

Величина пускового тока АД:

I_п = I_п^* · I_н = 7,5 · 15,2 = 114 А.

I_ср_эл= 192 А > 114 А — если условие выполняется, то выбор выключателя произведен правильно

По справочнику [1] выбираем автоматический выключатель АЕ-2040 с I_н
а = 16 А и

I_ср_эл= 12 I_{н а}.

5.3 Вопросы для самоконтроля

1) Какие два электрических параметра являются основными для выбора всех коммутационных и защитных аппаратов?

2) Какие коммутационно-защитные аппараты называются низковольтными?

3) Привести последовательность действий при выборе коммутационно-защитных аппаратов.

4) Привести условия выбора магнитного пускателя для защиты АД и пояснить их.

5) Привести условия выбора автоматического выключателя для защиты АД и пояснить их.

Библиографический список

1. Алиев И. И. Электрические аппараты [Текст] : справочник / И. И. Алиев, М. Б. Абрамов – М. : Изд-во Радио Софт, 2004. – 256 с.

2. Внутреннее электрическое освещение. Рабочие чертежи [Текст] : ГОСТ 21.608-84 : СПДС. – Введ. 1985–01–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1984. – 28 с.

3. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах [Текст] : ГОСТ 21. 614-88 (СТ СЭВ 3217-81) : СПДС. – Введ. 1988–07–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1988. – 15 с.

4. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации [Текст] : учеб. для вузов / А. П. Коломиец [и др.]. – М. : КолосС, 2007. – 350 с.

5. Мухортова Е.И. СД.03 Монтаж электрооборудования и средств автоматизации. Разработка электрических схем соединений [Текст]: методические указания к выполнению РГР / Е. И. Мухортова. – Уфа : БГАУ, 2010. – 24 с.

6. Правила выполнения электрических схем [Текст] : ГОСТ 2.702-75 : ЕСКД. – взамен ГОСТ 2.702-69. – Введ. 1977–07–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1977. – 30 с.

7. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) [Текст] / 7-е издание, дополн. с исправл. – Ч. : ООО «Центр безопасности труда», 2004. – 848 с.

8. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / П. И. Савченко [и др. ]. – М.: Колос, 1996. – 224 с.

9. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) [Текст] : ГОСТ 14254-96 – Введ. 1996–07–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1996. – 42 с.

10. Электропроводки [Текст] : ГОСТ Р 50571.15-97 (МЭК 364-5-52-93) : Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52. – Введ. 1997–07–01. – М. : ИПК Издательство стандартов, 1997. – 28 с.

Лицензия РБ на издательскую деятельность №0261 от 10.04.1998 г.

Подписано в печать ______________________2011 г.

Формат 60Ч84. Бумага типографская.

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. ______. Усл. изд. л. _____.

Тираж 100 экз. Заказ №______.

Издательство Башкирского государственного аграрного университета.

Типография Башкирского государственного аграрного университета.

Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34.

Пошаговое руководство по выбору автоматического выключателя

Существует несколько различных критериев, которые следует учитывать при выборе автоматического выключателя, включая напряжение, частоту, отключающую способность, номинальный постоянный ток, необычные условия эксплуатации и испытания продукта. В этой статье представлен пошаговый обзор выбора подходящего автоматического выключателя для вашего конкретного применения.

Номинальное напряжение

Общее номинальное напряжение рассчитывается по максимальному напряжению, которое может быть подано на все конечные порты, типу распределения и способу непосредственной интеграции автоматического выключателя в систему. Важно выбрать автоматический выключатель с достаточной допустимой нагрузкой по напряжению для конечного применения.

Частота

Автоматические выключатели до 600 ампер могут применяться на частотах 50-120 Гц. Частоты выше 120 Гц приведут к снижению номинальных характеристик выключателя. В проектах с более высокой частотой вихревые токи и потери в стали вызывают больший нагрев компонентов теплового расцепителя, что требует снижения номинальных характеристик или специальной калибровки выключателя. Общая величина дерации зависит от номинального тока, размера корпуса, а также текущей частоты. Общее эмпирическое правило заключается в том, что чем выше номинальный ток в конкретном типоразмере корпуса, тем больше необходимо снижение номинальных характеристик.

Все выключатели с более высоким номиналом более 600 ампер содержат биметаллический нагреватель с трансформатором и подходят для переменного тока с максимальной частотой 60 Гц. Для приложений с минимальной частотой 50 Гц переменного тока обычно доступна специальная калибровка. Твердотельные отключающие выключатели предварительно откалиброваны для приложений с частотой 50 или 60 Гц. Если вы делаете проект дизельного генератора, частота будет либо 50 Гц, либо 60 Гц. Лучше заранее проконсультироваться с подрядчиком по электроснабжению, чтобы убедиться, что меры калибровки приняты, прежде чем приступить к проекту с частотой 50 Гц.

Максимальная отключающая способность

Номинал отключения обычно принимается как максимальное значение тока короткого замыкания, которое выключатель может отключить, не вызывая отказа системы. Определение максимального количества тока короткого замыкания, подаваемого системой, может быть рассчитано в любой момент времени. Одно безошибочное правило, которое необходимо соблюдать при использовании правильного автоматического выключателя, заключается в том, что отключающая способность выключателя должна быть равна или превышать величину тока короткого замыкания, который может быть доставлен в точке системы, где применяется выключатель. Неправильное применение отключающей способности приведет к повреждению выключателя.

Номинальный непрерывный ток

Что касается номинального постоянного тока, автоматические выключатели в литом корпусе рассчитаны в амперах при определенной температуре окружающей среды. Этот номинальный ток представляет собой непрерывный ток, который выключатель будет проводить при температуре окружающей среды, при которой он был откалиброван. Общее практическое правило для производителей автоматических выключателей — калибровать свои стандартные выключатели при температуре 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 электротехнической промышленности. Например, для осветительных и фидерных цепей обычно требуется автоматический выключатель, рассчитанный на допустимую нагрузку по току проводника. Чтобы найти различные стандартные значения тока выключателя для проводников разного размера и допустимые нагрузки, обратитесь к таблице NEC 210.24.

Нетипичные условия эксплуатации

При выборе автоматического выключателя крайне важно учитывать местонахождение конечного пользователя. Каждый гидромолот уникален, и некоторые из них лучше подходят для более суровых условий. 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, их номинальные характеристики должны быть снижены или откалиброваны в соответствии с окружающей средой. В течение многих лет все выключатели были откалиброваны для температуры 77°F, а это означало, что все выключатели, работающие при температурах выше этой температуры, должны были снижаться. На самом деле в большинстве корпусов температура составляла около 104 ° F; для таких ситуаций использовался обычный специальный прерыватель. В середине 19Промышленные стандарты 60-х годов были изменены, чтобы все стандартные выключатели калибровались с учетом температуры 104 ° F.

• Коррозия и влага: В среде с постоянной влажностью для гидромолотов рекомендуется специальная обработка от влаги. Эта обработка помогает противостоять плесени и/или грибку, которые могут вызвать коррозию устройства. В атмосфере с повышенной влажностью лучшим решением является использование обогревателей в помещении. Если возможно, выключатели должны быть удалены из коррозионных зон. Если это нецелесообразно, доступны специально изготовленные выключатели, устойчивые к коррозии.

• Высокая вероятность удара: Если автоматический выключатель планируется установить в зоне с высокой вероятностью механического удара, необходимо установить специальное противоударное устройство. Противоударные устройства состоят из инерционного противовеса над центральной стойкой, который удерживает расцепляющий стержень в заблокированном состоянии при нормальных ударных условиях. 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 потребителем ударопрочных гидромолотов, которые требуются на всех боевых кораблях.

• Высота над уровнем моря: В районах, где высота над уровнем моря превышает 6000 футов, автоматические выключатели должны иметь пониженные номинальные характеристики по допустимой нагрузке по току, напряжению и отключающей способности. На высоте более разреженный воздух не отводит тепло от токонесущих компонентов, как и более плотный воздух, встречающийся на более низких высотах. В дополнение к перегреву, более разреженный воздух также предотвращает достаточно быстрое образование диэлектрического заряда, чтобы выдерживать те же уровни напряжения, которые возникают при нормальном атмосферном давлении. Проблемы с высотой также могут снизить мощность большинства используемых генераторов и другого оборудования для выработки электроэнергии. Перед покупкой лучше проконсультироваться со специалистом по электроэнергетике.

• Исходное положение: В большинстве случаев выключатели могут быть установлены в любом положении, горизонтально или вертикально, без ущерба для механизма отключения или отключающей способности. В районах с сильным ветром необходимо разместить выключатель в корпусе (большинство устройств поставляется закрытыми) на поверхности, которая немного качается от ветра. Когда автоматический выключатель прикреплен к жесткой поверхности, существует вероятность разрыва цепи при воздействии сильного ветра.

Техническое обслуживание и испытания

При выборе автоматического выключателя пользователь должен решить, покупать блок, прошедший испытания UL (Underwriters Laboratories), или нет. Для обеспечения общего качества рекомендуется приобретать автоматические выключатели, прошедшие испытания UL. Имейте в виду, что продукция, не прошедшая испытания UL, не гарантирует правильную калибровку выключателя. Все низковольтные автоматические выключатели в литом корпусе, внесенные в список UL, проходят испытания в соответствии со стандартом UL 489.которые делятся на две категории: заводские испытания и полевые испытания.

• Заводские испытания UL: Все автоматические выключатели в литом корпусе, соответствующие стандарту UL, проходят всесторонние испытания продукции и калибровки в соответствии со стандартом UL 489. Сертифицированные UL выключатели содержат герметичные заводские калиброванные системы. Неповрежденная пломба гарантирует, что выключатель правильно откалиброван, не подвергался фальсификации, изменению и что продукт будет работать в соответствии со спецификациями UL. Если пломба нарушена, гарантия UL аннулируется, как и любые другие гарантии.

• Полевые испытания: Вполне нормально, что данные, полученные в полевых условиях, отличаются от опубликованной информации. Многие пользователи не понимают, ошибочны ли полевые данные или опубликованная информация не соответствует их конкретной модели. Разница в данных заключается в том, что условия испытаний на заводе значительно отличаются от условий в полевых условиях. Заводские испытания предназначены для получения стабильных результатов. Температура, высота над уровнем моря, среда с контролируемым климатом 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, что является нормальными результатами тестирования в полевых условиях. Некоторые выключатели поставляются со своими собственными инструкциями по тестированию. При отсутствии инструкций используйте надежную компанию по обслуживанию автоматических выключателей.

• Техническое обслуживание: По большей части выключатели в литом корпусе имеют исключительную репутацию надежности, в основном благодаря тому, что блоки закрыты. Корпус сводит к минимуму воздействие грязи, влаги, плесени, пыли, других сдерживающих факторов и несанкционированного доступа. Частью надлежащего технического обслуживания является обеспечение того, чтобы все клеммные соединения и расцепители были затянуты с надлежащим значением крутящего момента, установленным производителем. Со временем эти соединения ослабевают, и их необходимо подтягивать. Выключатели также нуждаются в регулярной чистке. Неправильно очищенные проводники, неправильные проводники, используемые для клеммы, и ослабленные соединения — все это условия, которые могут вызвать чрезмерный нагрев и ослабление выключателя. Выключателям с ручным управлением требуется только, чтобы их контакты были чистыми, а соединения 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 указать правильное оборудование.

Ссылка: Матулич, Дарко. «Автоматические выключатели» с. 171-173 Производство электроэнергии на месте, 4-е издание . Бока-Ратон, Флорида: Ассоциация электрических генерирующих систем, 2006 г.

Наиболее эффективный метод выбора автоматического выключателя

При выборе электрического выключателя следует учитывать несколько различных критериев, включая напряжение, частоту, помехоустойчивость, номинальный постоянный ток, необычные условия эксплуатации и испытания изделия. В этой статье будет упорядоченный обзор по выбору подходящего электрического выключателя для вашего конкретного приложения.

Содержание

Номинальное напряжение

Общее номинальное напряжение определяется наиболее важным напряжением, которое может быть подключено ко всем конечным портам, составом рассеивания и тем, как электрический переключатель специально встроен в структуру. Очень важно выбрать электрический выключатель с достаточной способностью напряжения для удовлетворения конечного применения.

Частота

Автоматические выключатели до 600 А могут подключаться к частотам 50-120 Гц. Частоты выше 120 Гц приведут к снижению номинальных характеристик выключателя. На более высоких частотах вихревые потоки и железные помехи вызывают более заметный нагрев внутри теплых наружных частей, что требует снижения номинальных характеристик прерывателя или его специальной регулировки. Суммарная сумма дерации зависит от амперного рейтинга, общей оценки и текущей частоты. Общее надежное правило заключается в том, что чем выше номинальный ток в корпусе определенного размера, тем более важным является требуемое снижение номинальных характеристик.

Все выключатели с более высокой оценкой более 600 ампер содержат биметаллический нагреватель трансформатора и подходят для самых экстремальных 60 Гц переменного тока. Для приложений переменного тока с частотой 50 Гц в общем и целом доступна исключительная регулировка. Силовые расцепители предварительно настроены для приложений с частотой 50 или 60 Гц. В случае комплектации дизель-генератора частота будет либо 50 Гц, либо 60 Гц. Лучше заранее проконсультироваться с наемным электриком, чтобы убедиться, что меры по регулировке настроены, прежде чем продвигаться вперед с предприятием на 50 Гц.

Наибольшая отключающая способность

Превышение рейтинга по большей части признано наиболее важной мерой тока утечки, которую схема магнитного прерывателя цепи прерывателя может препятствовать, не разочаровывая саму структуру. Определение наибольшей меры вины, предоставляемой структурой, может быть вычислено в любой момент времени. Единственное надежное решение, которое необходимо принять после установки правильного электрического выключателя, заключается в том, что помеха от предела выключателя должна быть эквивалентной или более заметной, чем мера тока неисправности, который может быть передан в точке каркаса, где выключатель находится. связано. Неспособность применить правильную меру вмешательства в ограничение нанесет ущерб выключателю.

Номинальный постоянный ток

Что касается номинального постоянного тока, автоматические выключатели в литом корпусе оцениваются в амперах при определенной температуре окружающей среды. Этот номинальный ток представляет собой непрерывный ток, который выключатель будет передавать при температуре окружающей среды, в которой он был отрегулирован. Общее надежное руководство для производителей электрических выключателей заключается в том, чтобы настроить свои стандартные выключатели на 104 ° F.

Номинальный ток для любого стандартного применения зависит исключительно от типа нагрузки и рабочего цикла. Амперный рейтинг представлен цифрой Национальный электротехнический кодекс (NEC) и является важным источником данных о циклах нагрузки в электротехнической промышленности. Например, цепи освещения и подачи по большей части требуют электрического выключателя, оцененного в соответствии с ограничением тока конвейера. Чтобы найти различные стандартные значения тока выключателя для проводников различного размера и допустимые нагрузки, обратитесь к таблице NEC 210.24.

Нетипичные условия эксплуатации

При выборе электрического выключателя важно иметь в качестве основного приоритета область конечного клиента. Каждый гидромолот уникален, и некоторые из них более приспособлены для работы в более неумолимых условиях. Ниже приведены несколько ситуаций, которые следует помнить при выяснении того, какой электрический выключатель использовать:

Высокая температура окружающей среды: Если стандартные выключатели с теплым привлекательным внешним видом подключаются при температурах выше 104 °F, их номинальные характеристики должны быть снижены или откалиброваны в соответствии с природными условиями. Долгое время все выключатели были отрегулированы на 77°F, что означало, что все выключатели при температуре выше этой должны быть снижены. Практически в большинстве уголков было около 104 ° F; для таких обстоятельств использовался типичный экстраординарный выключатель. В середине 1960-х отраслевые нормы были изменены, чтобы каждый стандартный выключатель регулировался из-за температуры 104 ° F.
Коррозия и влага: В условиях, когда влажность устойчива, для гидромолотов рекомендуется специальная обработка от влаги. Эта обработка позволяет противодействовать формированию и дополнительному паразиту, который может поглотить устройство. В средах с высокой влажностью лучше всего использовать комнатные обогреватели на огороженной территории. По возможности, разрушителей следует изгнать с деструктивных территорий. Если это не так просто, доступны специально изготовленные выключатели, которые не подвержены эрозии.
Высокая вероятность поражения электрическим током: Если электрический выключатель будет установлен в зоне с высокой вероятностью механического оглушения, следует использовать необычное враждебное оглушающее устройство. Устройства против оглушения включают в себя стабилизатор бездействия над внутренней стойкой, который удерживает внешний стержень на крючке в типичных условиях оглушения. Этот вес должен быть введен с той целью, чтобы он не мешал теплым или привлекательным экскурсионным единицам работать в ситуациях перегрузки или короткого замыкания. Военно-морской флот Соединенных Штатов является крупнейшим конечным потребителем выключателей с высокими противопаразитными устройствами, которые требуются на всех боевых кораблях.
Высота над уровнем моря: В зонах, где высота превышает 6000 футов, номинальные характеристики автоматических выключателей должны быть снижены из-за пропускной способности по току, напряжения и нарушения ограничения. На высоте более тонкий воздух не отводит тепло далеко от текущих транспортных сегментов, и, кроме того, более плотный воздух встречается на нижних высотах. Несмотря на перегрев, более тонкий воздух также сохраняет достаточно быстрое образование диэлектрического заряда, чтобы выдерживать такие же уровни напряжения, которые возникают при обычном барометрическом весе. Проблемы с высотой также могут снизить мощность наиболее часто используемых генераторов и другого оборудования. Перед покупкой лучше всего поговорить со специалистом по силовому веку.
Исходное положение: В большинстве случаев отбойные молотки могут быть установлены в любом положении, на горизонтальной плоскости или вертикально, не затрагивая спотыкающиеся компоненты и не выступая за ограничители. В регионах с сильным ветром рекомендуется размещать гидромолот в обнесенной стеной зоне (большинство блоков поставляется в кожухе) на поверхности, на которую немного влияет ветер. В момент, когда электрический выключатель подключен к твердой поверхности, существует вероятность нарушения цепи при сильном ветре.

Техническое обслуживание и тестирование

Проверка автоматического выключателя При выборе электрического выключателя клиент должен решить, приобрести устройство, прошедшее испытания UL (Underwriters Laboratories), или нет. Для общего подтверждения качества клиентам рекомендуется покупать автоматические выключатели, прошедшие испытания UL. Знайте, что изделия, не прошедшие испытания UL, не обеспечивают регулировку выключателя. Все низковольтные автоматические выключатели в фасонном корпусе, зарегистрированные UL, испытываются в соответствии со стандартом UL 489, который делится на два класса: испытания на перерабатывающих предприятиях и испытания в полевых условиях.

испытание цепи

Заводские испытания UL: Все автоматические выключатели в стандартном фасонном корпусе UL проходят обширные испытания элементов и регулировок в соответствии со стандартом UL 489. UL гарантирует, что выключатели содержат фиксированные регулируемые каркасы промышленных объектов. Ненарушенная пломба гарантирует, что выключатель эффективно выровнен и не подлежит изменению, модификации, и что изделие будет работать в соответствии с данными UL. В случае нарушения пломбы гарантия UL аннулируется, а также любые гарантии.
Полевые испытания: Очень часто информация, полученная в полевых условиях, отличается от распространяемых данных. Многочисленные клиенты в конечном итоге сбиты с толку тем, что полевая информация несовершенна или распределенные данные не соответствуют их конкретной модели. Различие в информации заключается в том, что условия испытаний на перерабатывающем заводе сильно колеблются, чем в полевых условиях. Испытания на заводе-изготовителе предназначены для получения надежных результатов. Температура, высота над уровнем моря, условия контролируемой атмосферы и использование тестового оборудования, специально предназначенного для тестируемого объекта, — все это влияет на результат. Производство НЕМА AB4-1996 — это превосходное руководство по тестированию в полевых условиях. Руководство дает клиенту превосходный вариант того, что является обычными результатами тестирования в полевых условиях. Несколько прерывателей сопровождают свои собственные руководства по тестированию. Там, где нет доступных указаний, используйте надежную организацию по выкупу электрических выключателей.
Техническое обслуживание: По большей части корпусные выключатели в формованном корпусе имеют выдающуюся репутацию неизменного качества, в основном из-за того, как они заключены в корпус. Обнесенная стеной территория ограничивает воздействие почвы, сырости, формы, чистоты, различных правил и изменений.
No related posts.