Номинальный ток автоматического выключателя

Выбор автоматического выключателя по характеристикам.

Автоматический выключатель – низковольтный коммутационный аппарат, обеспечивающий защиту электрической цепи от токовых перегрузок, связанных с подключением большого количества приборов (суммарная мощность которых превышает допустимую), неисправностью приборов или тока короткого замыкания (КЗ). Если выключатель не сработает вовремя и не обесточит линию, большая сила тока может вывести из строя бытовые приборы, а также привести к высокому нагреву кабеля с последующим возгоранием изоляции. Поэтому основная задача автоматического выключателя – определить появление чрезмерного тока и отключить сеть раньше, не допуская пожароопасной ситуации или повреждений приборов. В соответствии с требованиями Правил устройств электроустановок (ПУЭ), эксплуатация сети без автоматов защиты – запрещена. Для того, чтобы правильно подобрать необходимые автоматы защиты, нужно знать основные характеристики автоматических выключателей: это номинальный ток и время-токовая характеристика.

Номинальный ток – максимальный ток, который может протекать через автоматический выключатель бесконечно долго, не отключая защищаемую электрическую сеть.
Время-токовая характеристика - это зависимость времени срабатывания от силы тока, протекающего через автоматический выключатель.

Принцип работы автоматического выключателя

Основные органы срабатывания автоматического выключателя – Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина) и электромагнитный расцепитель (соленоидом с сердечником). При нормальной работе электрической сети и подключенных в сеть приборов, через автоматический выключатель протекает электрический ток. Биметаллическая пластина от воздействия повышенного тока нагревается и изгибается приводя в действие механизм расцепления. В зависимости от категории автоматического выключателя, время срабатывания будет происходить быстрее или медленнее.

Категории (типы) автоматических выключателей

Автоматические выключатели делятся на типы в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя. Обозначаются класс латинскими буквами A, B, C и D.

Автоматические выключатели типа А (2 – 3 значения номинального тока) срабатывают без выдержки времени (неселективные). Применяются в основном для защиты цепей с большой протяженностью и для защиты микропроцессорных устройств.
Автоматические выключатели типа B (от 3 до 5 значений номинального тока). То есть выключатель с маркировкой В16 сработает при силе тока от 48А до 80А. Данные выключатели широко используются в быту, в основном в домах со старой проводкой, на дачах или в сельской местности.
Автоматические выключатели типа C (от 5 до 10 значений номинального тока). Выключатель с маркировкой С16 сработает при силе тока от 80А до 160А. Используются выключатели типа С в основном в новых многоквартирных домах, где в сеть может быть подключено много бытовой техники (стиральная машина, утюг, холодильник, кондиционер, посудомоечная машина, электрический чайник, микроволновая печь, пылесос и пр. ).
Автоматические выключатели типа D (от 10 до 20 номинальных токов) используются для защиты цепей, питающих электрические установки с высокими пусковыми токами (компрессоры, электромоторы, станки, насосы и подъемные механизмы) и применяются в основном в производственных помещениях. Также устройства с характеристикой D используют в общих сетях зданий, где они выполняют подстраховочную роль, если в отдельных помещениях по каким-то причинам не произошло своевременного отключения электроэнергии.
Зависимость времени отключения от силы тока нагляднее всего можно изобразить в виде графика.

Автоматические выключатели типа K приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Автоматические выключатели типа Z приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Количество полюсов автоматических выключателей

Однополюсные автоматические выключатели используются для защиты цепей с приборами освещения и розетками, куда подключаются обычные однофазные бытовые приборы.
Для защиты однофазной проводки, куда подключаются отопительные приборы, водонагреватели, электрические плиты, стиральные машины в качестве защиты между щитом и помещением устанавливаются двухполюсные автоматические выключатели.

Двухполюсные АВ при отключении обеспечивает разрыв не только «фазы», но и «нуля».
Нельзя устанавливать два однополюсных выключателя для защиты фазного и нулевого провода! Для этих целей применяют двухполюсные автоматы, которые отключают «ноль» и «фазу» одновременно.

В трехфазной сети, в основном в промышленности, применяются 3-х полюсные автоматические выключатели.

4-х полюсные выключатели являются вводными автоматами и обеспечивают защиту 3-х фазной электросети: 3 фазы + нейтраль.

Вводной автоматический выключатель обязательно должен отключать все фазы и рабочий «ноль», так как имеется вероятность поражения электрическим током при проведении обслуживания или работ с проводкой.

Номинал и токовые характеристики автоматических выключателей

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

В этой статье мы рассмотрим основные характеристики автоматических выключателей, которые необходимо знать, чтобы правильно ориентироваться при их выборе — это номинальный ток и время токовые характеристики автоматических выключателей.

Напомню, что эта публикация входит в серию статей и видео, посвященных электрическим аппаратам защиты из курса Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Основные характеристики автоматического выключателя указываются на его корпусе, где также наносится торговая марка или бренд производителя и каталожный либо серийный номер.

Самая главная характеристика автоматического выключателя – номинальный ток. Это максимальный ток (в Амперах), который может протекать через автомат бесконечно долго, не отключая защищаемую цепь. При превышении протекающим током этой величины, автомат срабатывает и размыкает защищаемую цепь.

Ряд значений номинального тока автоматических выключателей стандартизован и составляет:

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А.

Величина номинального тока автомата указывается на его корпусе в амперах и соответствует температуре окружающей среды +30˚С. С увеличением температуры, значение номинального тока снижается.

Также автоматы в электрощитах обычно устанавливаются по несколько штук в ряд вплотную друг к другу, это приводит к увеличению температуры (автоматы «подогревают» друг друга) и снижению величины коммутируемого ими тока.

Некоторые производители автоматических выключателей указывают в каталогах поправочные коэффициенты для учета этих параметров.

Подробно о влиянии температуры окружающей среды и количества рядом установленных аппаратов защиты смотрите в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

В момент подключения в электрическую сеть некоторых потребителей, например, холодильников, пылесосов, компрессоров и др. в цепи кратковременно возникают пусковые токи, которые могут в несколько раз превышать номинальный ток автомата. Для кабеля такие кратковременные броски тока не страшны.

Поэтому, чтобы автомат не выключался каждый раз при небольшом кратковременном возрастании тока в цепи, применяют автоматы с разными типами время-токовой характеристики.

Таким образом, следующая основная характеристика:

время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя – это зависимость времени отключения защищаемой цепи, от силы протекающего через нее тока. Ток указывается как отношение к номинальному току I/Iном, т.е. во сколько раз протекающий через автомат ток превышает номинальный для данного автоматического выключателя.

Важность этой характеристики заключается в том, что автоматы с одинаковым номиналом будут отключаться по-разному (в зависимости от типа время-токовой характеристики). Это дает возможность уменьшить количество ложных срабатываний, применяя автоматические выключатели с различными токовыми характеристиками для разных типов нагрузки,

Рассмотрим типы время-токовых характеристик:

— Тип A (2-3 значения номинального тока) применяются для защиты цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.

— Тип B (3-5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с малым значением кратности пускового тока с преимущественно активной нагрузкой (лампы накаливания, обогреватели, печи, осветительные электросети общего назначения). Показаны для применения в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки в основном активные.

— Тип C (5-10 значений номинального тока) применяются для защиты цепей установок с умеренными пусковыми токами — кондиционеры, холодильники, домашние и офисные розеточные группы, газоразрядные лампы с повышенным пусковым током.

— Тип D (10-20 значений номинального тока) применяются для защиты цепей, питающих электроустановки с высокими пусковыми токами (компрессоры, подъемные механизмы, насосы, станки). Устанавливаются, в основном, в производственных помещениях.

— Тип K (8-12 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой.

— Тип Z (2,5-3,5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с электронными приборами, чувствительными к сверхтокам.

В быту обычно используются автоматические выключатели с характеристиками B,C и очень редко D. Тип характеристики обозначается на корпусе автомата латинской буквой пред значением номинального тока.

Маркировка «С16» на автоматическом выключателе будет обозначать, что он имеет тип мгновенного расцепления С (т.е. срабатывает при величине тока от 5 до 10 значений от номинального тока) и номинальный ток, равный 16 А.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя обычно приводится в виде графика. На горизонтальной оси указывается кратность значения номинального тока, а по вертикальной оси — время срабатывания автомата.

Широкий диапазон значений на графике обусловлен разбросом параметров автоматических выключателей, которые зависят от температуры — как внешней, так и внутренней, поскольку автоматический выключатель нагревается проходящим через него электрическим током, особенно, при аварийных режимах — током перегрузки или током короткого замыкания (КЗ).

На графике видно, что при значении I/Iн≤1 время отключения автоматического выключателя стремится к бесконечности. Другими словами, до тех пор, пока ток, протекающий через автоматический выключатель, меньше или равен номинальному току, автоматический выключатель не сработает (не отключится).

Также график показывает, что чем больше значение I/Iн (т.е. чем больше протекающий через автомат ток превышает номинальный), тем быстрее автоматический выключатель отключится.

При протекании через автоматический выключатель тока, величина которого равна нижней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (3In для «В», 5In для «С» и 10In для «D»), он должен отключиться за время более 0,1с.

При протекании тока, равного верхней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (5In для «В», 10In для «С» и 20In для «D»), автоматический выключатель отключится за время менее 0,1с. Если значение тока главной цепи находится внутри диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель расцепляется либо с незначительной выдержкой, либо без задержки времени (менее 0,1 с).

В следующих статьях мы продолжим рассмотрение характеристик автоматических выключателей, методику и стратегию их расчета и выбора, потому если хотите не пропустить новые интересные материалы по этой теме — подписывайтесь на новости сайта, форма подписки внизу статьи.

В заключении статьи подробное видео Номинал и токовые характеристики автоматических выключателей:

Рекомендую прочитать:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Понимание номиналов автоматических выключателей и их спецификаций

Galvin Power поддерживается читателями. Когда вы покупаете по нашим ссылкам, мы можем получать комиссию бесплатно для вас. Узнать больше

3 октября 2022 г. 2 октября 2022 г.

Написано Эдвином Джонсом / Факт проверен Эндрю Райтом

Вы ошиблись бы, если бы подумали, что номиналы автоматических выключателей относятся только к номиналам силы тока. Существуют и другие характеристики, такие как напряжение, частота тока и непрерывный ток. Вы можете прочитать подробности ниже, чтобы получить представление об этих рейтингах.

СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ

Рейтинги и спецификации выключателей цепи
- 1. Рейтинг напряжения
- 2. Рейтинг частоты
- 3. Продолжает ток.
- 7. Номинальный ток короткого замыкания
- 8. Стойкость к короткому замыканию
Заключение

Номинальные характеристики и характеристики автоматического выключателя

Как правило, производительность автоматического выключателя зависит от его номинальных характеристик и технических характеристик. Это означает, что, зная номиналы стандартных автоматических выключателей, вы можете быть защищены от проблем с электричеством.

Номинал автоматического выключателя указан на заводской табличке на самом устройстве. На этой табличке могут быть указаны номинальное напряжение, номинальная частота, номинальный ток и т. д. Если вам интересно, что это такое, вот несколько объяснений каждого ниже.

1. Номинальное напряжение

Номинальное напряжение автоматического выключателя относится к максимальному среднеквадратичному напряжению, для которого он рассчитан. Некоторые автоматические выключатели имеют более одного номера напряжения на паспортной табличке. Вы можете узнать фактическое номинальное напряжение выключателя, указав самое высокое напряжение в списке.

2. Номинальная частота

Номинальная частота определяет рабочую частоту автоматического выключателя. Обычно типоразмеры автоматических выключателей рассчитаны на 50 Гц или 60 Гц и иногда используются для постоянного или постоянного тока. Использование автоматического выключателя, частота которого не соответствует его рабочей частоте, может привести к повышению температуры и повреждению устройства.

3. Продолжение Номинальный ток

Номинальный непрерывный ток — это максимальный ток, который автоматический выключатель может выдерживать непрерывно на рабочей частоте, сохраняя при этом свое хорошее состояние. Этот рейтинг отражает тепловую конструкцию выключателя в том смысле, что устройство не должно превышать номинальное повышение температуры.

4. Отключающая способность

Существует два типа отключающей способности: симметричная и асимметричная. Каждый из них имеет свои особенности.

Симметричная отключающая способность

Симметричная отключающая способность определяет симметричное восстановление тока и напряжения автоматического выключателя. Это максимальное среднеквадратичное значение переменной составляющей тока короткого замыкания, когда контакты выключателя размыкаются.

Асимметричная отключающая способность

Асимметричная отключающая способность определяет асимметричное восстановление тока и напряжения автоматического выключателя. Это среднеквадратичное значение, которое относится к сумме компонентов переменного и постоянного тока короткого замыкания в момент разъединения контактов выключателя.

Ток асимметричного отключения выше симметричного.

5. Включающая способность

Максимальный ток, который может проводить автоматический выключатель в точке замыкания, является его включающей способностью. Эта спецификация применяется к коротким замыканиям, когда контакты прерывателя замыкаются.

6. Последовательность операций

Номинальная последовательность операций автоматических выключателей относится к скорости, с которой они могут размыкаться и замыкаться в течение определенного периода времени. Общие последовательности включают O-0,3s-C0-15s-CO и O-0,3s-CO-3 минуты-CO.

7. Номинальный ток короткого замыкания

Номинальный ток короткого замыкания (SCCR) относится к максимальному среднеквадратичному току автоматического выключателя, который он может выдержать без каких-либо внешних повреждений.

Это измерение часто указывается в кА (килоамперах). SCCR полезны при определении безопасности оборудования от токов короткого замыкания. Эти измерения требуются для многих машин, таких как лифты, двигатели и кондиционеры в промышленных зонах.

8. Стойкость к короткому замыканию

Способность выдерживать короткое замыкание или предельная отключающая способность (или кА) относится к максимальному току силового автоматического выключателя, который он может выдержать мгновенно при коротком замыкании без отказа. Использование неправильного значения кА может привести к пожару и даже смерти.

Просмотр следующего видеоролика от Electrical Engineering Planet даст вам представление о рейтинговых списках автоматических выключателей Schneider. Обратите особое внимание на то, как он объясняет различные типы спецификаций, указанные на заводской табличке продукта.

Кроме того, вы также можете найти таблицу номинальных токов автоматических выключателей, в частности, с указанием марки и типа автоматического выключателя, который вам нужен. В этой таблице приведены технические характеристики автоматического выключателя, чтобы определить устройство для вашего приложения.

Заключение

Автоматический выключатель предназначен для обеспечения безопасности вашей домашней электрической системы, поэтому хорошо подумать о том, чтобы подобрать автоматический выключатель с соответствующими характеристиками, необходимыми для вашего дома.

Если вы не уверены, какое устройство следует использовать в вашем приложении, лучше проконсультироваться или, по крайней мере, найти таблицу размеров автоматических выключателей в Интернете.

Если вы считаете эту статью полезной, вы можете поделиться ею в социальных сетях, чтобы распространять информацию об автоматических выключателях.

Эндрю Райт

Я Эндрю Райт. Я создал этот блог после восьми лет опыта проектирования, установки и обслуживания систем электроснабжения. Я люблю свою работу, и я всегда хотел предложить другим необходимую помощь, чтобы они могли заботиться о своем доме.

Объяснение номиналов силовых автоматических выключателей

Darryl Moser
Sales Enablement Manager
ABB Electrification Products Division

При выборе правильного силового автоматического выключателя низкого напряжения для приложения важно учитывать как номинальный ток короткого замыкания, так и номинальный ток короткого замыкания. Понимание этих рабочих характеристик поможет вам сделать выбор между различными конструкциями автоматических выключателей.

Автоматический выключатель выбирается на основе его электрических характеристик для конкретной цели в каждом приложении. Правильный выбор автоматического выключателя имеет важное значение для безопасной и правильной работы электрической системы. Два важных рейтинга, которые следует учитывать: номинальный ток короткого замыкания (это обычно называют максимальным номинальным током отключения) и номинальный ток короткого замыкания. В этом посте мы обсудим эти номиналы автоматических выключателей и то, как они могут повлиять на защиту и селективную координацию системы.

Определены номинальные значения тока короткого замыкания

Номинальный ток короткого замыкания — это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель может безопасно отключить при определенном максимальном напряжении. Этот номинальный ток короткого замыкания обычно выражается в среднеквадратичных симметричных амперах и определяется только величиной тока. Если автоматический выключатель снабжен элементами мгновенного отключения фазы, отключающая способность равна максимальному номиналу устройства без преднамеренной задержки. Если автоматический выключатель поставляется без элементов мгновенного отключения фазы или если элементы отключения фазы мгновенного действия могут быть отключены пользователем, отключающая способность представляет собой максимальное значение устройства для номинального интервала времени. Инженер может безопасно применять автоматический выключатель в энергосистеме, в которой доступный ток короткого замыкания на клеммах со стороны питания не превышает его максимального отключающего тока.

Определены номинальные значения кратковременного тока

Номинальный кратковременный ток автоматического выключателя — это способность автоматического выключателя выдерживать воздействие номинального уровня кратковременного тока в течение определенного периода времени. Он демонстрирует способность выключателя оставаться включенным в течение определенного интервала времени в условиях высокого тока короткого замыкания. Кратковременный номинальный ток используется инженером для определения способности автоматического выключателя защищать себя и координировать действия с другими автоматическими выключателями, чтобы система отключалась избирательно.

Номинальные характеристики распределительного устройства

Пользователи низковольтного распределительного устройства обычно используют фразу «распорка шины» для обозначения механической прочности системы шин в оборудовании, но если вы посмотрите в стандарты, вы не найдете «шину». крепление», определенное или указанное в качестве рейтинга. К распределительным устройствам с силовыми автоматическими выключателями в металлическом корпусе применяются следующие стандарты продукции: IEEE C37.20.10 для определений и IEEE C37.20.1-2018 и C37.51-
2018 для номинальных характеристик; [1] [2] [4].

«Номинальный выдерживаемый ток короткого замыкания: максимальное среднеквадратичное значение тока, которое цепь может выдержать на мгновение без электрического, термического или механического повреждения или остаточной деформации. Ток должен быть среднеквадратичным значением, включая постоянную составляющую, на главном пике фазы максимального смещения, как определено по огибающей волны тока в течение заданного интервала времени испытания». [1]

Номинальные характеристики см. в IEEE C37.20.1 – 2015, стандарте IEEE для низковольтных распределительных устройств с силовым автоматическим выключателем (1000 В переменного тока и ниже, 3200 В постоянного тока и ниже) в металлическом корпусе. [2]

Номинальный выдерживаемый ток короткого замыкания, который представляет собой номинальный симметричный ток короткого замыкания, который шина распределительного устройства должна выдерживать в течение не менее четырех электрических циклов, 0,067 секунды в системе с частотой 60 Гц. Во время этого испытания напряжение должно быть на максимальном номинальном значении, таком как 635 В, в отличие от номинального значения 600 В, и оно должно иметь коэффициент мощности 15% или ниже, что означает пиковый ток, по крайней мере, в 2,3 раза превышающий среднеквадратичное значение. .

Испытание для проверки номинального кратковременного выдерживаемого тока в низковольтных распределительных устройствах в металлическом корпусе проводят путем приложения уровня кратковременного тока в течение двух периодов по полсекунды (30 циклов), разделенных пятнадцатисекундным интервалом без Текущий; или, по выбору изготовителя распределительного устройства, испытание может быть выполнено как однократное испытание продолжительностью одна полная секунда (60 циклов).

Номинальные характеристики автоматических выключателей

Эти номинальные характеристики шин распределительного устройства напрямую относятся к испытаниям и номинальным характеристикам низковольтных силовых автоматических выключателей (LVPCB), которые используются в сборке распределительного устройства. Например, номинальный кратковременный ток распределительного устройства напрямую соответствует требованиям к испытаниям на номинальный кратковременный ток для силовых автоматических выключателей без предохранителей в ANSI C37. 50 — 2018, ссылка на пункт 3.10.1. [3]

Номинальный ток короткого замыкания в LVPCBs — это номинал, присваиваемый неавтоматическим выключателям, выключателям без расцепителей и автоматическим выключателям без предохранителей.

Примечание. Номинальный кратковременно выдерживаемый ток не применим к автоматическим выключателям с плавкими предохранителями, поскольку предохранитель сработает преждевременно и не позволит току течь в течение всего времени испытания на номинальную кратковременную стойкость.

Расцепители

Низковольтные силовые автоматические выключатели рассчитаны на 30 циклов кратковременного тока в соответствии со стандартами ANSI C37.50 и UL 1066 [3] [5]. Это позволяет использовать их без элемента мгновенного отключения. Номинальная отключающая способность LVPCB — это номинальная мощность автоматического выключателя с активированным или включенным элементом мгновенного отключения. Любой, кто применяет LVPCB без элементов мгновенного отключения, должен убедиться, что номинальный ток короткого замыкания устройства больше или равен доступному току короткого замыкания.

Современные электронные расцепители позволяют максимально формировать времятоковую характеристику, что помогает вам избирательно координировать свои действия с другими автоматическими выключателями. Эти расцепители разработаны с регулировкой порога срабатывания при длительном воздействии и временной задержки, порога срабатывания при кратковременном воздействии и временной задержки, мгновенного срабатывания, а также порога срабатывания при замыкании на землю и временной задержки.

Защита и координация

Защита и координация оборудования могут быть конкурирующими целями проектировщика системы, когда автоматические выключатели применяются в пределах своих электрических характеристик, они надежно защищают как себя, так и электрическую систему. Избирательная координация необходима, когда желательна непрерывность обслуживания. Это часто достигается за счет использования автоматических выключателей с кратковременными номиналами. Преднамеренная задержка срабатывания может применяться только в том случае, если нижестоящие автоматические выключатели имеют адекватный номинальный ток срабатывания или самозащиту.

Для многих применений в низковольтных системах распределения электроэнергии может быть приемлемым меньший номинальный кратковременный ток; но для таких приложений, как главный автоматический выключатель в распределительном щите или распределительном устройстве служебного ввода, это может быть не так. Низковольтный силовой автоматический выключатель, используемый в качестве главного автоматического выключателя с номинальным током кратковременного отключения 65 кА, позволит гибко координировать свои действия с нижестоящими автоматическими выключателями для неисправности любой величины вплоть до полного номинального тока короткого замыкания 65 кА автоматические выключатели и распределительное устройство.