Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Номинал автомата и время токовая характеристика автоматического выключателя

Номинал автомата и время токовая характеристика автоматического выключателя

В этой обучающей статье я расскажу и покажу на изображениях главные токовые характеристики автоматических выключателей . Знать и ориентироваться в которых нужно при покупке этих устройств в магазине или при проектировании электрощита в квартире или доме .
В рамках этой статьи мы будем говорить о двух важных понятиях : время-токовых характеристиках автоматического выключателя и его номинальном токе .

Где найти эти данные на автомате ?

Все предельно просто — токовые характеристики автоматов указываются на лицевой стороне устройства .

Так же там указывается бренд и название изготовителя , который сделал этот аппарат . Еще там написан номер изделия из каталога производителя .

Номинальный ток автоматического выключателя

Можно сказать , что это основная токовая характеристика автомата .

Номинальный ток — это предельный максимальный уровень тока ( измеряется в Амперах ), который способен идти через механизм автомата долгий промежуток времени , не приводя к отключению автомата и не разрывая защищаемую им линию .

В случае , если величина идущего тока по автоматическому выключателю будет больше его номинального значения , тогда автомат отработает и выполнит свою прямую задачу – разъединит защищаемую им линию .

В модельном ряду представлены следующие значения номиналов автоматов . См. Изображение ниже.

На лицевой стороне выключателя как раз и указываются величина его номинального тока . Измеряется она в амперах . Стоит учитывать , что эти значения указываются при усредненной температуре равной + 28-32 % цельсия .

При повышении температуры окружающей среды токовая характеристика автомата , выраженная его номинальным током , будет снижаться .

Про температуры скажу подробнее . В электрощитах автоматы устанавливаются вплотную друг к другу . Поэтому они могут оказывать температурное воздействие друг на друга , из-за их нагревания .

Это в свою очередь повышает температуру каждого из них , т . к . они нагреваются от соседних устройств . Вся это синергия приводит к снижению уровня их номинальный токов , каждого в отдельности из автоматических выключателей .

Когда мы подключаем в электрическую линию определённые виды потребителей , к примеру , мощный пылесос , современный холодильник , компрессор для воздуха и прочие , в сети могут кратковременно появляться так называемые пусковые токи .

Читайте так же:
Ток потребляемый приводом выключателя

Эти пусковые токи способны в 2-4 раза быть выше номинального тока автомата защиты . Для электрических проводов и кабелей такие уровни пусковых токов не представляют какой-либо опасности .

Как же избежать того , чтобы автоматы защиты не срабатывали на это кратковременное повышение токов в цепи ?
Ответ достаточно прост : присутствует еще одна важная характеристика , которая называется время-токовая характеристика .

Время токовая характеристика автоматического выключателя

Она выражается в прямой зависимости времени , требуемого для защиты нашей цепи , от силы тока идущего через эту цепь . Ток выражается отношением I к номинальному току Iном . И формула в таком случае выглядит как :

Другими словами , это можно выразить как во сколько раз идущий через установленный автоматический выключатель ток будет выше его номинального значения .

Стоит особенно важно и обдуманно обращаться внимание на временно токовую характеристику , потому что даже при условии , что номиналы автоматов одинаковые , но если они с различными время токовыми характеристиками автоматы будут отключаться и разрывать цепь по-разному .

Благодаря этому у нас есть инструмент как можно сократить количество ложных отключений защитных выключателей . Для этого нам нужно выбирать устройства защиты с разными время токовыми характеристиками для конкретных и подходящих именно для них видов нагрузки .

Типы время токовых характеристик

Тип А ( 2-3 раза выше номинального тока ). Используются в целях защиты протяженных электросетей и полупроводниковой продукции .

Тип В ( 3-5 раз выше номинального тока ). Используются в частных домах и жилых квартирах , где преобладает активный характер нагрузки ( обогреватели , конвекторы , различные лампы накаливания , электропечи и т . д .). Защищают сети с небольшим уровнем кратности пускового тока .

Тип С ( 5-10 раз выше номинального тока ). Используются в целях обеспечения защиты цепей с умеренными пусковыми токами ( домашние квартирные розеточные группы , холодильники , посудомоечные машины , кондиционеры , световые группы в квартирах и офисах )

Тип D ( 10-20 раз выше номинального тока ) Используются в целях обеспечения защиты цепей с высокими пусковыми токами ( лифтовое оборудование , промышленные станки , компрессоры и прочее )

Читайте так же:
Feron дистанционный выключатель 2 канала

Тип K ( 7-11 раз выше номинального тока ) Используются в целях обеспечения защиты современных цепей с индуктивным характером нагрузки .

Тип Z ( 2 , 4-3 , 6 раза выше номинального тока ) Используются в целях обеспечения защиты цепей электронных устройств и приборов , характеризующиеся очень большой чувствительностью к сверхтокам .

Домашние электрики должны знать , что в жилых квартирах и частных домах используется время токовая характеристика автоматов B , но наиболее чаще С . Намного реже тип D .
Тип время токовой характеристики автоматического выключателя указан на его лицевой панели , и для этого используется латинская буква . И расположена эта буква перед цифрой номинального тока .

В технической литературе и документации , время токовая характеристики изображается в виде графика . Вертикальная ось этого графика – время отработки автомата , а горизонтальная ось этого графика – это кратность уровня номинального тока .

Из-за большого разброса параметров автоматов этот график , что мы видим на изображение , имеет достаточно обширный диапазон значений . Кроме того , эти параметры автоматов имеют зависимость от температурных режимов окружающей среды . И даже проходящий через автоматический выключатель ток – тоже влияет на эти параметры , т . к . он ( выключатель ) нагреваются изнутри .

Особенно этот нагрев критичен в аварийно-стрессовых режимах . Когда в автоматическом выключателе наблюдается токи перегрузки или токи короткого замыкания .

Когда уровень тока , идущего через автоматический выключатель , близок к нижней границе уровней срабатывать электромагнитного расцепителя ( 3Iном — тип « В », 5Iном — тип « С » и 10Iном — тип « D »), наш автоматический выключатель обязан разорваться цепь ( отключиться ) за интервал времени больше 0 , 1 секунды .

Когда же уровень тока , идущего через автоматический выключатель , близок к верхней границе уровня срабатывать электромагнитного расцепителя ( 5Iном — тип « В », 10Iном — тип « С » и 20Iном — тип « D »), наше устройство защиты обязано разорвать цепь ( отключиться ) за интервал времени меньше 0 , 1 секунды .

Если же мы имеем ситуацию , что значение тока располагается в дельте токов мгновенного расцепления , устройство защиты должно сработать без каких любо временных задержек за время близко менее 0 , 1 секунды .

Читайте так же:
Регулятор громкости для радиоприемника с выключателем

На этом пока все , что можно сказать про токовые характеристики автоматических выключателей .

Рекомендую прочитать продолжение этой статьи, в котором я рассказываю про технические характеристики автоматических выключателей : номинальное напряжение, предельная коммутационная способность и класс токоограничения

Я записал видео по этой статье. Очернь рекомндую посмотреть.

Основные технические характеристики автоматических выключателей

Для защиты электрических цепей от длительных токовых перегрузок I> In и короткого замыкания Iкз применяются автоматические выключатели (модульные автоматы). Конструктивно они состоят из смонтированных в негорючем пластиковом корпусе клемм, контактов, гасителя дуги, ручного устройства включения, электромагнитного и теплового расщепителей.

Устройство АВ (рис. 1 )

Пояснения работы АВ

Индуктивная катушка, включённая последовательно между клеммами автомата, при прохождении через неё большого тока, работает как магнит, воздействуя на защёлку, освобождающую пружинный механизм контактной группы, тем самым размыкая электрическую цепь, предохраняя линию от токов перегрузки и токов короткого замыкания.

Казалось бы, всё просто: превышена нагрузка – сработала защита. Но в момент включения электроприборов, их пусковой ток может превышать номинальное значение в несколько раз. Напрашивается решение – поставить электромагнитный выключатель, выдерживающий наибольшие стартовые нагрузки.

Но проводники в сетях рассчитаны на номинальный рабочий ток. Они способны выдерживать кратковременные перегрузки без какого-либо вреда, что неверно при продолжительных перегрузках, в этом случае провод разогреется до температуры возгорания изоляции, а выключатель так и не выключит напряжение, пока жилы не замкнутся между собой.

Тепловой расцепитель

Дорогостоящим решением может стать увеличение поперечного сечения кабеля до значений пусковых токов.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя (рис.2)

Но есть более дешёвый способ уберечь линии от возгораний, давая им работать в режиме импульсных перегрузок. Этот принцип реализован в тепловом расцепителе – биметаллической пластине, дугообразной формы, способной выдерживать большие токи, по мере нагревания менять свои геометрические параметры распрямляясь, тем самим, надавливая на спусковой механизм отключающего устройства.

Читайте так же:
Нормальная температура автоматических выключателей

Поскольку на нагревание нужно время, то выключение происходит не сразу, а по истечении некоторого периода времени, которого должно хватить на возвращение силы тока от стартового до рабочего значения, при котором количества теплоты выделяется меньше и его недостаточно для выпрямления биметаллической пластины, – отключение не происходит.

Время-токовые характеристики

При коротком замыкании, из-за большего, чем у обычных проводников сопротивления, данная пластина моментально разогреется до температуры плавления, и не успеет сработать. Поэтому, последовательно устанавливают электромагнитный выключатель, который реагируя на КЗ, практически моментально обрывает цепь, защищая линии, электроприборы и биметаллическую пластину.

Ток его срабатывания (отсечки) I всегда выше номинального, указанного на устройстве. Отношение I к номинальному, коэффициент k= I/ In называют время-токовой характеристикой, в зависимости от предназначения автомата, обозначаемой на корпусе перед номинальный током, в виде латинских букв (см. рис. 3):

  • А, k= 1,3. Используется для протяжённых линий, питания электронных устройств, пусковые перегрузки почти отсутствуют.
  • В, k=5. Предназначен для питания электроосветительных сетей, не имеющих больших стартовых токов.
  • С, k=10. Самый распространённый в быту подвид автоматических выключателей. Первоначальные нагрузки умеренные.
  • D, k=25. Выдерживает большие импульсы тока, предназначен для обслуживания электродвигателей с тяжёлым запуском.

Применение в одной сети, последовательно включённых автоматов с разными характеристиками позволяет создать селективную защиту, при которой нештатная ситуация на линии не будет вызывать отключения главного вводного автомата.

График срабатывания автоматического выключателя с разными типами время токовых характеристик (рис.3)

Указанные коэффициенты означают, что при I= k* In автомат сработает практически моментально, благодаря электромагнитному выключателю. Если ток в диапазоне: In < I < k* In, то время отключения зависит от:

  • температуры окружающей среды;
  • температуры самого автомата;
  • наличия рядом других работающих модульных выключателей;
  • погрешности самого устройства.

Существуют графики зависимости времени выключения от k= I/ In для каждой категории. Две линии указывают диапазон возможного времени отключения, нижняя – для горячего устройства, верхняя для холодного. Теперь ясно, почему в жару автомат срабатывает быстрее.

Примеры время-токовых характеристик

Допустим, случилась пятикратная перегрузка выключателя типа С: I= 5* In.(см. рис.4) В горячем, прогретом долгой работой состоянии, автомат отключится за время от 0,02 до 1,1секунды с помощью нагревающейся биметаллической пластины. Вертикаль показывает диапазон возможного значения времени срабатывания.

Читайте так же:
Рейка для крепления автоматических выключателей

Время-токовая характеристика при 5-ти кратной перегрузке (рис.4)

Прямая линия графика, уходящая вправо, показывает быстродействие электромеханической защиты при большей ступени перегрузки. Кривая, уходящая влево и вверх, показывает, какое время нужно на нагревание биметаллической пластины, чтобы она сработала при k<5.

При двукратном превышении номинала, отключение произойдёт через 10 секунд максимум (рис.5), если в полтора раза превысить ток, то потребуется приблизительно 40с.

Время-токовая характеристика при 2-х кратной перегрузке (рис.5)

Из графика понятно, что при k=1,13 автомат не сработает практически никогда (рис .6). Этот нюанс называют условным током не отключения, его нужно учитывать при практических расчётах.

Время-токовая характеристика при 1,13 кратной перегрузке (рис.6)

Для холодного устройства алгоритм определения тот же. Заметно, что время выключения больше, для той же пятикратной нагрузки будет уже около тридцати секунд. Чтобы устройство сработало в том же периоде, что и в горячем состоянии, нужна уже десятикратная перегрузка.

Это крайние значения, для температуры среды в +30° С. На практике реальное время будет в этих пределах, в зависимости от температурного коэффициента kt окружающего воздуха и коэффициента kn, учитывающего тепловыделение других работающих рядом автоматов.

На графиках видно, как они изменяются в зависимости от температуры и количества устройств на дин рейке.

Маркировка автомата

Исходя из этого, для расчетов нужно использовать скорректированный, по температурным показателям номинальный ток In°t = In* kn* kt.

Маркировка автоматического выключателя

На корпусе указывается номинальное напряжение, тип, ток, серия, логотип производителя. Важно не спутать: указанный ток КЗ (например: 4,5кА), – это не значение отсечки, а кратковременная перегрузка, которую может выдержать автомат. Наиболее надёжной и износостойкой является продукция от АВВ, Legrand, Siemens, Schneider.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector