Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация автоматических модульных выключателей

Классификация автоматических модульных выключателей

Основные классификации автоматических выключателей.

1) Классификация автоматов по количеству полюсов:

а) однополюсные автоматы

б) однополюсные автоматы с нейтралью

в) двухполюсные автоматы

г) трехполюсные автоматы

д) трехполюсные автоматы с нейтралью

е) четырехполюсные автоматы

2) Классификация автоматов по типу расцепителей.

В конструкцию различных видов автоматических выключателей, обычно, входят два основных типа расцепителей (размыкателей) — электромагнитный и тепловые. Магнитные служат для электрической защиты от короткого замыкания, а тепловые размыкатели предназначены в основном для защиты электрических цепей по определённому току перегрузки.

3) Классификация автоматов по току расцепления:А, В, С, D, K, Z

По току мгновенного расцепления автоматы разделяются на такие типы:

а) тип «А» — свыше 2•In до 3•In включительно ( где In — это номинальный ток)

б) тип «B» — свыше 3•In до 5•In включительно

в) тип «C» — свыше 5•In до 10•In включительно

г) тип «D» и «К» — свыше 10•In до 15-20•In включительно

(типы K и Z дополнительные характеристики выключения у фирмы АВВ)

Автоматические выключатели с характеристикой типа А предназначаются для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств .
Выключатели с характеристикой типа В рекомендуется использовать для осветительных сетей общего назначения.
Выключатели с характеристикой отключения типа С служат для размыкания осветительных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (двигатели и трансформаторы).
При этом у выключателей с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя вдвое выше по сравнению с выключателями с характеристикой типа В.
В цепях с активно-индуктивной нагрузкой, а также для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами предлагается использовать выключатели с характеристикой типа D .
Для подключения индуктивной нагрузки рекомендуется использовать автоматические выключатели с характеристикой типа К.
Если в качестве нагрузки используются электронные устройства, их подключение лучше производить через автоматические выключатели с характеристикой типа A.
Контактная группа выключателей должна обеспечить размыкание цепи даже при коротком замыкании непосредственно самих выводов. Поэтому при выборе автоматического выключателя следует учитывать его условный ток короткого замыкания, которая определяется током, не вызывающим подгорания контактов.

4) По времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания автоматы подразделяются:
на селективные, с отключением устройства через некоторое время; нормальные, срабатывающие за 0,02-1 секунды и быстродействующие с периодом срабатывания, не превышающим 0,005 секунды.

ВАЖНО ПОНЯТЬ ОДНО — АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НЕ ЗАЩИЩАЮТ ЧЕЛОВЕКА, ОНИ ЛИШЬ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗАЩИЩАЮТ ОБОРУДОВАНИЕ (при правильном подборе автомата).

Устройства Защитного Отключения (УЗО) и Дифференциальные автоматы.

УЗО и Дифференциальные автоматы – эти устройства предназначены для защиты человека либо животных от поражения электрическим током в случае прикосновения к токоведущим частям или поверхности оборудования.
Благодаря высокому быстродействию, узо и дифференциальные автоматы обеспечивают эффективную защиту человека от поражения электрическим током в случае его прикосновения к токоведущим частям или оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции нетоковедущих частей. УЗО (дифференциальный автомат) срабатывает в обоих случаях — как при утечке тока на землю, так и при коротких замыканиях и перегрузке.
Дифференциальные автоматы и УЗО выпускаются рассчитанными на разный рабочий ток и на разный ток утечки. Выгодным применение такого автомата оказывается в случае, когда на установку двух отдельных устройств в электрошкафу не хватает места Часто стоимость раздельно поставляемых УЗО и автоматического выключателя ниже, чем для заменяющего их дифференциального автомата — все зависит от марки автомата.
Что бы понять как работает УЗО (Диф. автомат) посмотрите на картинки

Читайте так же:
Как подключить розетку которая будет выключатся выключателем

Учитывая эти данные, в соответствии со стандартом МЭК 1008/EN 61008, УЗО и диф. автоматы, как правило выпускаются со срабатыванием при токе утечки от 10mA, 30 mA, 300mA.
Для снабжения питающим напряжением в помещениях типа ванных комнат или детских рекомендуется устанавливать самые чувствительные устройства на самый маленький ток (10 мА), а для предотвращения пожара на кухне, на которой находится множество мощных электроприборов, потребуются менее чувствительные выключатели. Зато они не будут отключать электричество от каждого «броска» тока, вызванного включившимся холодильником (30мА).

УЗО подразделяют на:

Tип AC- УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если разностный синусоидальный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.

Тип А — УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий разностный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.
«A» тип УЗО стоит дороже, но сфера его возможного применения больше, чем у типа «АС». Дело в том, что оборудование, включающее электронные компоненты, (компьютеры, копиры, факсы. ) при пробое изоляции на землю могут создавать несинусоидальные, но однонаправленные постоянные пульсирующие токи.

Рабочие параметры дифференциальных выключателей: номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки.

Качество и надежность работы выключателей определяется рядом параметров, прежде всего номинальным условным током короткого замыкания Inc и номинальной включающей и отключающей (коммутационной) способностью Im.

Номинальный условный ток короткого замыкания Inc — характеристика, определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений (минимально допустимое значение Inc=3 кА.).

Коммутационная способность УЗО — Im, согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение).

Схемы подключения УЗО :


При однофазном питании дома (квартиры)
————————————————————————————————-


При трёхфазном питании дома (квартиры).

Автоматический выключатель

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания [1] [2] .

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность заданного порогового значения (уставки) срабатывания.

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

    По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Селективный автоматический выключатель

В стандартах СССР и России селективные автоматические выключатели — это автоматические выключатели с выдержкой времени (0,25—0,6 сек.) при отсечке (см. статью «Токовая отсечка») [3] . Такие выключатели, в сочетании с выключателями с мгновенной отсечкой на нижней ступени, позволяют строить селективное срабатывание при коротком замыкании.

Селективные автоматические выключатели (англ. Selective Main Circuit Breaker) в соответствии с немецким стандартом DIN VDE 0641-21 также имеют функцию селективности, но осуществляют её другим способом.

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трёх- или четырёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главную контактную систему, дугогасительную систему, привод расцепляющего устройства, расцепитель (прерыватель,прерыватели), вспомогательные контакты (необязательно).

Читайте так же:
Выключатель 10a слнк vln legrand

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50 А предельный ток обычно составляет 1000—10 000 А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и тому подобным).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые прерывателями.

Расцепители

Расцепители (прерыватели) — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при коротком замыкании, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

Электромагнитный расцепитель (отсечка)

Расцепитель мгновенного действия представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например, отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время — и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты) [3] [4] .

Тепловой расцепитель

Представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика [5] ) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать [6] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Роль теплового расцепителя может выполнять электромагнитный (мгновенный) расцепитель, оснащённый гидравлическим замедлителем срабатывания. Такие автоматические выключатели отличаются пожаробезопасностью, так как не имеют нагреваемого элемента (биметаллической пластины).

Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. В автоматическом выключателе она выполняет роль теплового расцепителя. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. Биметаллическая пластина включена в цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания электрическим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя [7] .

Читайте так же:
Автоматический выключатель 220в 160а

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс, о < 0,005 с).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значения Іу.

Селективные автоматические выключатели позволяют осуществить селективную защиту сетей путём установки автоматических выключателей с разными выдержками времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

Характеристики

Ток мгновенного расцепления ( прерывания)

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (п.5.3.5), бытовые автоматические выключатели переменного тока делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления:

  • тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток) (применяется для защиты линий освещения или линий имеющих большую протяженность)
  • тип C: свыше 5·In до 10·In включительно (применяется для защиты розеточных групп или линий с потребителями с повышенными пусковыми токами)
  • тип D: свыше 10·In до 20·In включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)

Промышленные автоматические выключатели могут быть следующих типов:

  • тип L: свыше 8·In
  • тип Z: свыше 4·In
  • тип K: свыше 12·In

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·In до 3·In).

У АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·In) и Z (2 — 4·In), соответствующие стандарту МЭК 60947-2.

Испытание автоматических выключателей

Характеристики выключателей проверяют в ходе типовых испытаний (стойкость маркировки; надежность винтов, токопроводящих частей и соединений; надежность выводов для внешних проводников; защита от электрических ударов; электроизоляционные устройства; превышение температуры (28-суточное испытание); характеристика прерывания; механическая и коммутационная износостойкость; короткое замыкание; стойкость против механических толчков и ударов; термостойкость; стойкость против аномального нагрева и огня; коррозийная устойчивость).

Автоматический выключатель в корпусе пробочного предохранителя

3-полюсный автомат защиты для непосредственного монтажа

Автоматические выключатели, используемые в США

Автоматические выключатели советского производства

Модульный автоматический выключатель

Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, в настоящее время чаще всего имеет модульную конструкцию, которая предназначена для крепления на DIN-рейку. Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя показано на рисунке справа. Включение-выключение производится рычажком (1), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив плоскую отвёртку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие нажатия контактов во включённом состоянии и быстрое их отключение при срыве собачки механизма расцепления посредством одного из двух расцепителей: теплового (5) или электромагнитного (7). Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).

Читайте так же:
Выключатель автоматический ав2м20св 1500а привод

Чем отличаются характеристики B C и D для автоматов?

У современных бытовых автоматов — два расцепителя максимального тока:
1. Тепловой (ТР) (биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве протекающим током и приводит в действие механизм расцепления) — срабатывает при длительной перегрузке, с обратнозависимой выдержкой времени: чем больше перегрузка, тем быстрее нагревается биметаллическая пластинка и быстрее срабатывает расцепитель.
Нормируемые параметры для B, C и D следующие:
— при токе 1,13 номинала — ТР не срабатывает в течение часа.
— при токе 1,45 номинала — ТР срабатывает в течение часа (двух часов для АВ больших номиналов).
Реально АВ С16 при токе 24А выключается в среднем через 5-15 минут.

2. Электромагнитный (ЭмР) (соленоид с сердечником, при определенном токе магнитное поле соленоида втягивает сердечник, который приводит в действие механизм расцепления) — мгновенно срабатывает при КЗ, чтобы пострадавший участок сети не дожидался, когда в автомате прогреется ТР. Буквы В, С, D, G . в обозначении автомата перед номиналом характеризуют кратность уставки ЭмР (отсечки) к номиналу автомата.
Кратности следующие:
В — 3. 5
С — 5. 10
D — по ГОСТ Р — 10. 50, большинство производителей заявляет диапазон 10. 20.
G — 6,4. 9,6 (КЭАЗ ВМ40)
K — 8. 14
L — 3,2. 4,8 (КЭАЗ ВМ40)
Z — 2. 3
Надо отметить, что быстродействие АВ не зависит от букв B, C, D. меняется лишь порог срабатывания ЭмР.

Например: автоматы В16 и D16, диапазоны срабатывания ЭмР: 16*(3. 5)=48. 80А и 16*(10. 20)=160. 320А соответственно.
При токе 150А автомат В16 выключится мгновенно, а D16 — через несколько секунд, когда нагреется биметалл.
При токе 1000А оба автомата сработают мгновенно.
Надо заметить, что из-за того, что ЭмР срабатывает практически мгновенно, при КЗ с высокой вероятностью сработают одновременно все автоматы и большего и меньшего номинала, установленные последовательно (если ТКЗ достигнет порога срабатывания их ЭмР).

Наиболее распространены автоматы с характеристикой C, также часто встречаются типы B и D.
«С» подходят для большинства бытовых и общепромышленных применений при питании нагрузок с малыми и средними пусковыми токами.
«В» имеют более чувствительный ЭмР, поэтому их применение особенно предпочтительно в «ветхих» сетях с малыми ожидаемыми ТКЗ. Эти АВ устойчиво работают с абсолютным большинством бытовых нагрузок (т.е. не происходит ложных срабатываний из-за пусковых токов).
«D» имеют пониженную чувствительность при КЗ и могут быть рекомендованы для применения в качестве вводных для повышения шансов селективности с нижестоящими групповыми АВ при КЗ. Для защиты групповых линий их следует применять только в обоснованных случаях при больших пусковых токах нагрузок.

Выключатель автоматический

Выключатели автоматические для монтажа на ровную поверхность и на DIN рейку
Автоматические выключатели классифицируются следующим образом:
• По количеству полюсов – 1, 2, 3 или 4 полюса;
• Токоограничивающие и не токоограничивающие;
• По виду расцепителя – с тепловым, электромагнитным, комбинированным, полупроводниковым расцепителем.
Модульные автоматические выключатели для разных нагрузок, предназначенные для защиты электроустановок от перегрузки и коротких замыканий.
Автоматические выключатели изготавливаются:
— однополюсными,
— двухполюсными,
— трёхполюсными
— четырёхполюсными и, как правило, состоят из конструктивных узлов:
главная контактная система;
дугогасительной система;
привод;
расцепляющее устройство;
расцепитель и вспомогательные контакты.

Типы выключателей

Модульный автоматический выключательМодульный автоматический выключатель DoepkeМодульный автоматический выключатель ABBМодульный автоматический выключатель IEKМодульный автоматический выключатель EKFМодульный автоматический выключатель LegrandМодульный автоматический выключатель Multi 9
Автоматические выключатели серии ВА имеют два типа защиты: тепловую (выполненной с применением биметаллической пластины), предназначенную для защиты от длительных токовых перегрузок и динамическую (выполнена на электромагнитной катушке), предназначенную для защиты от токов короткого замыкания.

Устройство выключателя

Выбор выключателя

  1. Расчет номинального тока
    1. Рассчитываем ток в линии
      • Одиночный потребитель
        1. Однофазная сеть
        2. Трехфазная сеть

        1. Расчет тока в линии отличается для одиночного потребителя и для группы потребителей. В случае одиночного потребителя выбираем какая у нас сеть однофазная или трехфазная.

        В случае однофазной сети рассчитываем ток по формуле:
        формула вычисления тока автоматического выключателя

        Uном — напряжение 220вольт
        Рном — номинальная мощность, Вт
        cosφ — номинальный коэффициент мощности для обычных квартир составляет 0,96-0,98

        В случае трехфазной сети рассчитываем ток по формуле:
        формула вычисления тока трехфазной сети

        cosφ — номинальный коэффициент мощности 0,96-0,98
        η — номинальный коэффициент КПД потребителя.

        Если в нашем случае требуется произвести расчет для группы потребителей и полной мощности S, то расчет проводится по формуле:
        формула вычисления потребляемой мощности

        Кс — коэффициент спроса,
        Р1, Р2, Рn — номинальные мощности отдельных потребителей, Вт
        cosφ — номинальный коэффициент мощности 0,96-0,98, для ламп накаливания и нагревательных приборов 1,0.

        Выбор номинального тока автомата равным Iрасч или ближайший больший из стационарного ряда 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.
        Выбор сечения провода. Выбираем значение тока на который должен быть рассчитано сечения провода из расчета, чтобы допустимые токовые нагрузки для данного провода Iн<=1,45хIдоп были не меньшем номинала выбранного тока автомата, при этом учитывается материал из которого изготовлен проводник. Обычно для квартиры устанавливается автомат на ток 25А или 16А (как правило для розеточной линии), а для линии освещения ток 10А.
        Если медный провод, то пользуемся таблицей ПУЭ 1.3.4 допустимого длительного тока для проводов в резиновой, полихлорвиниловой изоляции, если алюминиевый провод — таблица ПУЭ 1.3.5.
        Согласно требованиям ПУЭ сечение провода должно быть не менее 2,5 мм 2 (с учетом мощной электроплиты, стиральной машины и электроприборов следует брать с запасом 4,00 мм 2 , по крайней мере подводящие провода в квартиру).
        2. Выбор время — токовой характеристики. В основном используются три разновидности с характеристиками:
        B отключение при превышении тока в 3-5 In, лампы накаливания, обогреватели, электрические духовки и плиты.
        C отключение при превышении тока в 5-10 In, стиральные машины, кондиционеры, холодильники, офисные группы, газоразрядные группы.
        D отключение при превышении тока в 10-20 In мощные компрессоры, подъемные механизмы, насосы, станки.
        Деление условное и в каждом случае необходимо учитывать свои особенности.
        3. Селективность. Выбираем автоматы чтобы соблюдалось условие, вводной автомат должен превышать номиналы всех групповых автоматов и учитывать нагрузочную способность проводов. Автоматы стоящие на одной линии ставят по убывающей.
        4. Определение ПКС — предельная коммутационная способность. В зависимости от типа проводника медь ПКС не менее 6 000А или алюминий не менее 4 500А. Если рядом подстанция или новый дом, то не менее 10 000А.
        5. Класс токоограничения. Имеется три класса по скорости гашения дуги.
        1 класс более 10мс
        2 класс 6-10мс
        3 класс 2,5мс и более
        Предпочтение при выборе отдавайте 3 классу.
        6. Количество полюсов. В зависимости однофазная или трехфазная сеть, в случае однофазной сети это однополюсные и трехполюсные автоматы, при трехфазной трех или четырех полюсные.
        7. Дополнительные параметры. Напряжение питающей сети, род тока переменный или постоянный, частота сети, степень защиты IP, температурный режим работы. Стационарный или модульный, втычной, выкатной.
        8. По фирме производителю. Красивее смотрятся когда автоматы взяты одной серии и одного производителя, проще выполнить необходимый ряд.

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector