Выбор автомата защиты по мощности: по току, нагрузке, сечению провода

по току, нагрузке, сечению провода

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества. 

Содержание статьи

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

Сечение жил медных проводов	Допустимый длительный ток нагрузки	Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В	Номинальный ток защитного автомата	Предельный ток защитного автомата	Примерная нагрузка для однофазной цепи
1,5 кв. мм	19 А	4,1 кВт	10 А	16 А	освещение и сигнализация
2,5 кв. мм	27 А	5,9 кВт	16 А	25 А	розеточные группы и электрический теплый пол
4 кв.мм	38 А	8,3 кВт	25 А	32 А	кондиционеры и водонагреватели
6 кв.мм	46 А	10,1 кВт	32 А	40 А	электрические плиты и духовые шкафы
10 кв. мм	70 А	15,4 кВт	50 А	63 А	вводные линии

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм

2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

• С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
• Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
• Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Каким производителям стоит доверять

И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.

Выбор автомата по мощности нагрузки: критерии подбора, расчет

Скорее всего, есть ещё немало людей, которые хорошо помнят старые добрые предохранительные электропробки, которые ставились непосредственно на счетчик электроэнергии и высокой надежностью они не отличались.

Но время не стоит на месте. Им на замену пришли электрические автоматы. Они при аварийной ситуации отключают подачу тока автоматически, а после ликвидации первопричины замыкания их можно вновь подключить. Мы разберем, какие вообще встречаются типы автоматических выключателей.

Принцип работы автоматических размыкателей

Нормальный режим

В штатном режиме, когда рычажок управления находится в верхнем рабочем положении, ток протекает через контакты в предохранителе на катушку соленоида. Затем попадает на биметаллическую пластинку расцепителя.

Если все нормально, ток проходит на нижнюю клемму и дальше отправляется в квартиру.

Перегрузка сети

В момент короткого замыкания или когда электролиния перегружена, это вызывает увеличение тока в цепи «розетка-предохранитель». Биметаллическая пластина мгновенно греется, прогибается и размыкает цепь.

После ликвидации причины КЗ или снятия нагрузки с подающей линии (например, отключили микроволновку), автомат успевает остыть и его снова можно включить.

Такова работа автоматического размыкателя в общих чертах.

Таким способом можно предотвратить более тяжелые последствия от перегрузок в цепи «электросчетчик — квартира».

Важно чтобы в момент перегрузки у потребителя находится размыкатель нужного номинала. Мы всегда рассчитываем на предохранитель.

Что будет если неправильно подобран предохранитель?

Если он слишком мал, то он будет прерывать подачу тока даже тогда, когда вы просто включите телевизор в гостиной.

Если его мощность слишком высока, то он просто не заметит перегрузки на линии, что вызовет перегрев электропроводки и возникнет реальная угроза пожара в помещении.

Поэтому важен выбор автомата по мощности нагрузки.

Классификация и различия

Для чего он нужен? Это своего рода предохранитель для электросетей. Он поможет защитить одну комнату, квартиру или дом при аварийных ситуациях:

• произошло короткое замыкание электропроводки;
• поражение человека электричеством;
• возникновение пожара.

Предохранитель, безусловно, нужен, но какой. Необходимо составить список всех бытовых устройств, которые нуждаются в электропитании. Не забываем и те устройства, которые включаются периодически — кондиционеры, электропечи, обогреватели и так далее. После этого можно произвести расчет автомата по мощности.

Есть специальные методики расчета мощности предохранителя, но мы поступим проще. Номиналы автоматов уже заранее рассчитаны. Все необходимые данные учтены и теперь не надо думать, над тем, как рассчитать мощность. Есть таблица, в которой сведены все параметры. Подобрать сетевой предохранитель для квартиры стало намного проще.

Таблица дает возможность легко и точно подобрать предохранитель в соответствии с напряжением в сети (222 В/380 В) и номинальное количеством фаз — одно или трехфазное.

По такому методу подбор автомата по мощности довольно точен.

Разберем на примере.

Из таблицы выбираем автомат на 25 Ампер. Для однофазной сети с напряжением в 220 В нужно устройство мощности 5.5 кВт.

Для 32 амперного устройства в аналогичной сети соответствует мощность в 7.0 киловатт. Если вы приобрели автомат на 6 квт то он явно не для вашей домашней электросети.

Для трёхфазных сетей на 380 Вольт предохранители вычисляем так же подобным образом.

Например, для автомата на 10 Ампер соответствует расчет мощности в 11.4 кВт.

Типы расцепителей

С тем, что предохранитель необходим, мы разобрались. Но какие они бывают? Есть два ключевых типа размыкателей:

1. Тепловые.
2. Электромагнитные.

Электромагнитные размыкатели хороши тем, что срабатывают практически мгновенно и обесточивают конкретный отрезок цепи, в котором произошло КЗ.

Внутри это типичная катушка или соленоид с сердечником. Если начинается повышение номинального тока, сердечник втягивается вовнутрь катушки, размыкая цепь.

У тепловых предохранителей несколько иной принцип работы автоматического выключателя по току.

В момент короткого замыкания происходит нагрев пластины. От перегрева пластинка выгибается и замыкает отключающий компонент, который мгновенно обесточивает цепь. Но время срабатывания такого размыкателя соответствует току нагрузки.

Надо сказать, что есть и размыкатели, у которых отключающая способность улучшилась благодаря применению дистанционного управления. С их помощью можно как включить АВ, так и выключить, не приближаясь к распределительному шкафу.

Число полюсов

Еще один параметр для выбора предохранителя — количество полюсов. Но тут все понятно, если знать где будут использоваться эти АВ.

Это свойство говорит нам о том — какое количество проводов на ввод возможно подключить к автоматическому выключателю. Но принцип работы остается прежним — при аварии сохраняет способность автоматического выключателя прерывать подачу электричества на данной линии.

Однополюсные

Для предохранения электрических проводов с подключением розеток и приборов освещения. Ставятся, как правило, на фазный провод.

Двухполюсник

Для сетей, в которых подключаются мощные бытовые аппараты – от стиральных машин до бойлеров и электроплит.

Трехполюсники

Применяются для промышленных и полупромышленных приборов, для которых отключающая способность очень важна:

• скважинные насосы;
• сверлильные и токарные станки;
• подъемники в автомастерских.

Четырехполюсные

Автоматические выключатели такого типа применимы к защите от перегрузок кабельных сетей.

Маркировка

Как видим разновидности обширные. Как подбирать?

Чувствительность автомата помогает определить его маркировка:

1. Тип A. Самые чувствительные предохранители. Реакция на КЗ практически мгновенная. Применяется для страхования высокоточного оборудования.
2. Тип B. Могут применяться в бытовых целях. Имеют свойство срабатывать с небольшой задержкой по времени. Ставятся для защиты дорогостоящих бытовых потребителей тока — ЖК-телевизоры, компьютеры и так далее.
3. Тип С. Самый распространённый выбор автоматического выключателя для защиты домашних сетей 220 В. В зависимости от типа теплового размыкателя способен сработать и моментально, и с некоторой задержкой по времени.
4. Тип D. Обладают самой небольшой восприимчивостью к повышению токовой нагрузки. Устанавливаются в групповых щитках управления подачей электричества в подъезд или в здание.

Соответствие кабеля сетевой нагрузке

Безопасность электрической линии не в меньшей степени зависит от самих проводов и кабелей. В любой электропроводке есть разделение на группы. Для каждой из них соответствует провод или кабель определенного сечения. Ну и защиту провода обеспечивает автоматический предохранитель соответствующего номинала.

Подобрать какой автомат нам нужен, поможет таблица:

По таблице легко определить какой нужен автоматический выключатель и сечение провода для просчитанной нагрузке на домашнюю электрическую сеть. Не забывайте про разницу между однофазным и трех-фазным электропитанием.

Неправильно выбранный автомат, да к тому же без учета сечения кабеля домашней электропровдки, приведет к его нагреву. Под воздействием высокой температуры изоляционный слой неизбежно будет плавиться. В итоге вы получите гарантированное возгорание!

Лучшие модели автоматических предохранителей

Российские модели

Российская промышленность по выпуску автоматических предохранителей за последнее время сделала большой рывок. Применяются новые технологии изготовления корпусов. По-новому собирается контактная группа. Улучшился дизайн. Для частных лиц и предприятий выбор вводного автомата стал намного шире и по качеству не хуже чем лучшие европейские бренды.

Контактор

Рейтинг: 4.7

Отечественное предприятие «Контактор» на первом месте в нашем рейтинге. Завод изначально делал классические автоматы. Теперь он переориентирован на промышленные образцы 380 В. Есть в линейке предприятия и бытовая серия «КПРО» с поддержкой силы тока до 100 А. Но в основном спецификация «Контактор» промышленные экземпляры для электродвигателя рассчитанные на силу тока до 1600 А, которые должны защищать промышленное оборудование. В линейке «протона» есть и модели трехфазного автомата «Электрон» номиналом в 6300 А.

Достоинства

• модели оснащены регулировкой срабатывания при КЗ или перегрузки;
• широкая линейка автоматов от 16 до 6000 А;
• вся продукция сертифицирована для продажи в Таможенном союзе.

Минусы

• не очень хорошо проработан дизайн;
• выключателей в бытовом назначении очень мало;
• дороговизна моделей;
• монтажные контакты не утоплены в автоматический предохранитель.

КЭАЗ

Рейтинг: 4.7

Завод с историей. Открылось предприятие еще в 1945 г. Выпускает как классические автоматы, так и приборы марки KEAZ Optima, в которых можно заметить уже новые мощности автомата и ноу-хау.

Производят автоматы и для переменного тока и для постоянного. Все мастера наладчики электрического оборудования отмечают хороший дизайн приборов и простоту их монтажа. Если вы выбираете, какие автоматы ставить в частном доме вам сюда.

Достоинства

• есть разные виды – можно подобрать защиту, для разных линий, в которых используются и постоянный и переменный ток;
• приемлемая цена;
• компактный дизайн.

Недостатки

• небольшой срок службы (1–2 года).

DEKraft

Рейтинг: 4.6

Электрические автоматы под общим брендом DEKraft, выпускаются на российском предприятии «Delixi Electric». Эта продукция широко известна не только в России и СНГ но и за рубежом.

Правда, в Европе они больше известны по другим названием — Himel. В основном заводы «Delixi Electric» сконцентрированы в Китае из соображений снижения себестоимости конечной продукции.

Такая политика позволила снизить цену на автомат и продлить срок его службы. Анонсировано что размыкатель выдержит не менее 6000 циклов размыкания контактов при коротком замыкании. А при медленном нарастании нагрузки, когда проводка уже начинает греться, размыкатель может разъединить электрическую цепь не менее 25000 раз!

Достоинства

• все предприятия компании прошли международную сертификацию;
• хорошо налажена оптовая поставка по всем регионам России;
• покупателю легко понять какой автомат перед ним — все подписи на русском языке.

Недостатки

• максимальный ток 63 А;
• максимально допустимое сечение подводящих кабелей 25 мм².

Лучшие зарубежные компании

В нашей стране всё еще популярны зарубежные бренды. Считается что это более качественная и долговечная продукция. Поэтому в нашем обзоре представлена продукция и зарубежных производителей.

ABB

Рейтинг: 4.9

Эта ярко-красная аббревиатура хорошо известна профессиональным электрикам, благодаря широкой линейке автоматических выключателей от 0.5 до100 А.

И рядовые пользователи, и профессионалы отмечают надёжный пластиковый корпус и рычаг управления, который не обломается даже при многократном цикле отключить/включить. Не зря профессиональные электрики выбирают эти автоматические выключатели для квартирной щитовой.

Достоинства

• размеры корпуса прерывателя позволяют поставить без труда в щиток;
• высокий уровень безопасности;
• удобство при монтаже;
• можно приобрести и четырех-полюсные модели автоматических выключателей.

Недостатки

• дороговизна;
• крепления на дин рейку довольно хрупкие;
• нет или мало приборов типа D.

Legrand

Рейтинг: 4.8

В каталоге французской компании можно выбрать автоматы серии DRX — соответствует нагрузке для промышленного применения и серии DX, RX, TX для бытового применения. Корпуса приборов в квартиру пылезащищенные.

Номинал по току от 6 А до 630 А, включая 125, 260, 320 и 400 А. Такой широкий диапазон позволяет подобрать предохранитель, как для бытовых нужд, так и для крупных производств.

Достоинства

• есть автоматы с полюсами от 1 до 4-х;
• на корпусе есть лазерный штрих-код.

Недостатки

• редко, но попадаются модели с браком;
• небрежно выполнен тумблер;
• дороговизна.

Заключение

Наша статья направлена на то, как выбрать автоматический выключатель. И при этом не надо забывать, что эти предохранители защищают в первую очередь внутреннюю проводку электросети от чрезмерных перегрузок. А это может легко произойти, если одновременно включить все бытовые электроприборы.

Мало того что такие «испытания» способны значительно подсократить срок службы электролиний, но и чаще всего становятся причиной пожара.

К тому же существует заблуждение, что если какой-то автомат уже установлен на электрощите, то от перегрузок сети они уже застрахованы. Мы постарались подробнее остановиться на правильном подборе номинала предохранителя, который должен быть у вас установлен.

В заключение добавим, что предохранитель, ни коим образом, не защищает человека от удара электрическим током.

Устанавливайте автоматические предохранители и пользуйтесь ими правильно!

Видео по теме

Выбор автомата защиты и контактора по мощности двигателя

Используя информацию из таблицы ниже можно по мощности трехфазного двигателя (или его номинальному току) выбрать автомат защиты двигателя и подходящий контактор. Под таблицей даны ответы на вопросы. В таблице показано наличие изделий: зеленый — в наличии, голубой — ожидается, серый — под заказ.

 

Мощность двигателя 3~400В, кВт	Диапазон уставки, А Imin – Iном	Ток мгновенного расцепителя, А (авт. выключателя)	Ном. откл. способн., кА (авт. выключателя)	Автомат защиты двигателя	Модуль соединения	Контактор	Адаптер на DIN-рейку
—	0,10 – 0,16	2,1	100	M4-32T-0,16	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,06	0,16 – 0,25	3,3	100	M4-32T-0,25	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,09	0,25 – 0,4	5,2	100	M4-32T-0,4	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,18	0,4 – 0,63	8,2	100	M4-32T-0,63	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,25	0,63 – 1	13	100	M4-32T-1	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,55	1,0 – 1,6	20,8	100	M4-32T-1,6	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
0,75	1,6 – 2,5	32,5	100	M4-32T-2,5	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
1,5	2,5 – 4	52	100	M4-32T-4	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
2,2	4 – 6	78	100	M4-32T-6	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
3	5 – 8	104	100	M4-32T-8	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
4	6 – 10	130	50	M4-32T-10	M4 32 VK1	K1-09D10 230	—
5,5	9 – 13	169	50	M4-32T-13	M4 32 VK1	K1-12D10 230	—
7,5	11 – 17	221	20	M4-32T-17	M4 32 VK3	K3-18ND10 230	—
7,5	14 – 22	286	15	M4-32T-22	M4 32 VK3	K3-22ND10 230	—
11	18 – 26	338	15	M4-32T-26	M4 32 VK3	K3-22ND10 230	—
15	22 – 32	416	15	M4-32T-32	M4 32 VD	K3-32A00 230	M4 32 HU1
—	0,10 – 0,16	2,1	100	M4-32R-0,16	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,06	0,16 – 0,25	3,3	100	M4-32R-0,25	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,09	0,25 – 0,4	5,2	100	M4-32R-0,4	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,18	0,4 – 0,63	8,2	100	M4-32R-0,63	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,25	0,63 – 1	13	100	M4-32R-1	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,55	1,0 – 1,6	20,8	100	M4-32R-1,6	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
0,75	1,6 – 2,5	32,5	100	M4-32R-2,5	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
1,5	2,5 – 4	52	100	M4-32R-4	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
2,2	4 – 6	78	100	M4-32R-6	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
3	5 – 8	104	100	M4-32R-8	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
4	6 – 10	130	100	M4-32R-10	M4 32 VK3	K3-10ND10 230	—
5,5	9 – 13	169	100	M4-32R-13	M4 32 VK3	K3-14ND10 230	—
7,5	11 – 17	221	50	M4-32R-17	M4 32 VK3	K3-18ND10 230	—
7,5	14 – 22	286	50	M4-32R-22	M4 32 VK3	K3-22ND10 230	—
11	18 – 26	338	50	M4-32R-26	M4 32 VK3	K3-22ND10 230	—
15	22 – 32	416	50	M4-32R-32	M4 32 VD	K3-32A00 230	M4 32 HU1
12,5	18 – 26	338	50	M4-63R-26	M4 63 VD	K3-32A00 230	M4 63 HU1
15	22 – 32	416	50	M4-63R-32	M4 63 VD	K3-32A00 230	M4 63 HU1
18,5	28 – 40	520	50	M4-63R-40	M4 63 VD	K3-40A00 230	M4 63 HU1
22	34 – 50	650	50	M4-63R-50	M4 63 VD	K3-50A00 230	M4 63 HU1
30	45 – 63	819	50	M4-63R-63	M4 63 VD	K3-62A00 230	M4 63 HU1
30	45 – 63	819	50	M4-100R-63	M4 100 VD	K3-62A00 230	M4 100 HU1
37	55 – 75	975	50	M4-100R-75	M4 100 VD	K3-74A00 230	M4 100 HU1
45	70 – 90	1170	50	M4-100R-90	—	K3-90A00 230	—
—	80 – 100	1300	50	M4-100R-100	—	K3-115A00 230	—

 

Как осуществлять подбор автоматического выключателя для защиты электродвигателя:

1. Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше или равен номинальному току электродвигателя.

2. Пусковой ток электродвигателя обычно в 7 раз превышает номинальный (точная величина для конкретного двигателя указывается в паспорте). Т.к. автоматический выключатель не должен срабатывать при пуске двигателя, необходимо удостовериться, что величина в колонке «Ток мгновенного расцепления при к.з.» с некоторым запасом будет выше пускового тока.
Пусковой ток для этих вылей вычисляем по формуле Iном*KРАТН*КОЭФ, где Iном — номинальный ток электродвигателя, КРАТН — кратность пускового тока электродвигателя, КОЭФ — поправочный коэффициент, учитывающий отклонение пускового тока от номинального, колебания напряжения (принимаем равным 1,4).

3. Номинальный ток автоматического включателя должен быть меньше предельно допустимого тока кабеля, которым осуществляется подключение электродвигателя.

Пример: возьмем двигатель АИР90L4 мощностью 2.2кВт, в паспорте указаны: номинальный ток Iн (треугольник/звезда) (220/380В) = 8,91А / 5,16А; кратность пускового тока Iп/Iн=6,8.
По номинальному току электродвигателя (5,16А) выбираем автомат защиты двигателя M4-32T-6 c номинальным током 6А.
Проверяем: пусковой ток 5,16*6,8*1,4=49,12А не превышает «Ток мгновенного расцепления при к.з.» равный 78А.
Т.О. автомат не будет срабатывать при пуске двигателя.

Следовательно данный автоматический выключатель подходит для защиты указанного электродвигателя.

 

 

 

Вопросы и ответы:

В: В каких случаях срабатывает автомат защиты двигателя?
О: Автоматические выключатели M4 снабжены: 1. биметаллическим тепловым размыкателем, который срабатывает в зависимости от уставки по номинальному току двигателя (уставка задается регулятором на лицевой панели), данный размыкатель инерционен и срабатывает тем быстрее, чем выше ток. 2. мгновенным электромагнитным размыкателем, срабатывающим в случае к.з., порог срабатывания в 13 раз выше номинала автоматического выключателя и поэтому позволяет исключить ложные срабатывания при запуске электродвигателя.

В: Чем отличаются автоматы защиты M4-32T.. от M4-32R..?
О: Автоматы защиты M4-32T имеют кнопочный механизм включения, в то время как M4-32R оборудованы поворотным переключателем.

В: Для каких условий эксплуатации предназначены автоматы защиты двигателя M4?
Автоматические выключатели M4 подходят для любого климата. Для исключения ложных срабатываний рекомендуется избегать обдува автоматов свежим или холодным воздухом (от системы кондиционирования). Автоматы защиты M4 предназначены для функционирования в закрытых помещениях при нормальных условиях (т.е. без пыли, приводящих к коррозии паров или вредных газов). В случае использования в помещениях с отличными от нормальных условиями эксплуатации, необходимо использовать защитный корпус IP65, например, M4 32R PFh5 (серый) или M4 32R PFHN4 (желто-красный).

В: Где найти информацию по аксессуарам для автоматов-защиты двигателей M4?
О: См. раздел АКСЕССУАРЫ ДЛЯ МОТОР-АВТОМАТОВ BENEDICT? (блоки доп. контактов, контакты сигнализации срабатывания, расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель, перемычки и т.д.)

В: На какое конкретно значение должна выставляться уставка автомата защиты двигателя?
О: Уставка автоматического выключателя должна выставляться на значение номинального рабочего тока электродвигателя, указанное на шильдике (в паспорте).

В: Возможно ли использование автоматов защиты двигателя M4 для однофазных электродвигателей?
О: Да, возможно. В этом случае подключение должно осуществляться, как показано на рисунке:

В: Какую защиту обеспечивают автоматические выключатели M4?

1. Защита при возникновении токов короткого замыкания. Мгновенный расцепитель при возникновении короткого замыкания в нагрузке, обеспечивает отключение нагрузки от сети питания, таким образом предотвращая возникновение дополнительного ущерба от действия больших токов. Автоматические выключатели M4 имеют отключающую способность 50кА и 100кА, что при напряжениях 380-400В AC является исчерпывающе надежной защитой, т.к. более высокие токи обычно не могут возникать в точке установки данного оборудования. В общем случае использование предохранителей не требуется, однако установка предохранителей дополнительно может производиться в тех случаях, когда ток короткого замкания в точке монтажа оборудования может превышать номинальную отключающую способность автоматического выключателя.

2. Защита двигателя. Характеристики срабатывания автоматических выключателей M4 специально разработаны для защиты трехфазных электродвигателей. Поэтому автоматические выключатели для защиты электродвигателей так же могут называться ручными пускателями двигателя. Номинальный ток защищаемого двигателя выбирается регулятором на лицевой панели устройства.

3. Защита сети. Автоматы защиты двигателя M4 так же обеспечивают защиту сети. Они соответствуют требованиям ГОСТ IEC 60947-3-2016 (Выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации их с предохранителями) и ГОСТ IEC 60947-2-2014 (Аппаратура распределения и управления низковольтная). В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007 данные автоматические выключатели могут быть использованы как основной или аварийной выключатель (следует учитывать, что в случае использования аксессуара для дверного сочленения не выполняются требования к изоляции).

Характеристики срабатывания автоматических выключателей M4 для защиты электродвигателя:

I — Кривая показывает средний рабочий ток при температуре 20°С, если устройство было полностью охлаждено перед началом работы.
II — Кривая показывает характеристику мгновенного электромагнитного расцепителя (расцепление при к.з.)

Информация по аксессуарам для автоматов защиты двигателя M4

 

Выбор автомата по мощности нагрузки, сечению кабеля и по току: как рассчитать автоматический выключатель

Для организации безотказно действующего внутридомового электроснабжения необходимо выделить отдельные ветки.  Каждую линию нужно оснастить собственным прибором защиты, оберегающим изоляцию кабеля от оплавления. Однако не все знают, какое устройство приобрести. Согласны?

Все про выбор автоматов по мощности нагрузки вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, как определить номинал для поиска выключателя необходимого класса. Учет наших рекомендаций гарантирует покупку требующихся устройств, способных исключить угрожающие ситуации при эксплуатации проводки.

Содержание статьи:

Автоматические выключатели для бытовых сетей

Электроснабжающие организации осуществляют подключение домов и квартир, выполняя работы по подведению кабеля к распредщиту. Все мероприятия по монтажу разводки в помещении выполняют его владельцы, либо нанятые специалисты.

Чтобы подобрать автомат для защиты каждой отдельной цепи необходимо знать его номинал, класс и некоторые другие характеристики.

Основные параметры и классификация

Бытовые автоматы устанавливают на входе в низковольтную электрическую цепь и предназначены они для решения следующих задач:

• ручное или электронное включение или обесточивание электрической цепи;
• защита цепи: отключение тока при незначительной длительной перегрузке;
• защита цепи: мгновенное отключение тока при коротком замыкании.

Каждый выключатель имеет характеристику, выраженную в амперах, которую называют (I_n) или “номинал”.

Суть этого значения проще понять, используя коэффициент превышения номинала:

K = I / I_n,

где I – реальная сила тока.

• K < 1.13: отключение (расцепление) не произойдет в течение 1 часа;
• K > 1.45: отключение произойдет в течение 1 часа.

Эти параметры зафиксированы в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010. Чтобы узнать за какое время произойдет отключение при K>1.45 нужно воспользоваться графиком, отражающим времятоковую характеристику конкретной модели автомата.

При длительном превышении током значения номинала выключателя в 2 раза, размыкание произойдет за период от 8 секунд до 4-х минут. Скорость срабатывания зависит от настройки модели и температуры среды

Также у каждого типа автоматического выключателя определен диапазон тока (I_a), при котором срабатывает механизм мгновенного расцепления:

• класс “B”: I_a = (3 * I_n .. 5 * I_n];
• класс “C”: I_a = (5 * I_n .. 10 * I_n];
• класс “D”: I_a = (10 * I_n .. 20 * I_n].

Устройства типа “B” применяют в основном для линий, которые имеют значительную длину. В жилых и офисных помещениях используют автоматы класса “С”, а приборы с маркировкой “D” защищают цепи, где есть оборудование с большим пусковым коэффициентом тока.

Стандартная линейка бытовых автоматов включает в себя устройства с номиналами в 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Конструктивное устройство расцепителей

В современном присутствуют два вида расцепителей: тепловой и электромагнитный.

Биметаллический расцепитель имеет форму пластины, созданной из двух токопроводящих металлов с различным тепловым расширением. Такая конструкция при длительном превышении номинала приводит к нагреву детали, ее изгибу и срабатыванию механизма размыкания цепи.

У некоторых автоматов с помощью регулировочного винта можно изменить параметры тока, при котором происходит отключение. Раньше этот прием часто применяли для “точной” настройки устройства, однако эта процедура требует углубленных специализированных знаний и проведения нескольких тестов.

Вращением регулировочного винта (выделен красным прямоугольником) против часовой стрелки можно добиться большего времени срабатывания теплового расцепителя

Сейчас на рынке можно найти множество моделей стандартных номиналов от разных производителей, у которых времятоковые характеристики немного отличаются (но при этом соответствуют нормативным требованиям). Поэтому есть возможность подобрать автомат с нужными “заводскими” настройками, что исключает риск неправильной калибровки.

Электромагнитный расцепитель предотвращает перегрев линии в результате короткого замыкания. Он реагирует практически мгновенно, но при этом значение силы тока должно в разы превышать номинал. Конструктивно эта деталь представляет собой соленоид. Сверхток генерирует магнитное поле, которое сдвигает сердечник, размыкающий цепь.

Соблюдение принципов селективности

При наличии разветвленной электрической цепи можно организовать защиту таким образом, чтобы при коротком замыкании произошло отключение только той ветви, на которой возникла аварийная ситуация. Для этого применяют принцип селективности выключателей.

Наглядная схема, показывающая принцип работы системы автоматических выключателей с реализованной функцией селективности (выборочности) срабатывания при возникновении короткого замыкания

Для обеспечения выборочного отключения на нижних ступенях устанавливают автоматы с мгновенной отсечкой, размыкающие цепь за 0.02 – 0.2 секунды. Выключатель, размещенный на вышестоящей ступени, или имеет выдержку по срабатыванию в 0.25 – 0.6 с или выполнен по специальной “селективной” схеме в соответствии со стандартом DIN VDE 0641-21.

Для гарантированного обеспечения лучше использовать автоматы от одного производителя. Для выключателей единого модельного ряда существуют таблицы селективности, которые указывают возможные комбинации.

Простейшие правила установки

Участок цепи, который необходимо защитить выключателем может быть одно- или трехфазным, иметь нейтраль, а также провод PE (“земля”). Поэтому автоматы имеют от 1 до 4 полюсов, к которым подводят токопроводящую жилу. При создании условий для расцепления происходит одновременное отключение всех контактов.

Автоматы в щитке крепят на специально отведенную для этого DIN-рейку. Она обеспечивает компактность и безопасность подключения, а также удобный доступ к выключателю

Автоматы устанавливают следующим образом:

• однополюсные на фазу;
• двухполюсные на фазу и нейтраль;
• трехполюсные на 3 фазы;
• четырехполюсные на 3 фазы и нейтраль.

При этом запрещено делать следующее:

• устанавливать однополюсные автоматы на нейтраль;
• заводить в автомат провод PE;
• устанавливать вместо одного трехполюсного автомата три однополюсных, если в цепь подключен хотя бы один трехфазный потребитель.

Все эти требования прописаны в ПУЭ и их необходимо соблюдать.

В каждом доме или помещении, к которому подведено электричество, устанавливают вводной автомат. Его номинал определяет поставщик и это значение прописано в договоре на подключение электроэнергии. Предназначение такого выключателя – защита участка от трансформатора до потребителя.

После вводного автомата к линии подключают счетчик (одно- или трехфазный) и , функции которого отличаются от работы автоматического и дифференциального выключателя.

Если в помещении выполнена разводка на несколько контуров, то каждый из них защищают отдельным автоматом, мощность которого . Их номиналы и классы определяет владелец помещения с учетом существующей проводки или мощности подключаемых приборов.

Счетчик электроэнергии и автоматические выключатели устанавливают в распределительном щите, который отвечает всем требованиям безопасности и легко может быть вписан в интерьер помещения

При выборе места для размещения необходимо помнить, что на свойства теплового расцепителя влияет температура воздуха. Поэтому желательно располагать рейку с автоматами внутри самого помещения.

Расчет необходимого номинала

Основная защитная функция автоматического выключателя распространяется на проводку, поэтому подбор номинала осуществляют по сечению кабеля. При этом вся цепь должна обеспечить штатную работу подключенных к ней приборов. Расчет параметров системы несложен, но надо учесть много нюансов, чтобы избежать ошибок и возникновения проблем.

Определение суммарной мощности потребителей

Один из главных параметров электрического контура – максимально возможная мощность подключенных к ней потребителей электроэнергии. При расчете этого показателя нельзя просто суммировать паспортные данные устройств.

Активная и номинальная компонента

Для любого прибора, работающего от электричества, производитель обязан указать активную мощность (P). Эта величина определяет количество энергии, которая будет безвозвратно преобразована в результате работы аппарата и за которую пользователь будет платить по счетчику.

Но для приборов с наличием конденсаторов или катушки индуктивности есть еще одна мощность с ненулевым значением, которую называют реактивной (Q). Она доходит до устройства и практически мгновенно возвращается обратно.

Реактивная компонента не участвует при подсчете использованной электроэнергии, но совместно с активной формирует так называемую “полную” или “номинальную” мощность (S), которая дает нагрузку на цепь.

cos(f) – параметр, с помощью которого можно определить полную (номинальную мощность) по активной (потребляемой). Если он не равен единице, то его указывают в технической документации к электроприбору

Считать вклад отдельного устройства в общую нагрузку на токопроводящие жилы и автомат необходимо по его полной мощности: S = P / cos(f).

Повышенные стартовые токи

Следующей особенностью некоторых типов бытовой техники является наличие трансформаторов, электродвигателей или компрессоров. Такие устройства при начале работы потребляют пусковой (стартовый) ток.

Его значение может в несколько раз превышать стандартные показатели, но время работы на повышенной мощности невелико и обычно составляет от 0.1 до 3 секунд. Такой кратковременный всплеск не приведет к срабатыванию теплового расцепителя, но вот электромагнитный компонент выключателя, отвечающий за сверхток КЗ, может среагировать.

Особенно эта ситуация актуальна для выделенных линий, к которым подключают оборудование типа деревообрабатывающих станков. В этом случае нужно посчитать ампераж и, возможно, имеет смысл использовать автомат класса “D”.

Учет коэффициента спроса

Для цепей, к которым подключено большое количество оборудования и отсутствует устройство, которое потребляет наибольшую часть тока, используют коэффициент спроса (ks). Смысл его применения заключается в том, что все приборы не будут работать одновременно, поэтому суммирование номинальных мощностей приведет к завышенному показателю.

Коэффициент спроса на группы электропотребителей установлен в п. 7 СП 256.1325800.2016. На эти показатели можно опираться и при самостоятельном расчете максимальной мощности

Этот коэффициент может принимать значение равное или меньшее единице. Вычисления расчетной мощности (P_r) каждого прибора происходит по формуле:

P_r = ks * S

Суммарную расчетную мощность всех приборов применяют для вычисления параметров цепи. Использование коэффициента спроса целесообразно для офисных и небольших торговых помещений с большим числом компьютеров, оргтехники и другой аппаратуры, запитанной от одного контура.

Для линий с незначительным количеством потребителей этот коэффициент не применяют в чистом виде. Из подсчета мощности убирают те устройства, чье включение одновременно с более энергозатратными приборами маловероятно.

Так, например, мало шансов на единовременную работу в жилой комнате с утюгом и пылесосом. А для мастерских с небольшим числом персонала в расчет берут только 2-4 наиболее мощных электроинструмента.

Вычисление силы тока

Выбор автомата производят по максимальному значению силы тока, допустимому на участке цепи. Необходимо получить этот показатель, зная суммарную мощность электропотребителей и напряжение в сети.

Согласно ГОСТ 29322-2014 с октября 2015 года значение напряжения должно быть равным 230 В для обыкновенной сети и 400 В – для трехфазной. Однако в большинстве случаев, до сих пор действуют старые параметры: 220 и 380 В соответственно. Поэтому для точности расчетов необходимо провести замеры с применением вольтметра.

Измерить напряжение в домашней сети можно с помощью вольтметра или мультиметра. Для этого достаточно воткнуть его контакты в розетку

Еще одной проблемой, особенно актуальной для , является предоставление электроснабжения с недостаточным напряжением. Замеры на таких проблемных объектах могут показывать значения, выходящие за определенный ГОСТом диапазон.

Более того, в зависимости от уровня потребления соседями электричества, значение напряжения может сильно меняться в течение короткого времени.

Это создает проблему не только для функционирования приборов, но и для . При падении напряжения некоторые устройства просто теряют в мощности, а некоторые, у которых присутствует входной стабилизатор, увеличивают потребление электричества.

Качественно провести расчеты необходимых параметров цепи в таких условиях сложно. Поэтому либо придется прокладывать кабели с заведомо большим сечением (что дорого), либо решать проблему через установку входного стабилизатора или подключение дома к другой линии.

Стабилизатор устанавливают рядом с распределительным щитом. Часто бывает, что это единственный способ получить нормативные значения напряжения в доме

После того как была найдена общая мощность электроприборов (S) и выяснено значение напряжения (U), расчет силы тока (I) проводят по формулам, являющихся следствием закона Ома:

I_f = S / U_f  для однофазной сети

I_l = S / (1.73 * U_l) для трехфазной сети

Здесь индекс “f” означает фазные параметры, а “l” – линейные.

Большинство трехфазных устройств используют тип подключения “звезда”, а также именно по этой схеме функционирует трансформатор, выдающий ток для потребителя. При симметричной нагрузке линейная и фазная сила будут идентичны (I_l = I_f), а напряжение рассчитывают по формуле:

U_l = 1.73 * U_f

Нюансы подбора сечения кабеля

Качество и параметры проводов и кабелей регулирует ГОСТ 31996-2012. По этому документу для выпускаемой продукции разрабатывают ТУ, где допускается некоторый диапазон значений базовых характеристик. Изготовитель обязан предоставить таблицу соответствия сечения жил и максимальной безопасной силы тока.

Максимально допустимая сила тока зависит от сечения жил проводов и способа монтажа. Они могут быть проложены скрытым (в стене) или открытым (в трубе или коробе) способом

Выбирать кабель необходимо так, чтобы обеспечить безопасное протекание тока, соответствующего расчетной суммарной мощности электроприборов. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) минимальное , используемых в жилых помещениях, должно быть не менее 1,5 мм².

Стандартные размеры имеют следующие значения: 1,5; 2,5; 4; 6 и 10 мм².

Иногда есть резон использовать провода с сечением на шаг больше, чем минимально допустимое. В этом случае существует возможность подключения дополнительных приборов или замена уже существующих на более мощные без дорогостоящих и длительных работ по прокладке новых кабелей.

Расчет параметров автомата

Для любой цепи должно быть выполнено следующее неравенство:

I_n <= I_p / 1.45

Здесь I_n – номинальный ток автомата, а I_p – допустимый ток для проводки. Это правило обеспечивает гарантированное расцепление при длительном превышении допустимой нагрузки.

Неравенство “In <= Ip / 1.45” является основным условием при комплектовании пары “автомат – кабель”. Пренебрежение этим правилом может привести к возгоранию проводки

Рассчитать номинал автомата можно как по суммарной нагрузке, так и по сечению жил уже проложенной проводки. Допустим, что существует схема подключения электроприборов, но проводка еще не проложена.

В этом случае последовательность действий следующая:

1. Вычисление суммарной силы тока подключенных к сети электроприборов.
2. Выбор автомата с номиналом не меньше, чем вычисленная величина.
3. Подбор сечения кабеля по номиналу автомата.

Пример:

1. S = 4 кВт; I = 4000 / 220 = 18 A;
2. I_n = 20 A;
3. I_p >= I_n * 1.45 = 29 A; D = 4 мм².

Если проводка уже проложена, то последовательность действий другая:

1. Определение допустимого тока при известном сечении и способе прокладки проводки по предоставленной производителем таблице.
2. Подбор автоматического выключателя.
3. Вычисление мощности подключаемых устройств. Комплектование группы приборов таким образом, чтобы суммарная нагрузка на цепь была меньше номинала.

Пример. Пусть проложены два одножильных кабеля открытым способом, D = 6 мм², тогда:

1. I_p = 46 A;
2. I_n <= I_p / 1.45 = 32 A;
3. S = I_n * 220 = 7.0 кВт.

В пункте 2 последнего примера есть незначительное допустимое приближение. Точное значение I_n = I_p / 1.45 = 31.7 A округлено до значения 32 A.

Выбор между несколькими номиналами

Иногда возникает ситуация, когда можно выбрать несколько автоматов с разными номиналами для защиты контура. Например, при суммарной мощности электроприборов 4 кВт (18 A) была с запасом выбрана проводка с сечением медных жил 4 мм². Для такой комбинации можно поставить выключатели на 20 и 25 A.

Если схема разводки электрики предполагает наличие многоярусной защиты, то нужно выбирать автоматы так, чтобы значение номинала вышестоящего (на рисунке он справа – 25 A) было больше, чем у выключателей более низких уровней

Плюсом выбора выключателя с наивысшим номиналом является возможность подключения дополнительных приборов без изменения элементов контура. Чаще всего так и поступают.

В пользу выбора автомата с меньшим номиналом говорит тот факт, что его тепловой расцепитель быстрее среагирует на повышенный показатель силы тока. Дело в том, что у некоторых приборов может возникнуть неисправность, которая приведет к росту потребления энергии, но не до значения короткого замыкания.

Например, поломка подшипника двигателя стиральной машины приведет к резкому увеличению тока в обмотке. Если автомат быстро среагирует на превышение разрешенных показателей и произведет отключение, то мотор не сгорит.

Выводы и полезное видео по теме

Конструкция автоматического выключателя и его классификация. Понятие времятоковой характеристики и подбор номинала по сечению кабеля:

Расчет мощности приборов и выбор автомата с использованием положений ПУЭ:

К выбору автоматического выключателя нужно отнестись ответственно, так как от этого зависит безопасность работы электросистемы дома. При всем множестве входных параметров и нюансов расчета необходимо помнить, что основная защитная функция автомата распространяется на проводку.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта. Расскажите о собственном опыте в выборе автоматических выключателей для защиты дачной или домашней электропроводки.

Выбор автомата защиты для квартиры и дома

Вступление

В статье пойдет речь о бытовых автоматах защиты, то есть автоматах применяемых в квартирах и частных домах. Бытовой автомат защиты предназначен для защиты электропроводки от перегрузки и токов короткого замыкания. Эти два параметра и важны при подборе автомата защиты. Выбрав автоматы защиты ABB — в розницу по оптовым ценам вы сделайте правильный выбор в пользу качества и надежности.

Выбор автомата защиты по току отключения при коротком замыкании

Ток отключения автомата защиты при коротком замыкании это кратное значение тока в цепи при коротком замыкании (КЗ), при котором, автомат отключит цепь от электропитания.

Автомат защиты должен отключать электрическую цепь при любом коротком замыкании. Существует такое понятие, как расчетное значение тока короткого замыкания. Вам для практики эта методика не нужна.

Для выбора автомата защиты по току короткого замыкания ввели тип автомата защиты. В типе автомата заложены нужные значения тока отключения автомата по отношению к вероятному току короткого замыкания. Зависит ток от типов нагрузки сети. Для электрики квартиры используют автоматы типа B и C, на вводе D. Расширенная таблица с типами автоматов защиты в статье: Автоматы защиты, зачем они нужны.

Напомню, значение тока отсечки автомата при КЗ должено быть от 3 до 5 значений номинальному току в цепи для света (тип автомата В) или от 5 до 10 значений номинальному току в сети в силовых розеточных цепях (тип автомата C).

Выбор автомата защиты по току перегрузки

Автомат защиты должен защищать кабель электропроводки, соединительные контакты цепи от перегрузки. Перегрузка сети это включение в цепь такое количество бытовых приборов, что их суммарная мощность приведет к такому току в сети, который будет греть провода сети и контактные соединения.

Отсюда получаем первое правило выбора: выбор автомата по защите от перегрузки:

Устанавливаемый автомат защиты в своих характеристиках должен иметь ток отключения от перегрузок (номинальный ток автомата защиты) равный или больше максимальному расчетному току в цепи.

Поясню на примере.

Предположим у вас в квартире есть групповая электрическая цепь из n розеток. Вы знаете, какие бытовые приборы от них будут запитываться. Значит, вы можете посчитать их суммарную потребляемую мощность, а от нее и максимальный ток нагрузки.

По умолчанию, напряжение 220 Вольт.

Итак выяснили, что по нормам и правилам, номинал автомата защиты по току должен быть равен или больше максимально возможному току нагрузки, то есть тому току при котором все приборы включены в цепь.

Но такое условие, не может быть корректным. По этому условию получается , что автомат защиты может иметь любой номинал выше расчетного тока цепи. Поэтому, с другой стороны, номинальный ток автомата защиты ограничивается допустимым током, который сможет выдержать электрический кабель без нагрева. Отсюда второе правило выбора автомата защиты для защиты от перегрузки:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не более допустимого тока кабеля.

Допустимые значения токов для проводников берутся из таблицы 1.3.4. ПУЭ изд. 7 (правила устройства электроустановок) и зависят от вида электропроводки (открытая проводка или скрытая проводка).

Здесь я приведу часть таблицы для электрики квартиры.

Важно! В квартирах нельзя использовать сечение ТПЖ (токопроводящих жил кабеля) менее 1, 5мм² , и нельзя использовать ТПЖ с сечением менее 16 мм² из аллюминия, только медь :

выбор автомата защиты по сечению проводов и току

Табл. ПУЭ 1.3.4. Максимально допустимый ток для проводов с ПВХ (поливинилхлоридной) и резиновой изоляции с жилами из меди.

Объединяем оба правила и получаем общее правило выбора номинала автомата защиты для защиты от перегрузок в сети:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не менее максимального тока нагрузки в цепи и не более иакимально допустимого тока для токопроводящих жил используемых в цепи.

 

Пример подробного расчета автомата защиты лучше почитать в статье: Расчет автомата защиты.

Выбираем время отсечки автомата защиты

Вторым, по важности, показателем автомата защиты является величина времени отсечки, при коротком замыкании, то есть того времени, за которое он отключит цепь от электропитания.

Автоматы защиты делятся на автоматы мгновенного срабатывания и автоматы с задержкой отсечки (селективные автоматы). Так как селективные автоматы используются в квартирных сетях редко, а если используются, то толко на уровне В ( уровень защиты со стороны ввода электропитания), то будем иметь в виду автоматы защиты мгновенного действия.

Так вот, наибольшее время срабатывания автомата защиты (время отключения) в системе TN, должны быть от 0,1 сек. ( при напряжении питания более 380 Вольт) до 0,8 секунд ( при 127 вольт). Для 220 вольт — время отсечки не должно превышать 0,4 сек. (ПУЭ табл. 1.7.1.)

Маркировка автоматов защиты

Посмотрим где смотреть на корпусе автомата защиты, выше упомянутые значения токов отсечки и времени срабатывания.

Отключающая способность это характеристика надежности автомата защиты. Например, на фото вы видите маркировку отключающей способности в 10000 Ампер. Это значит, что после срабатывания автомата   при токе короткого замыкания менее 10000 ампер, автомат останется в исправном состоянии и может продолжить работу, после устранения неисправности.

В ГОСТ Р 50345 определены стандартные значения номинала отключающей способности автоматов защиты: 1500 А, 3000 А, 4500 А, 6000А, 10 000 А.

Класс токоограничения. Автомат с токоограничением не позволяет току короткого замыкания достигнуть максимального значения, и отключение происходит быстрее.

Класс токоограничения маркируется цифрами:

2 Класс – снижение времени отключения на половину полупериода;

3 Класс – снижение на треть полупериода.

В завершении статьи, нужно упомянуть, что выбор автомата защиты придется делать из следующих номиналов АЗ для крепления на DIN-рейку:

 

Структура условных обозначений автоматов защиты

Для примера приведу, как расшифровываются условные обозначения автоматов защиты серии ВА:

Ссылки на документы

Гост Р 50571.5-94 — Защита от сверх тока.

©Ehto.ru

Статьи по теме

Выбор автоматического выключателя по параметрам сети, подключенной нагрузке (мощности), по току, по сечению провода. Конструктивные элементы и особенности эксплуатации автоматов.

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.   Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить Вас и сработает в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Неверный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током. 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: Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания B рекомендуется применять преимущественно для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (как правило, цепи освещения и розеток) Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания C рекомендуется применять  для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения и розеток), а также для защиты цепей с потребителями, обладающими большим пусковым током (группы ламп, электродвигатели и т.д.) Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D преимущественно применяются для защиты кабелей и цепей с потребителями с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.) 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.   Согласно стандарту DIN VDE 0100 часть 430/11.91 и его приложений (для устройств защиты кабелей и электрических цепей от перегрузки), защита от чрезмерного нагрева (тепловая защита) в случае перегрузки обеспечивается, если выполняются следующие условия: Потребляемый ток цепи должен быть меньше или равным номинальному току автоматического выключателя, который в свою очередь должен быть не больше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (Ib<=In<=Iz) Номинальный ток срабатывания автоматического выключателя (для защиты от перегрузки по току) должен быть примерно в 1,5 раза меньше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (In<=1,45*Iz) где Ib – потребляемый ток цепи, нагрузка Iz – допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля In – номинальный или заданный ток устройств защиты от чрезмерного тока 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).     Характеристики срабатывания автоматических выключателей B и C согласно DIN VDE 0641 и D согласно IEC 947-2   Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC 60 898    Характеристика срабатывания  Тепловое реле  Электромагнитное реле  Малый испытательный ток  Большой испытательный ток  Время срабатывания  Удерживание  Срабатывание Время срабатывания  B  1,13*In    > 1час  3*In   > 0,1 с    1,45*In  < 1час    5*In < 0,1 с  C  1,13*In    > 1час  5*In   > 0,1 с    1,45*In  < 1час    10*In < 0,1 с  D  1,13*In    > 1час  10*In   > 0,1 с    1,45*In  < 1час    20*In < 0,1 с   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.       Характеристика выключения B C D АС/50 Гц (переменный ток) DC (постоянный ток) АС/50 Гц (переменный ток) DC (постоянный ток) АС/50 Гц (переменный ток) Минимальный испытательный ток 3,0*In 3,0*In 5*In 5*In 10*In Максимальный испытательный ток 5,0*In 7,5*In 10*In 15*In 20*In Допустимая нагрузка на автоматические выключатели, установленные в ряд один за другим Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.  Число автоматических выключателей  Коэффициент К  1  1  2…3  0,95  4…5  0,9  ≥6  0,85 Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30°С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, так как при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в зависимости от окружающей температуры.   In (А) 30°С 35°С 40°С 45°С 50°С 55°С 60°С 0,5 0,5 0,47 0,45 0,4 0,38 — — 1 1 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 2 2 1,9 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 3 3 2,8 2,5 2,4 2,3 2,1 1,9 4 4 3,7 3,5 3,3 3 2,8 2,5 6 6 5,6 5,3 5 4,6 4,2 3,8 10 10 9,4 8,8 8 7,5 7 6,4 16 16 15 14 13 12 11 10 20 20 18,5 17,5 16,5 15 14 13 25 25 23,5 22 20,5 19 17,5 16 32 32 30 28 26 24 22 20 40 40 37,5 35 33 30 28 25 50 50 47 44 41 38 335 32 63 63 59 55 51 48 44 40   См. каталог: Модульные устройства коммутации и управления HAGER Автоматические выключатели, УЗО и дифф. автоматы Hager Линейные защитные автоматы — для защиты кабелей и проводов Автоматические выключатели Hager HMF на токи 80-125А Автоматические выключатели SASSIN Автоматы дифференциальные SASSIN серии C45L, C45N Статьи по теме: Выбор устройства защитного отключения (УЗО) Выбор дифференциального автомата Проведение электромонтажных работ 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.

Выбор автомата по мощности нагрузки: расчет автоматического выключателя | ENARGYS.RU

Подбор автоматического выключателя – это очень важный параметр, от которого часто зависит качество работы конкретных электрических приборов и сети в целом. Чтобы подобрать правильный автоматический выключатель, стоит руководствоваться определенными правилами, которые необходимо знать.

Выбор автомата по мощности нагрузки должен выполняться правильно, ведь в противном случае могут возникнуть проблемы.

Автоматические выключатели – это один из элементов защиты электрической сети от перезагрузок, и они обязательно должны быть качественными. Мощность потребления электричества не должна превышать мощности самого автомата, поэтому, прежде чем его покупать, нужно внимательно рассчитать реальные свои потребности.

Подробнее о способах выбора

Есть несколько способов для того, чтобы выбор автоматических выключателей был удачным и максимально качественным. Чтобы выбрать нужный вариант, стоит грамотно определить показатель номинальной нагрузки в электрической сети.

Рассчитать этот показатель можно только после того, когда будут рассмотрены мощности каждого из функционирующих приборов и суммированы в единое целое.

Чем больше техники работает, тем мощнее нужен автомат.

Выбор с помощью таблицы

Проще всего выбрать нужный автомат с помощью специальной таблицы, которая является достаточно объемной. Узнав суммарный показатель мощности всех приборов, можно без лишних проблем подобрать однофазный, двухфазный или трехфазный выключатель.

Подбор можно выполнить за считанные минуты, если общая мощности приборов немного ниже, чем есть в таблице, то стоит выбрать приблизительно такой же вариант, но лучше, чтобы его мощности была даже чуть выше.

Выбор графическим способом

Подобрать автоматический выключатель согласно своим потребностям можно при помощи специальной графической схемы. Эту схему можно найти в интернете без особых проблем, в ней указывается номинальный ток автомата и его мощность в киловаттах.

Конкретные номиналы по току соответствуют определенным показателям мощности, за счет чего и можно определить нужный вариант. Этот способ практически такой же удобный, как таблица, поэтому многие потребители активно им пользуются.

Если посмотреть на показатели графика, которые расположены по горизонтали, то можно найти показатели токовой нагрузки, а по вертикали указываются данные о мощности конкретного, используемого участка сети. Мощность нужно рассчитать самому, а потом, используя этот показатель, можно определить, какой именно выключатель требуется.

Особые нюансы выбора

При выборе автомата, нужно учесть тот факт, что количество бытовой техники может значительно увеличиться в доме. Учитывая этот фактор, стоит брать автомат, имеющий мощность немного выше, чем это необходимо в настоящий момент. Если количество техники в доме увеличивается, и она активно используется, соответственно и нагрузка на электрическую сеть становится выше.

Совет! Если автомат уже установлен, а техники в доме стало больше, то просто нужно купить новый и установить его. Только в этом случае нужно позаботиться и о новой проводке, т.к. старая может не справится с нагрузкой.

Рассчитав сумму напряжения в конкретном сегменте, покупая автомат, к этому числу стоит добавить еще 50%, чтобы в случае необходимости не пришлось срочно бежать за новым выключателем. Расчет необходимой мощности провести несложно. С такой банальной задачей справиться даже школьник.

Используя повышающий коэффициент, можно спокойно застраховать себя от непредвиденных ситуаций. Но есть и такие случаи, когда советуют использовать не повышающий, а понижающий коэффициент, но они бывают достаточно редкими.

Это важно! Если на сеть приходится повышенная нагрузка, за счет включения множества мощных электроприборов, то нужно не просто менять выключатель, а и проверить, выдержит ли проводка такие нагрузки.

Как выбрать трехфазный автомат?

Трехфазные автоматы просто отлично годятся для сети в 380 вольт, они считаются самыми мощными.
Чтобы определиться именно с выбором этого устройства, стоит следовать таким правилам:

• определить суммарную мощность всех используемых приборов;
• рассчитать мощность, подключенных к системе питания приборов освещения;
• умножить полученный результат на коэффициент, значение которого достигает 1,52;
• выбрать автоматический выключатель для дома по показателям таблицы.

Зная, как выбрать автомат для сети 220 или 380 вольт, можно спокойно покупать автомат для дома, имея уверенность в том, что он качественный. При этом стоит учитывать тот факт, что номинальная сила тока должна быть больше на 15%, чем полученный ранее при расчетах результат.

Принцип выбора однофазный и двухфазных автоматов является примерно таким же, как и для трехфазного.

Выводы

Абсолютно каждый взрослый человек должен научиться выбирать автоматический выключатель, поскольку в доме без него обойтись нельзя. Чтобы правильно подобрать автомат, нужно рассчитать общую мощность всех функционирующих приборов, сделав небольшую добавку мощности на будущее.

Дополнительно нужно посмотреть, выдержит ли проводка конкретное значение нагрузки.

Качественный автомат стоит покупать в специализированном магазине, определив его мощность и модель с использованием специальной таблицы или схемы. Выбирая автомат, нужно учитывать свои реальные потребности и тогда он будет действительно хорошим.

Главное, правильно определить мощность всех электрических приборов в доме. Это легко можно сделать, если посмотреть на корпус того или другого прибора, где прописаны буквально все технические характеристики. Учитывая все нюансы выбора, можно найти и купить автомат для своего дома, который будет выдерживать нагрузку используемых электрических приборов.

Провести нужные расчеты очень просто, поэтому с такой легкой задачей просто нереально не справиться, что уже доказали многие пользователи, подбирая данную вещь для дома впервые, без опыта.

Анализ энергосистемы

Раздел IV: Выбор автоматического выключателя

Типичное время срабатывания выключателя показано на рис. 6.11. При возникновении неисправности срабатывают защитные устройства. Через некоторое время защитные реле определят, что в цепи есть перегрузка по току, и подадут команду отключения. Это время называется временем обнаружения . Контакты автоматических выключателей удерживаются вместе пружинным механизмом, и по команде отключения пружинный механизм размыкает контакты.Когда два токоведущих контакта разделяются, на них мгновенно появляется напряжение, и в среде между двумя контактами появляется большой градиент напряжения. Этот градиент напряжения ионизирует среду, тем самым поддерживая ток. Этот ток генерирует сильное тепло и свет, который называется электрической дугой. Для удлинения дуги используются различные механизмы, позволяющие охлаждать и гасить дугу. Следовательно, автоматический выключатель должен выдерживать ток короткого замыкания с момента возникновения короткого замыкания до момента гашения дуги.

Рис. 6.11 Типичная наработка выключателя.

Два фактора имеют первостепенное значение при выборе автоматических выключателей. Это:

• Максимальный мгновенный ток, который должен выдержать выключатель, и
• Суммарный ток при размыкании контактов выключателя.

В этой главе мы обсудили расчет симметричного непереходного тока короткого замыкания в сети.Однако мгновенный ток после повреждения также будет содержать постоянную составляющую. При выборе силового выключателя повышенной мощности непереходный ток умножается на коэффициент 1,6, чтобы определить действующее значение тока, который должен выдержать автоматический выключатель. Этот ток называется мгновенным током . Прерывистый ток автоматического выключателя ниже, чем мгновенный ток, и будет зависеть от скорости автоматического выключателя. Ток прерывания может быть асимметричным, поскольку некоторая составляющая постоянного тока все еще может продолжать распадаться.

Выключатели

обычно классифицируются по номинальному напряжению, номинальному постоянному току, номинальному максимальному напряжению, коэффициенту K , который представляет собой коэффициент диапазона напряжений, номинальный ток короткого замыкания при максимальном напряжении и время работы. Коэффициент K — это отношение максимального номинального напряжения к нижнему пределу диапазона рабочего напряжения. Максимальный симметричный ток отключения автоматического выключателя равен K, в раз превышающему номинальный ток короткого замыкания.

Пошаговое руководство по выбору автоматического выключателя

Существует несколько различных критериев, которые следует учитывать при выборе автоматического выключателя, включая напряжение, частоту, отключающую способность, номинальный длительный ток, необычные условия эксплуатации и тестирование продукта. Эта статья даст пошаговый обзор выбора подходящего автоматического выключателя для вашего конкретного применения.

Номинальное напряжение

Общее 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 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. 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 заключается 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 способность

Рейтинг 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 установлен выключатель. Несоблюдение правильного значения отключающей способности приведет к повреждению выключателя.

Постоянный ток

Что 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 эксплуатации

При 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, выключатель должен быть снижен или откалиброван в соответствии с окружающей средой.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 агрессивных зон. 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 так, 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 над уровнем моря: В районах, где высота над уровнем моря превышает 6000 футов, номинальные характеристики автоматических выключателей должны быть снижены в соответствии с допустимой нагрузкой по току, напряжением и отключающей способностью.На высоте более тонкий воздух не отводит тепло от токоведущих компонентов, а также более плотный воздух, находящийся 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 тестирование

При 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 нормально, что 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 испытаниям в полевых условиях. Руководство дает пользователю лучший вариант того, какие результаты являются нормальными для полевых испытаний. Некоторые выключатели поставляются со своими собственными инструкциями по тестированию.Если инструкции отсутствуют, 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, 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 | Симметричный ток

Выбор автоматического выключателя:

Существует два типа выбора номиналов автоматического выключателя, для которых требуется вычисление тока SC: (i) номинальный мгновенный ток и (ii) номинальный симметричный ток отключения .

Симметричный ток SC получается за счет использования субпереходных реактивных сопротивлений для синхронных машин.Затем рассчитывается мгновенный ток (среднеквадратичное значение) путем умножения симметричного мгновенного тока на коэффициент 1,6, чтобы учесть наличие постоянного тока смещения.

Симметричный прерываемый ток вычисляется с использованием субпереходных реактивных сопротивлений для синхронных генераторов, а переходные реактивные сопротивления для синхронных двигателей не учитываются. Значение смещения постоянного тока, добавляемое для получения прерываемого тока, учитывается путем умножения симметричного тока SC на коэффициент, указанный в таблице ниже:

Если SC MVA (поясняется ниже) больше 500, вышеуказанные множители увеличиваются на 0.По 1 штуке. Коэффициент умножения для воздушных выключателей на 600 В или ниже составляет 1,25.

Ток, который может прервать автоматический выключатель, обратно пропорционален рабочему напряжению в определенном диапазоне, т.е.

Амперы при рабочем напряжении = Амперы при номинальном напряжении x номинальное напряжение / рабочее напряжение

Конечно, рабочее напряжение не может превышать максимальное расчетное значение. Кроме того, независимо от того, насколько низкое напряжение, номинальный ток отключения не может превышать номинальный максимальный ток отключения .В этом диапазоне напряжений произведение рабочего напряжения и тока отключения является постоянным. Следовательно, логично и удобно выразить выбор номинала автоматического выключателя в терминах SC MVA, которые могут быть отключены, определяемых как

.

Номинальная отключающая способность МВА (трехфазная)

, где V (линия) в кВ, а I (линия) в кА.

Таким образом, вместо вычисления тока SC, который должен быть прерван, мы вычисляем трехфазный SC MVA, который должен быть прерван, где

Если напряжение и ток указаны на единицу измерения для трехфазной сети

Очевидно, что номинальная отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше (или равна) отключаемой мощности SC MVA.

Для выбора автоматического выключателя для конкретного местоположения мы должны найти максимально возможное значение SC MVA для прерывания в зависимости от типа и места повреждения и генерирующей мощности (также нагрузки синхронного двигателя), подключенной к системе.

Трехфазное короткое замыкание, хотя и редко, обычно дает наибольшее значение SC MVA, и автоматический выключатель должен быть способен его отключить. Исключением является замыкание LG (линия-земля) вблизи синхронного генератора. В простой системе место повреждения, которое дает наивысший SC MVA, может быть очевидным, но в большой системе необходимо опробовать различные возможные места, чтобы получить наивысший SC MVA, требующий повторных вычислений SC.Это проиллюстрировано следующими примерами.

Советы по выбору автоматических выключателей

— Руководство по выбору автоматических выключателей

Сегодня мы поговорим об очень важном и популярном элементе в любой электрической системе. Его значение распространяется на электростанции, дома и небольшие квартиры.

Мы не можем доставить электроэнергию на любую нагрузку; автоматический выключатель. Поэтому Яссер, один из участников нашего блога сообщества, прислал нам это руководство, в котором он отмечает некоторые моменты по этому поводу.Наслаждаться!

Важность автоматических выключателей

Автоматические выключатели используются в:

1. На электростанциях и подстанциях они защищают основное оборудование от перегрузки, короткого замыкания и, следовательно, частичного или полного повреждения, которое стоит очень дорого.
2. В ответвленных цепях они защищают в основном кабели от перегрузки и пробоя, а также в некоторых случаях защищают нагрузку от перегрузки.
3. Они защищают вас от тока утечки в случае автоматических выключателей утечки на землю.Как и в случае прикосновения к проводу под напряжением, прерыватель определяет ток утечки через ваше тело на землю, а затем отключает цепь.

Типы автоматических выключателей

Есть много типов CB, вот некоторые из них:

1. Миниатюрный автоматический выключатель: для применений с низким энергопотреблением и низким уровнем короткого замыкания.
Автоматический выключатель в литом корпусе
2. : выдерживает более высокую мощность до 630 А, а также может достигать 100 кА в режиме короткого замыкания.
Воздушные автоматические выключатели
3. : используются во многих системах низкого напряжения и называются воздухом, поскольку изолирующая среда — воздух.
Вакуумный автоматический выключатель
4. : выдерживает более высокие напряжения, чем воздушный, поскольку он реализует вакуум в качестве изолирующей среды и используется в системах среднего напряжения.
Масляный автоматический выключатель
5. : используется при среднем и высоком напряжении, поскольку масло является очень прочной изолирующей средой и обладает хорошими характеристиками при гашении дуги.
Автоматический выключатель
6. SF6: наиболее распространенный тип и используемый в сетях среднего и высокого напряжения благодаря высокой диэлектрической прочности SF6, термической стабильности и теплопроводности.

Рисунок.1 (слева): воздушный автоматический выключатель / рисунок 2 (в центре): автоматический выключатель в литом корпусе / рисунок 3 (справа): элегазовый автоматический выключатель

Поскольку мы вкратце показали общие типы автоматических выключателей и где они используются, теперь мы обсудим, как выбрать автоматический выключатель из диапазона среднего и низкого напряжения. Но чтобы сделать это правильно, вам нужно знать о некоторых аспектах, которые показаны ниже.

• Класс нагрузки:

1. Динамическая нагрузка: уникальным аспектом этого типа является действующее электромагнитное поле.Очевидно, мы говорим о двигателях и трансформаторах, потребляющих ток выше номинального при запуске.
2. Статическая нагрузка: обычно он потребляет номинальный ток при работе на полной мощности и никогда не потребляет больше, чем он. В основном это резистивная нагрузка, например, нагреватели.

• Кривая отключения — это соотношение между временем отключения и током повреждения, и существует много их типов. Кратко их:

1. Тип B: подходит для резистивных нагрузок, так как время срабатывания магнитного поля в 5 раз превышает номинальный ток.№
2. Тип C: подходит для большинства нагрузок, поскольку сочетает в себе преимущество длительного отключения при перегрузке, а время срабатывания магнитного поля примерно в 8 раз превышает номинальный ток.
3. Тип B: подходит для резистивных нагрузок, так как время срабатывания магнитного поля в 5 раз превышает номинальный ток.
4. Тип D: подходит для магнитных нагрузок, имеющих пусковой ток, поэтому выключатель не должен срабатывать во время пуска. Время срабатывания магнитного поля примерно в 15 раз превышает номинальный ток.
5. Для автоматических выключателей в литом корпусе и других типов кривую срабатывания можно изменить, задав некоторые значения для управления защитой от перегрузки и магнитным срабатыванием.

Рисунок 4: Кривые срабатывания выключателя

Шаги по выбору автоматического выключателя

1. Определите тип нагрузки, чтобы узнать, какой выключатель подходит для вашего применения.
2. В случае нагрузок с пусковым током следует учитывать, что ток срабатывания магнитного выключателя выше пускового тока.
3. В случае защиты источников (например, ИБП) вы должны выбрать автоматический выключатель с тем же значением, что и номинальный ток источника.
4. В случае защиты нагрузки номинальный ток выключателя будет равен 1.В 25 раз превышающий номинальный ток нагрузки, чтобы учесть случаи перегрузки.
5. Расчет уровня короткого замыкания на выключателе необходим для определения его значения, чтобы выключатель не вышел из строя в случае неисправности.

Итак, после этих коротких советов теперь вы готовы выбрать подходящий выключатель для вашей нагрузки или источника. Это очень простая процедура, но ее необходимо выполнять так, чтобы не подвергать персонал ударам, а ваши устройства не повредить. Помните, что безопасность превыше всего.

У вас есть еще советы, которыми вы можете поделиться с нами? Если да, поделитесь ими в комментариях.

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 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 ^-го .Чего же ты ждешь? Зарегистрируйтесь сейчас.

Явления дуги:

Каждый раз, когда происходит короткое замыкание, через контакты автоматических выключателей проходит чрезвычайно 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:

Эту дугу необходимо устранить для успешного отключения и отключения цепи. Следовательно, это важный 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 выключатели

можно 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 выключатели

имеют 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 двухступенчатый 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:

Выключатели

MV используются для систем от 600 В до 69 кВ, а высоковольтные выключатели применяются в системах с напряжением более 69 кВ. Тип среды, находящейся 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 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 в системе x ток SC 10 ⁶

знак равно

√3 x V _L x I _F 10 ⁶

МВА

Где 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 считается неисправностью 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 установка короткого времени 30 циклов также может быть достигнута для печатных плат с использованием только тепловых устройств.

MCCB, ICCB или печатные платы? 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 избирательности.

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.

Требования к эксплуатации, такие как выдвижной монтаж, потребуют наличия 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.

Выбор автоматического выключателя, Электротехника, Анализ энергосистемы, psa, конспект лекций, pdf

• Время работы типового выключателя показано на рис. 6.11.

• Защитные устройства активируются при возникновении неисправности. Через некоторое время защитные реле определят, что в цепи имеется перегрузка по току, и подадут команду отключения.Это время называется временем обнаружения.

• Контакты автоматических выключателей удерживаются вместе пружинным механизмом, и по команде отключения пружинный механизм размыкает контакты.

• Когда два токоведущих контакта разделяются, на них мгновенно появляется напряжение, и в среде между двумя контактами появляется большой градиент напряжения. Этот градиент напряжения ионизирует среду, тем самым поддерживая ток.Этот ток генерирует сильное тепло и свет, который называется электрической дугой.

• Для удлинения дуги используются различные механизмы, позволяющие охлаждать и гасить дугу. Следовательно, автоматический выключатель должен выдерживать ток короткого замыкания с момента возникновения короткого замыкания до момента гашения дуги.

Рис. 6.11 Типичная наработка выключателя.

При выборе автоматических выключателей важны два фактора.Это:

1. Максимальный мгновенный ток, который должен выдерживать выключатель, и

2. Суммарный ток при размыкании контактов выключателя.

• При выборе силового выключателя повышенной мощности непереходный ток умножается на коэффициент 1,6, чтобы определить действующее значение тока, который должен выдержать автоматический выключатель. Этот ток называется мгновенным током.

• Ток отключения автоматического выключателя ниже, чем мгновенный ток, и будет зависеть от скорости автоматического выключателя.Ток прерывания может быть асимметричным, поскольку некоторая составляющая постоянного тока все еще может продолжать распадаться.

• Автоматические выключатели обычно классифицируются по номинальному напряжению, продолжительному току, номинальному максимальному напряжению, коэффициенту K , который представляет собой коэффициент диапазона напряжений, номинальный ток короткого замыкания при максимальном напряжении и время работы.

• Коэффициент K — это отношение максимального номинального напряжения к нижнему пределу диапазона рабочего напряжения.

• Максимальный симметричный ток отключения автоматического выключателя равен K, в раз превышающему номинальный ток короткого замыкания.

6 принципов выбора автоматического выключателя

Автоматические выключатели можно разделить на автоматические выключатели распределительного типа, автоматические выключатели с защитой двигателя, автоматические выключатели с бытовой защитой, автоматические выключатели утечки и т. Д.в зависимости от их использования. В соответствии с их различными характеристиками защиты, эта статья знакомит с тем, как выбрать подходящий автоматический выключатель, чтобы выбрать автоматический выключатель, который используется в качестве основы.

1. Требования к выбору тока и напряжения:

• Номинальное напряжение выключателя ≥ номинальное напряжение линии;
• Номинальный ток автоматического выключателя ≥ расчетного тока нагрузки линии;
• номинальный ток расцепителя автоматического выключателя ≥ расчетный ток нагрузки линии;
• Предельная отключающая способность автоматического выключателя ≥ максимального тока короткого замыкания в линии;
• Автоматический выключатель мгновенного (или с короткой задержкой) срабатывания устанавливает ток с однофазным током короткого замыкания на землю в конце линии не менее 1.25 раз;
• Номинальное напряжение расцепителя минимального напряжения автоматического выключателя равно номинальному напряжению линии.

2. Выбор автоматических выключателей для распределения электроэнергии.

Автоматические выключатели для распределения обычно используются в электрических сетях низкого напряжения специально для распределения электрической энергии, включая автоматические выключатели источника питания и выключатели нагрузки ответвления. При выборе этого типа автоматического выключателя обратите особое внимание на следующие принципы выбора:

• Допустимая допустимая токовая нагрузка линии не меньше установленного значения рабочего тока с длительной задержкой автоматического выключателя.Если используются провод и кабель, значение уставки рабочего тока с длительной задержкой автоматического выключателя может составлять 80% от допустимой допустимой токовой нагрузки провода и кабеля.
• Время пуска двигателя с наибольшим пусковым током в цепи не более чем в 3 раза превышает время возврата установленного значения тока срабатывания с длительной задержкой. 3) Значение уставки мгновенного тока I1: I1 = 1,1 (Ijx + klkIedm). Среди них: kl — коэффициент воздействия пускового тока двигателя, обычно kl = 1.7 ～ 2; Iedm — максимальный номинальный ток двигателя.

3. Выбор автоматического выключателя защиты двигателя.

Двигатели обладают двумя характеристиками: во-первых, пусковой ток обычно в несколько раз превышает номинальный; во-вторых, он обладает определенной перегрузочной способностью. Поэтому, выбирая автоматический выключатель для защиты двигателя, мы должны обращать внимание на эти две характеристики двигателя. Для обеспечения надежной работы двигателя при выборе автоматического выключателя следует обратить внимание на следующие моменты:

• Определите значение уставки рабочего тока с длительной задержкой выключателя с номинальным током двигателя.
• Возвращаемое время 6-кратной уставки тока с большой задержкой срабатывания автоматического выключателя> фактического времени пуска двигателя. 3) Мгновенное значение уставки рабочего тока автоматического выключателя: двигатель клетки должен в 8-15 раз превышать номинальный ток расцепителя; ток двигателя обмотки должен быть в 3-6 раз больше номинального тока расцепителя.

4. Подбор бытовых автоматов защиты.

В бытовых источниках питания автоматические выключатели обычно используются в качестве выключателей защиты основного источника питания или выключателей защиты ответвлений.В случае короткого замыкания или перегрузки в цепи или бытовых приборах автоматический выключатель может автоматически отключиться и отключить подачу питания, тем самым эффективно защищая это оборудование от повреждений и сокращая аварии до минимального диапазона.

В семействе однополюсный (1P) обычно используется для защиты ответвлений; двухполюсный (т. е. 2-полюсный) автоматический выключатель используется для защиты основного источника питания. Важно выбрать номинальную мощность и ток автоматического выключателя в семействе, потому что, если номинальный ток автоматического выключателя будет выбран слишком большим, в цепи или бытовых приборах произойдет короткое замыкание или перегрузка, автоматический выключатель не сможет автоматически сработать. и отключили питание.Если выбранное значение слишком мало, автоматический выключатель легко часто срабатывает, вызывая ненужные перебои в подаче электроэнергии, влияя на нормальный срок службы и вызывая ненужные проблемы.

Обычно общие характеристики автоматических выключателей различаются номинальным током, в основном 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А, 80 А, 100 А и т.д .; Обычным домашним хозяйствам следует обратить внимание при выборе или проверке общего значения общего тока нагрузки. Следующие пункты:

• Значение каждой ветви тока

а.Мощность напрямую делится на напряжение, указанное на паспортной табличке чисто резистивной нагрузки.

Формула I = мощность / 200в;

Например, лампа мощностью 200 Вт, ток ответвления I = 200 Вт / 220 = 0,9 А

К устройствам с резистивной нагрузкой относятся лампочки, электрические обогреватели, электрические вентиляторы, электрические сковороды, электрические обогреватели, электрические утюги, электрические одеяла, электрические рисоварки, пылесосы, электрические водонагреватели, кондиционеры и т. Д.

б. Расчет индуктивной нагрузки немного сложнее, следует учитывать потребляемую мощность, а при конкретном расчете также следует учитывать коэффициент мощности.Чтобы облегчить оценку, я привожу простой метод расчета. Для обычных индуктивных нагрузок укажите мощность, рассчитанную на основе нагрузки. Например, укажите, что ток ответвления люминесцентной лампы мощностью 200 Вт составляет I = 200 Вт / 220 В = 0,9 А, что удваивается до 0,9 * 2 = 1,8 А (на 1,5 А больше, чем точное расчетное значение, на 0,3 А больше).

К устройствам восприятия относятся телевизоры, стиральные машины, люминесцентные лампы, холодильники и люминесцентные лампы.

• Полный ток нагрузки — это сумма тока каждой ветви

Зная ток ответвления и общий ток, вы можете выбрать характеристики автоматического выключателя и главного выключателя или проверить, соответствуют ли технические характеристики разработанных электрических компонентов требованиям безопасности; для обеспечения безопасности и надежности номинальный рабочий ток электрических компонентов, как правило, должен более чем в 2 раза превышать требуемый максимальный ток нагрузки; Кроме того, при выборе электрических компонентов следует также учитывать возможность увеличения электрической нагрузки в будущем, чтобы оставить запас на будущий спрос.

5. Выбор автоматического выключателя утечки

Автоматические выключатели утечки обычно делятся на два полюса, три полюса и четыре полюса, которые используются в разных цепях. Только правильный выбор и использование могут сыграть свою роль, поэтому обратите внимание на следующие пять пунктов при выборе автоматического выключателя утечки:

• Номинальный ток расцепителя перегрузки ≥ максимального тока нагрузки цепи;
• Предельная отключающая способность автоматического выключателя ≥ цепи * максимальный ток короткого замыкания;
• Ток утечки, который должен быть защищен цепью, должен быть ≤ указанного тока защиты от утечки автоматического выключателя
.
• Нормальное рабочее напряжение и ток линейного оборудования ≤ номинальное напряжение и ток автоматического выключателя;
• Он имеет короткое время отклика на прерывание, что может защитить линию и оборудование.

Иногда сложно судить, стоит ли выбирать четырехполюсный автоматический выключатель в приложении. Вот принципы, которым необходимо следовать при выборе четырехполюсного автоматического выключателя. Четырехполюсный автоматический выключатель следует выбирать в следующих ситуациях:

• Согласно положениям IEC465.1.5, автоматический выключатель преобразования между обычным источником питания и резервным генератором;
• Автоматический выключатель с двойным преобразованием мощности и защитой от утечки должен иметь четырехполюсный автоматический выключатель.Два выключателя верхнего уровня имеют защиту от утечки, а автоматический выключатель преобразования мощности нижнего уровня;
• Автоматический выключатель источника питания между двумя разными системами заземления;
• Автоматический выключатель подвода питания системы ТТ;
• Когда в системе IT есть середина Автоматический выключатель, используемый при протяжке нейтрального провода.

В следующих случаях, как правило, нет необходимости использовать четырехполюсный автоматический выключатель или использование четырехполюсного выключателя запрещено:

• Системы TN-S и TN-C-S обычно не требуют оснащения четырехполюсными автоматическими выключателями;
• Четырехполюсные автоматические выключатели строго запрещены в системах TN-C.

6. Меры предосторожности при использовании после выбора автоматического выключателя

После выбора автоматического выключателя обратите внимание на следующее во время использования: характеристики защиты от утечки, перегрузки и короткого замыкания автоматического выключателя устанавливаются производителем и не могут быть отрегулированы по желанию во время использования, чтобы не повлиять на производительность; После того, как цепь подключена, следует проверить правильность подключения. Это можно проверить по кнопке тестирования. После отключения автоматического выключателя из-за короткого замыкания необходимо проверить контакты.Если главный контакт сильно обгорел или имел ямы, его нужно отремонтировать; если автоматический выключатель не может быть сломан, это означает, что автоматический выключатель или цепь неисправны и нуждаются в ремонте; После того, как устройство защиты от утечки введено в действие, по истечении определенного периода времени пользователь должен проверить, нормально ли работает автоматический выключатель, с помощью кнопки проверки; проводка нагрузки автоматического выключателя утечки должна проходить через конец нагрузки автоматического выключателя, и ни одна фазная или нейтральная линия нагрузки не должна выходить из строя.После срабатывания автоматического выключателя утечки произойдет искусственная «утечка», из-за которой автоматический выключатель не включится и вызовет «неправильное срабатывание». Четырехполюсный автоматический выключатель утечки должен быть подключен к нейтральной линии, чтобы электронная цепь работала нормально; Функция кнопки проверки заключается в проверке рабочего состояния автоматического выключателя после его новой установки или работы в течение определенного периода времени, когда он включен и находится под напряжением. Нажмите кнопку тестирования, автоматический выключатель может быть сломан, показывая, что он работает нормально и может использоваться постоянно; Для более эффективной защиты цепи и оборудования автоматический выключатель утечки можно использовать вместе с предохранителем.Когда автоматический выключатель выходит из строя из-за неисправности в защищаемой цепи, рукоятка управления находится в положении срабатывания. После выяснения причины и устранения неисправности сначала нужно потянуть вниз ручку управления, чтобы рабочий механизм «замкнулся», прежде чем можно будет выполнить операцию закрытия.