Ele-prof.ru

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

Время-токовая характеристика «С» автоматических выключателей

Время-токовая характеристика «С» автоматических выключателей

Для автомата существует несколько важных характеристик, по которым выбирают автомат для разных нагрузок. Одна из них характеристика срабатывания автоматических выключателей.

На графике№1 показаны различие время токовых характеристик 3 -х основных групп автоматов

Кривая характеристики показывает, как время срабатывания автомата меняется от величины отношения тока через контакты автомата к номинальному его значению. Линия зависимости отображается графически. Например, автоматы одного номинала при разных характеристиках кривых автоматических выключателей имеют разное время отключения.Также на графике №1 отмечены прямоугольниками зоны действия тепловой защиты и электромагнитной защиты автоматов.

Предельная отключающая способность (ПКС).

Этот термин обозначает максимально допустимое значение нагрузки, при котором прибор сможет разомкнуть цепь без потери работоспособности. На рисунке 5 данная маркировка обозначена красным овалом.

Читать далее: Насосная станция для дачи рейтинг моделей советы по выбору

Прибор компании Шнайдер Электрик

Рис. 5. Прибор компании Шнайдер Электрик

Автоматический выключатель характеристика B

Этот график отражает зависимость времени срабатывания всех видов защиты автомата от проходящего по нему величины тока. По оси X отображается кратность предельного тока к номинальному току – величина (I/In). По оси Y отображается время в секундах.

На графике изображены две линии кривая времени срабатывания тепловой защиты устройств автоматических выключателей) и кривая срабатывания электромагнитной защиты. Линии внизу графика отображают горячее состояние автомата, наверху показывают холодное его состояние. Пунктиром обозначены верхние значения автоматов до 32 А. Все графики составлены для рабочей температуры автоматических выключателей +30°С.

Время токовые характеристики для группы B

График №2 Время токовые характеристики для группы B с током превышения номинального тока в 3 – 5 раз

На графике №2 видно, что проходящий ток автомата 3ln, и он отключается через время 0, 02 сек. в подогретом состоянии, а отключается за 32 секунды в не разогретом виде, в случае автомата до 32 А, автомат выше 32А отключится за 78 сек. При токе через автомат в 5In отключение происходит за 0,01 сек. для горячей линии и за 0,03 сек. для холодного автомата.

Характеристика автомата B используется для защиты чисто активной нагрузки. Это – электропечи, освещение, обогреватели. Чтобы соблюдать селективность автоматических выключателей в складах, домах и магазинах на вводе используют автомат характеристики C, для вторичных линий освещения, бытовых электроприборов с характеристикой В, с меньшим током пуска.

Как работает автоматический выключатель

Главная задача автоматического выключателя (автомата) — это улавливание чрезмерных токов в электросети, и мгновенное её обесточивание

Неважно, к какой категории относится автоматический выключатель, он должен уметь быстро обесточить электросеть и предотвратить тем самым повреждение кабелей

Поэтому главной функцией автоматического выключателя, является:

  • Срабатывание в случае перегрузки электросети. Здесь все достаточно просто, и если в сети возникнет чрезмерно большая нагрузка, например, из-за большого количества подключённых электроприборов в доме, автоматический выключатель должен сработать и обесточить домашнюю электросеть. Если этого не произойдёт, и автомат не справится со своей задачей, то может загореться электропроводка в доме;
  • Среагировать на сверхток, вызванный коротким замыканием электропроводки. Здесь все, также понятно. В случае замыкания, электропроводка подвергается сильному нагреву, а там где тонко, как известно, там и рвётся, поэтому, если автомат не сработает, возможно, повреждение и возгорание электропроводки.
Читайте так же:
Подключение выключателей нанокад электро

Следует знать, что каждый автоматический выключатель рассчитан на разную силу тока. Время срабатывания автомата, зависит от величины перегрузки электросети. Если это короткое замыкание, то автоматический выключатель сработает мгновенно, буквально за считанные секунды. Если величина перегрузки не слишком большая, то автомат и электропроводка могут греться часами.

Что касается конструкции автоматического выключателя и его принципа работы, то в основе лежит биметаллическая пластина, через которую проходит электрический ток. Если он слишком большой величины, на которую автомат не рассчитан, то пластина начинает греться, что в итоге и приводит к срабатыванию автоматического выключателя.

Автоматы «В» и «С» — в чем разница, категории автоматических выключателей

Тех людей, которые занимаются модернизацией домашней электросети, часто интересует вопрос о том, чем именно отличаются автоматические выключатели категории «В» и «С», ведь именно они, чаще всего, устанавливаются в бытовых сетях. Главное отличие автоматов «В» и «С» в чувствительности электромагнитного расцепителя.

Буквы А, В, С, D и K, Z — как раз и указывают на характеристики расцепителя установленного в автоматическом выключателе:

А — автоматические выключатели данной категории имеют самую высокую чувствительность. Если номинальный ток на линии где будет установлен автомат категории «А» превысит 30%, то автоматический выключатель отключится.

В — автоматы этой категории срабатывают при превышении нагрузки по номинальному току в 3-5 раз. Автоматические выключатели категории «В» предназначены для установки в электросетях с отсутствием или с минимальным пусковым током (электродвигатели и т. д.). Простыми словами говоря, автоматы категории «В», более чувствительны к проходящему току, и при запуске мощных электродвигателей могут сработать.

С — автоматические выключатели стандартного типа с ещё большей перегрузочной способностью, чем у автоматов «В» класса. Их выключение происходит в том случае, если номинальный ток, проходящий через автомат, станет в 5-10 раз выше. Время срабатывания автомата категории «С», порядка 1,5 секунды. Такие автоматы предназначены для обеспечения защиты электросетей общего назначения.

Автоматы категории D, редко используются в быту. Чаще всего эти автоматические выключатели применяются в электросетях с большими пусковыми нагрузками. Ну и последние категории автоматов, это «K» и «Z», они используются в специальных целях, например, для защиты линий к которым подключены электронные устройства.

Автоматические выключатели характеристика С

Все автоматы характеристики С имеют большее значение кратности тока к номиналу – I/In, относительно автоматов с характеристикой В, кратность от 5 до 10In. Смотрим на графике №3, при токе 5In автомат отключается в течении 0,02 секунды в разогретом виде, и за 11 сек. для холодного автомата ниже 32 ампер, и через 27 сек. отключение произойдет для автомата выше 32 А.

Время токовые характеристики для группы С

График №3 Время токовые характеристики для группы автоматов С

Проходящий ток в 10In вызовет отключение через 0,01 сек. для горячей линии и 0,027 сек. для холодной. С такой характеристикой автоматы устанавливают в защите двигателя с не большими пусковыми токами, для освещения, в офисах, домах, квартирах, подсобных помещениях.

Читайте так же:
Фидерный автоматический выключатель ав 400

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

  • Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
  • Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Характеристика D автоматического выключателя

Смотрите график №4. Проходящий ток в 10In вызовет отключение через 0,015 сек. горячего режима, и за 3 сек. для холодного режима и автоматов ниже 32 ампер и 8 секунд в холодном режиме автомата выше 32 ампер. Когда ток достигает 20In, автомат сработает за 0,008 сек. в подогретом виде и 0,018 – в холодном.

Время токовые характеристики для группы D

График №4 Время токовые характеристики для автоматов группы D

Применение этих автоматов находит в случаях тяжелых пусков с большими пусковыми токами или с частными запусками. На всех графиках показан широкий диапазон кривых, которые обусловлены большим расхождениям параметров автоматов. Эти параметры зависят от наружной температуры и температуры автомата, зависящей от значения проходящего через него тока.

Читайте так же:
Как подключить выключатель легранд с диодами

Когда величина I/Iн≤1 меньше или соответствует номинальному току то, время выключения автомата будет бесконечно. Также на графике видно, что чем значительнее ток относительно номинальной величине, тем быстрее сработает автомат.

Рабочие характеристики

К числу основных параметров автоматических выключателей, полностью характеризующих их функциональные возможности, принято относить:

  • номинальный ток (штатный режим);
  • предельную отключающая способность прибора (ПКС);
  • характеристики по токоограничению;
  • параметры срабатывания электромагнитной защиты по току.

Отдельно рассматриваются температурные характеристики, под которыми понимаются условия отключения теплового расцепителя.

Ток штатного режима – это величина, при которой автомат может работать сколько угодно долго без отклонений параметров от заданной нормы. Это значение отображается на корпусе прибора сразу вслед за буквой, определяющей его время-токовые характеристики. Предельная отключающая способность автомата – это максимальное значение тока, при котором он может срабатывать без потери функциональности. Величина ПКС указывается на корпусе АВ сразу под время-токовой характеристикой и номиналом.

Категория по ограничению тока характеризует способность отключать аварийную линию до момента достижения током предела по перегрузу. Для различных приборов этот параметр принимает следующие значения:

  • первая категория – 10 миллисекунд (мс) и более;
  • вторая категория – от 6-ти до 10-ти мс;
  • третья категория – 2,5-6 мс.

Чем выше категория по токоограничению у данной модели, тем меньше риск перегрева проводов и возникновения аварийного возгорания. На лицевой панели параметр указывается под значком ПКС.

Советы по выбору автоматического выключателя

Автомат выбирают на основе определенных характеристик, многие из которых можно узнать по маркировке на передней панели.

Кроме разобранных характеристик, следует знать и другие нюансы выбора. Например, перед покупкой автомата обязательно рассчитывают его мощность и выбирают нужное количество полюсов.

Подробнее о расчете и подборе автоматического выключателя написано в этой статье.

Автоматические выключатели и УЗО

Выключатель автоматический (ВА), аппарат защиты или коммутационный аппарат — это аппарат, автоматически выключающий защищаемую им электрическую цепь при несоответствующих режимах. А конкретно: перегрузке линии, коротком замыкании. Иными словами, сохраняет подключенное оборудование и проводку, если правильно подобран по характеристикам.

Технические характеристики автоматов

1. Номинальный ток

Предельная величина тока, до которой ВА не будет отключаться.

Чем выше температура воздуха, тем быстрее отключится автомат при превышении нагрузки.

Номинальный ток In, А-40°-30°-20°-10°10°20°30°40°50°
11.351,31,251.201,151,11,0510,930,88
22,72,62,52,42,32,22,121,91,8
34,053,93,753.603,453,33,1532,82,6
45,45,254,84,64,44,243.703,5
56,756,56,2565,755.505.2554,74,5
68.107,87,57,26,96,66,365.605.30
811,210,6109,69,28,88,487,47
1013,51312,51211,51110,5109,38,8
1317,71716,315,61514 3013.70131211,4
1621,620,82019,218,417.6016,81614,914
20272625242322212018,617.60
2533,932,631,33028,827,526,32523,222
3243,241,64038,436,835,233,63230.0028,2
40545250484644424037,235,2
5067,56562,56057.505552,55046,544
63858278,875,672,569,366,26358,655,4
Читайте так же:
Электрическая схема оптико акустического выключателя

Как видно из графика, автомат должен работать “по номиналу” при температуре 30°.

Влияние температуры на работу автоматического выключателя

Зависимость коэффициента нагрузки выключателя от количества полюсов

2. Время-токовые характеристики отключения

Быстрота срабатывания при мгновенных перегрузках. Или по-простому: при включении пылесоса (холодильника, компрессора, электродвигателя и т.п.) возникает кратковременный огромный пусковой ток, если стоит ВА с неправильно подобранной время-токовой характеристикой, то он будет постоянно отключаться.

Данные графики характеризуют скорость срабатывания защиты при перегрузе. То есть при незначительном превышении номинального тока (I/In) скорость срабатывания низкая. Соответственно при увеличении нагрузки автомат быстрее сработает (отключится). Скорость срабатывания также зависит от характеристики.

3. Номинальное напряжение

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитан выключатель.

4. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при котором автоматический выключатель отключит отходящую линию и останется в работоспособном состоянии.

5. Класс токоограничения

Быстрота отключения в случае КЗ

6. Количество полюсов

Необходимое количество отключаемых проводов.

Пример ВА

Пример обозначений автоматического выключателя

  1. Номинальный ток — 10А;
  2. Время-токовая характеристика — С;
  3. Рассчитан на переменное напряжение — до 400В;
  4. Номинальный ток КЗ — 4500А;
  5. Класс токоограничения — 3.
  6. Количество полюсов — 1.

Выбираем данный автоматический выключатель для медного проводника D=1,5 мм 2 , выдерживающий 19 А. Максимальная подключаемая нагрузка – до 2,3 кВт.

Теперь тонкости. Автоматический выключатель отключается через час при токе I=1,13Iн, в данном случае 11,3 А и через 40 секунд I=1,45Iн, в данном случае 14,5 А.

Теперь сухие цифры:

  • провод D=1,5 мм 2 , а автоматический выключатель 16А. ВА сработает через час, если нагрузка будет 18А и через 40 секунд, если 23,2А. Проводник выдерживает 19А (производства ГОСТ, ТУ производства меньше держат).
  • провод D=2,5 мм 2 , а автоматический выключатель 25А. ВА сработает через час, если нагрузка будет 28,2А и через 40 секунд, если 36,2А. Проводник выдерживает 27А (производства ГОСТ, ТУ производства меньше держат).

Отсюда делаем вывод, чтобы автоматика срабатывала необходимо выбирать по проводнику или подключенному электрооборудованию. Никаких запасов в большую сторону быть не должно!

Время-токовая характеристика(ВТХ) необходимо для соблюдения селективности в щите автоматике.

В быту распространены ВА с ВТХ «В», «С» и «D», по убыванию в чувствительности соответственно. Чаще встречаются с характеристикой «С». Обратимся к схеме.

В случае короткого замыкания(КЗ) должен отключится автоматический выключатель №2, но на практике т.к. номиналы и ВТХ ВА №1 и 2 одинаковы, то может отключится раньше ВА №1. Чтобы такого не происходило поступают следующим образом: если позволяет сечение проводов, то увеличивают номинал выключателя №1, к примеру С16. Но если нет возможности, то ставят либо ВА №1 с ВТХ менее чувствительную: D10, либо ВА №2 с ВТХ более чувствительной: В10. Правильное срабатывание ВА на поврежденном участке и есть селективность, но это только часть общей картины.

Читайте так же:
Промежуточный выключатель легранд что это

Вот как надо поступать в таких ситуациях:

А вот самую главную роль играет производитель автоматики. Даже правильно подобранный ВА китайского производителя не гарантирует защиту, в случае ненормальных режимах работы. Он либо сработает и потом выйдет из строя, либо не сработает и выйдет из строя. Советую это запомнить и учитывать при выборе.

Конструктивные особенности автоматов

Пружина автомата

В режиме короткого замыкания благодаря быстродействию механизма выключателя (пружинки) ток не успевает достичь максимального значения.

Автомат работает в любом положении

Возможность работы в любом положении.

Подключение нагрузки к верхним и нижним контактам автомата

Возможно подключение нагрузки как к верхним, так и к нижним зажимам.

Дифференциальные автоматы и УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) – защитный выключатель, срабатывающий при утечке тока. ВНИМАНИЕ! Не защищает от перегрузки и КЗ, устанавливается только вместе с автоматическим выключателем!

Принцип работы основан на разнонаправленности токов, сумма которых равна 0, I1 + I2=0. При нарушении изоляции, если это электроприбор с металлическим корпусом, который заземлен, ток потечет на землю, соответственно I1 + I2≠0 и сработает УЗО. А вот если корпус не заземлен, то ток не потечет, а будет «дежурить» на корпусе, пока человек не прикоснется. Произойдет утечка, УЗО отключит линии, но человек почувствует удар током. Поэтому обязательным условием правильной работы УЗО является наличие контура заземления и заземление металлических корпусов и деталей электроприборов.

Технические характеристики УЗО

1. Номинальный ток

УЗО не защищает от сверхтоков, поэтому его номинал должен быть больше номинала ВА.

2. Ток утечки

Ток утечки подбирается в зависимости от оборудования или характеристик помещения. Чувствительность срабатывания от 10 до 300 мА.

К примеру в ванной комнате без стиральной машины необходима чувствительность 10 мА, для розеток в комнате и оборудования — 30 мА, а для противопожарного и общего УЗО — 100 или 300 мА.

3. Характеристика дифференциального тока

Есть ток утечки постоянного, переменного и пульсирующего характера. В большинстве электроприборов при пробое изоляции происходит «утекание» пульсирующего или постоянного тока. Соответственно есть УЗО реагирующие только на переменный ток (они дешевле) а есть реагирующие на все токи утечки.

4. Номинальное напряжение и частота

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитано УЗО и частота работы в сети (в РФ 50Гц поэтому иногда не указывают на лицевой стороне).

5. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при прохождении которого УЗО останется в работоспособном состоянии.

6. Количество полюсов

Зависит от количества фаз в сети. Двухполюсные — для однофазной сети. Четырёхполюсные — для трёхфазной.

Пример УЗО

Пример обозначений автоматического выключателя

  1. Номинальный ток — 32 А;
  2. Ток утечки — 30 мА;
  3. Характеристика дифференциального тока — реагирует только на переменный ток утечки;
  4. Рассчитан на переменное напряжение — до 230В 50Гц;
  5. Номинальный ток КЗ — 3000А.
  6. Количество полюсов — 2.

Выбираем данное УЗО для автоматического выключателя номиналом до 25А.

Существуют аппараты защиты, совмещающие в себе УЗО и ВА, их называют дифференциальные автоматические выключатели. Советуем устанавливать для экономии места в щите.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector