Рабочая отключающая способность в килоамперах что это?

Характеристика срабатывания автоматических выключателей и параметры токовременной работы, время срабатывания

Автоматический выключатель – это прибор, который отвечает за защиту электроцепи от повреждений, которые принесет ток большой величины.

Автоматические выключатели характеристики

Чтобы этого избежать, по правилами устройства электроустановок, требуется устанавливать электрические автоматы защиты. Автоматические выключатели делятся по категориям защиты.

Что это такое

Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

• вовремя определить слишком большой ток;
• разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

• ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
• сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

Область применения

Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

Устройство, маркировка и технические характеристики

Характеристики:

• номинальный ток – величина тока, которая протекает по автомату без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при большей температуре номинальный ток будет ниже);
• время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от силы тока.

Второстепенные характеристики:

• номинальное напряжение;
• предельная коммутационная способность.

Автоматические выключатели обладают своим набором характеристик. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка из букв и цифр. В маркировке указываются:

• фирма-изготовитель;
• линейная серия;
• время-токовая характеристика – указывается латинской буквой B, C, D, K, Z;
• номинальный ток – указывается после буквенного значения;
• номинальное напряжение;
• предельный ток отключения;
• класс токоограничителя;
• схема подключения, обозначения клемм.

Дополнительно указывают поправочные коэффициенты, связанные с превышением температурного режима.

1 полюс

Однополюсный выключатель устанавливается на вход каждой линии однофазной цепи. Это простая модификация автомата. Устанавливается для защиты однофазной, двухфазной и трехфазной проводки. Задача – защита от возгорания.

2 полюса

Используются, где идет питание электрооборудования по двум проводам и требуется одновременная коммутация двух полюсов. Существует 2 вида двухполюсников – 2Р и 1P+N. Первый оснащен защитой обоих полюсов от перегрузок и короткого замыкания. При подключении нет разницы куда подключать ноль, а куда – фазу. Второй тип называют «однофазный с нулем» – функция автоматического защитного срабатывания только в «фазном» полюсе. Второй полюс используется для подключения нулевого провода.

3 полюса

Защищает трехфазную цепь или одновременно три однофазных колодки. Используются для защиты электродвигателей.

4 полюса

Чаще используются в схемах «звезда с выделенной нулевой точкой». В таких схемах разделены защитный и рабочий нули.

Предельная коммутационная способность

Это максимальное значение сверхтока, которое выдержит автомат, не теряя работоспособности. Наиболее распространенные выключатели имеют величину 4500, 6000 и 10000 А.

Сверхток возникает, когда в цепи происходит короткое замыкание. Он протекает между фазой и нулем при оборванной изоляции, минуя потребителя. Сила тока зависит от сопротивления проводки, поэтому необходимо учитывать материал, из которого она выполнена. Для домов со старой алюминиевой проводкой лучше использовать автоматы с пределом 4500 А. Для медной проводки используются автоматы с пределом 6000 А.

Класс токоограничения

Когда появляются сверхтоки, изоляция резко нагревается. При максимальном значении тока автомат разъединяет цепь. За это время изоляция может повредиться, поэтому вводится еще одна характеристика, контролирующая ток.

Класс токоограничения влияет на безопасность всей схемы. Физически это промежуток времени, при котором происходит размыкание контактов и гашение дуги в гасительной камере. Выделяют 3 класса:

• 3 класс – самый быстрый, время гашения составляет 2,5 мс;
• 2 класс – время гашения 6-10 мс;
• 1 класс – время гашения превышает 10 мс.

На устройстве это значение указывается в черном квадрате. 1 класс не обозначается на устройстве.

Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей

Классы или характеристики срабатывания определяются от разброса величины срабатывания. Самые используемые классы – B, C и  D

«B»

Используется в бытовых, осветительных и других сетях  с небольшим или нулевым пусковым превышением тока. Такие автоматы устанавливаются непосредственно у потребителя. Электромагнитный расцепитель в таких приборах срабатывает при превышении тока в 3 и более раз.

«C»

Рекомендуется устанавливать в сетях со смешанной нагрузкой с умеренными пусковыми токами. Также используются в бытовых сетях, но защищают группу потребителей. Самый популярный автомат у электриков. Отличаются большей перегрузочной способностью по сравнению с устройствами класса B. Минимальный ток срабатывания должен превышать номинал в 5 и более раз.

«D»

Устройства данного класса защищают электродвигатели, у которых пусковой ток значительно превышает номинальный. Отличаются большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания равен десяти номинальным.

Устройства для цепей для постоянного напряжения

Конструкция электромагнитных катушек переменного напряжения отличается от постоянного напряжения. Для защиты таких устройств используются специальные автоматические выключатели. От обычных они отличаются маркировкой полярности на корпусе, которую нужно обязательно соблюдать. Принцип работы у обоих приборов одинаков.

Как выбрать

Основные критерии выбора автомата:

1. Ток короткого замыкания. Выбирается в соответствии с правилами устройства электроустановок, по которым приборы с отключающей способностью менее 6 кА запрещены. В настоящее время используются автоматы с номиналом 3, 6, 10 кА. Для домов, находящихся рядом с трансформаторной станцией, следует выбирать выключатель, срабатывающий при 10 кА.
2. Рабочий ток. Выбирается с учетом сечения кабеля, материала, мощности потребления энергии. Подобрать нужный прибор можно по таблицам.
3. Ток срабатывания. При включении устройства начальное значение может быть значительно выше рабочего, и, чтобы автомат не сработал, нужно правильно его выбрать. В дома и квартиры устанавливаются устройства класса B, при наличии мощной плиты или электрокотла лучше брать автоматы класса C. Для частных домов, в которых есть установки с электродвигателями, выбираются выключатели класса D.
4. Селективность, т.е. отключение при аварийной ситуации только определенного проблемного участка, а не всего электричества в доме.
5. Количество полюсов.
6. Фирма-изготовитель. Покупка дешевого аппарата – может не сработать в нужный момент, что приведет к поломке устройств, износу изоляции и возможному пожару.

Автоматический выключатель – устройство, которое жизненно нужно в каждом доме для защиты от токов большой величины. Такие приборы устанавливаются в жилых домах и в производственных помещениях, и помогают обезопасить здание от поломки приборов и возгорания.

Источник: https://elektrika.expert/vykljuchateli/avtomaticheskie-vykljuchateli-harakteristiki.html

Блог

У модульных аппаратов (автоматических выключателей, диф. автоматов, УЗО) со схожими свойствами, даже у одного производителя, может значительно отличаться цена. Если внимательно сравнить устройства, то можно заметить одно отличие, которое указывается в прямоугольной рамке. Это отключающая способность.  Именно это значение может значительно увеличить стоимость аппарата. 

Отключающая способность. Теория

Отключающая способность – это максимальный ток КЗ (короткого замыкания), при котором аппарат способен отключить нагрузку и при этом остаться работоспособным (продолжить выполнять функции защиты). Если ток КЗ будет больше отсекающей способности, то аппарат наверняка выйдет из строя вплоть до полного разрушения, при этом НЕ выполнит свои защитные функции. Величина указывается в амперах (единица силы тока).  На белорусском рынке наиболее распространенные значения 4,5кА, 6кА, 10кА.

Данный параметр регулируется двумя международными стандартами:

IEC/EN 60898-1 — для бытовых серий.

IEC/EN 60947-2 — для промышленных серий.

Разницу между стандартами смотрите в таблице:

В указанных нормативах можно встретить следующие значения:

Icn – это номинальная сила тока КЗ, при которой автомат может отключиться многократно (не меньше 2 раз). Значение указывается в амперах в прямоугольной рамке на лицевой части аппарата. Это характеристика исключительно для бытовых серий (стандарт EN 60898-1)

Icu — Предельная (максимальная) отключающая способность. Согласно требованиям стандарта, ток с данной характеристикой должен отключиться дважды (трижды, уже не обязан). Если ток окажется выше указанного значения, то аппарат не сможет отключить контактную группу, создав при этом серьезную аварию. Это основная характеристика для промышленного стандарта EN 60947-2. На предельную отключающую способность может влиять количество полюсов автомата (у полноценного двухполюсного автомата (2P) отсекающая способность чуть больше, чем у однополюсного, но не у 1P+N).

Ics – рабочая (отключающая) способность. Ток, который обязан аппарат отключить трижды и при этом полностью сохранить все свои рабочие параметры. Чем выше значение Ics, тем более высокие значения токов КЗ выключатель может отключать. Часто Ics выражается в процентном соотношении Icu. Причем коммутационная способность зависит от напряжения сети, чем больше напряжение, тем меньше отключающая способность.

Для аппаратов 6кА и выше, производители часто указывают всю информацию на корпусе аппарата (стандарты, рабочее напряжение, подробные характеристики отключающей способности). В бюджетных версиях (4,5кА) подробная информация редкость, и всё обходится стандартным Icn.

Рекомендую запомнить, изучить и понять выше указанные значения. 

4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?

Что касается правильного выбора, если делать грамотно, то нужно знать (измерять) ток короткого замыкания.  Узнав данный параметр можно подобрать оптимальный вариант, с достаточным запасом прочности. При этом основное применяемое правило:

Отключающая способность аппарата должна быть НЕ ниже тока короткого замыкания (КЗ).

Очень часто можно столкнуться с отсутствием информации о токе короткого замыкания объекта (нет проекта или нет возможности измерить ток КЗ). В этом случае можно отталкиваться от следующего: чем лучше электропроводка (медный кабель, большие сечения жил) и ближе к источнику питания (трансформатору подстанции), тем выше отключающая способность должна быть (в пределах разумного конечно).

Следует учитывать, что КЗ всегда вещь относительная, и на 100% вам никто не скажет, каково реальное значение будет наверняка, можно только предположить. Поэтому, не смотря на то, что «в быту», в большинстве случаев, ток КЗ не превышает 3кА , нижний рекомендуемый порог для использования не ниже 4,5кА.

Существует ГОСТ 32396-2013, где указаны рекомендуемые значения отключающей способности для вводно распределительных устройств жилых и общественных зданий:

Для бытового применения распространены следующие значения:

4,5кА. Исключительно бюджетная «модулька». 80% рынка за китайскими производителями. Европейские заводы производят такие аппараты для третьих стран. Рынок ЕC, для такой продукции, закрыт (есть нюансы, но это не смысл данной темы). Если остановитесь на этом варианте, то рекомендую на вводе (в щите учёта или этажном щите) устанавливать автоматический автомат(ы) с отсекающей способностью 10кА. Этим вы серьезно перестрахуете всю установку, если с КЗ, что-то пойдёт не так.

6кА. Это основная линейка аппаратов у европейских производителей. Самый оптимальный вариант для бытового использования (квартира, загородный дом). Отличное соотношение ЦЕНА-КАЧЕСТВО. Этой характеристики достаточно для разных нештатных ситуаций и должно хватить на весь срок эксплуатации щита. 

10кА. Это уже предельная величина для бытовой модульной автоматики, всё что выше, будет уже значительно дороже. Данный стандарт почти у всех производителей соответствует двум стандартам: EN 60898-1 и EN 60947-2. Применяется для бытового и для промышленного использования. Если хотите максимальную надёжность и позволяет бюджет, то можно использовать этот вариант.

На нашем рынке, можно встретить версии автоматических выключателей и УЗО с отключающей способностью 3кА, но это уже пережиток прошлого, даже для наших стандартов. 15кА и выше, это уже серьезные серии и в быту не используются.

Если исходить из моей практики, то очевидно, что 6кА это самый оптимальный вариант. 10кА — для тех, у кого не ограничен бюджет щита. Хотя у некоторых производителей не слишком высокая цена в этом сегменте (Eaton, Shrack). 4,5кА, я стараюсь не применять. Использую только в единичных (слишком бюджетных) случаях, где я уверен, что ток КЗ очень мал.

Чтобы прикинуть экономическую целесобразность, возьмите на заметку: у большинства аппаратов защиты срок эксплуатации составляет 10-15 лет. При штатной работе срок службы может быть больше, и достигать 25 лет. После 25 лет параметры защитной аппаратуры вряд-ли будут соответствовать техническим требованиям.

Источник: https://electroshaman.by/blog/105-otklyuchayushchaya-sposobnost-avtomatov-i-uzo-4-5ka-6ka-10ka-chto-vybrat

Защитный автомат: подробный обзор характеристик

Обзор защитных автоматов

Несколько лет назад я опубликовал на блоге статьи по выбору автоматических выключателей и почему выбивает защитный автомат, в которых вкратце рассказал о том, какие бывают автоматы, какие у них характеристики и принципы выбора. Статьи неплохие, но к ним было несколько справедливых критических замечаний. Я решил статьи не переделывать, а написать новую статью, в которой постараюсь максимально широко изложить информацию по защитным автоматам. Будем считать, что эти статьи взаимно дополняют друг друга.

Мне попало в руки несколько автоматических выключателей нового бренда TEXENERGO, поэтому, пользуясь случаем, на их примере будем рассматривать подобные однотипные автоматы вообще.

Понятно, что TEXENERGO — бюджетный вариант, производится в Китае, сейчас это уже не новость и не повод для злопыханий. Уверен, что на этом китайском заводе производится много других брендов для разных стран, и это только плюс — там научились делать качественные дешевые автоматов по отработанной технологии.

Характеристики расцепителей защитных автоматов

Итак, внутри автомата есть два устройства расцепления (выключения), каждый из которых срабатывает независимо, в своем диапазоне токов. Работа обоих этих расцепителей приводит к тому, что они так или иначе отключают автомат, когда через него протекает сверхток (больше номинального).

Первый — тепловой расцепитель, который работает на принципе нагрева и изгиба биметаллической пластинки, по которой протекает рабочий ток автомата. Для примера, на таком же принципе работает регулятор температуры в утюге и электронагревателе. Пластинка калибрована и настроена таким образом, что при определенном токе она нагревается до определенной температуры, что приводит к её критическому изгибу и, как следствие, выключению автомата. Тепловой расцепитель обладает некоторой инерционностью, что благотворно сказывается на его работе в реальных условиях. Если можно так выразиться, он «ожидает», прежде чем сработать.

Второй расцепитель — электромагнитный. Скорость его работы гораздо выше по сравнению с тепловым расцепителем. Из названия понятен принцип работы — имеется электромагнит, который срабатывает и выключает нагрузку при коротком замыкании. Ток «расцепления» электромагнитного расцепителя в несколько раз (в разных случаях от 3 до 20) выше тока теплового расцепителя.

Рассмотрим подробно характеристики расцепителей с примерами и ссылками на ГОСТ.

Все характеристики определяются при контрольной температуре +30 °С.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

Это — основная характеристика, которой описывается работа автоматического выключателя. У неё встречаются и другие названия —

• характеристика срабатывания,
• характеристика расцепителя,
• токовая характеристика,
• отключающая характеристика,
• защитная характеристика,
• кривая тока,
• кривая отключения,
• характеристика отключения…

Смысл один — это график, на котором показана зависимость времени отключения автомата от величины проходящего через него тока:

Время-токовая характеристика, она же — кривая отключения автомата, защитная характеристика

На графике обозначены три области — B, C, D. Согласно ГОСТ Р 50345-99 (п. 5.3.5), каждая из них определяет свой порог срабатывания электромагнитного расцепителя:

• B — от 3 до 5 In,
• C — от 5 до 10 In,
• D — от 10 до 20 In,

где In — номинальный ток теплового расцепителя.

То есть, ток срабатывания электромагнитного расцепителя нормируется через ток теплового. Автоматы TEXENERGO — с разными защитными характеристиками и номинальными токами: B6, B16, C40, C32

Время срабатывания tср электромагнитного расцепителя типа В определяется так (ГОСТ Р 50345-2010, п. 9.10.2):

• tср ≥ 0,1 с для тока 3 In и менее,
• tср < 0,1 с для тока 5 In и более

Для характеристик типа С, D время срабатывания tср определяется аналогично.

Почему на графике ВТХ указаны не линии, а области? Дело в том, что кроме естественного разброса параметров устройств, ток расцепления зависит от температурного состояния автомата. Нижняя часть графика относится к случаю, когда автомат долго был в работе (горячее состояние), верхняя — автомат в холодном (неразогретом) состоянии.

Когда сработает тепловая, а когда — электромагнитная защита?

Чтобы было понятно, для примера возьмем автомат В10 — защитная характеристика В, номинальный ток 10 А — и проанализируем график токовый характеристики по основным диапазонам тока:

• 0…11,3 А — автомат выключаться не должен, это диапазон токов для его нормальной работы,
• 11,3…14,5 А — есть вероятность, что автомат через некоторое время сработает  в результате действия теплового расцепителя (подробнее — ниже),
• 14,5…30 А — время выключения по тепловой защите составит от 1 часа (для тока 14,5 А) до 4 с (для 30 А),
• 30…50 А (3…5 In) — интересный участок, тут может сработать и тепловой расцепитель (за время от 4 до 1 с), и электромагнитный.
• если сверхток более 50 А (>5 In), работает только электромагнитная защита, поскольку тепловая тут слишком инерционная.

Что изменится, если для примера взять автомат С10? Изменится лишь участок, на котором работают оба расцепителя, он сдвинется к значениям 50… 100 А. Для автомата D10 этот диапазон будет 100…200 А.

Почему такой большой разброс? Он происходит от разброса рабочих характеристик реальных автоматов. То есть, для В10 при токе 30 А электромагнитная защита МОЖЕТ сработать, а при токе 50 А ДОЛЖНА сработать.

Рассмотрим подробно несколько терминов и точек на характеристике.

Номинальный ток теплового расцепителя In

Это максимальный ток, который автомат может гарантированно проводить неограниченное время без негативных последствий и срабатывания расцепителей. Номинальный ток указан числом на передней части автомата, перед числом указан тип защитной характеристики.

Номинальный ток In — основной параметр автоматического выключателя.

Пример на фотографиях выше — В6. Ещё пример, автоматы с номинальным током 40 и 32 А и защитной характеристикой С:

Защитные автоматы TEXENERGO BA47-29 С40, С32

Неотключающий ток теплового расцепителя 1,13 In

Это ток, действие которого не приводит к выключению автомата. Его называют также током условного нерасцепления. В ГОСТ Р 50345-2010 (п.8.6 и п.9.10) говорится, что автомат не должен выключаться в течение часа при токе 1,13 In. Поэтому на характеристике и указано значение 1,13.

Отключающий ток теплового расцепителя 1,45 In

Этот параметр также называют током условного расцепления. Он равен 1,45 In. Иными словами, при сверхтоке, превышающем номинал в 1,45 раза, автомат должен гарантированно сработать по тепловой защите в течение часа работы.

Проверочный ток теплового расцепителя 2,55 In

Эта точка на графике не отмечена, но в ГОСТе (Р 50345-2010, п.9.10.1.2) приведена. Данный ток используют для проверки работы теплового расцепителя защитного автомата. Время размыкания должно быть в пределах от 1 до 60 с для автоматов с In ≤ 32 А, и от 1 до 120 с для In > 32 А.

Читая эти правила и смотря на график ВТХ, можно сделать два вывода.

• Правила позволяют больший разброс времени выключения, чем это указано на графике.
• Точка 2,55 In выбрана не случайно — при этом токе во всех типах автоматов в выключении участвует только тепловой расцепитель.

Коррекция номинального тока от температуры

Как я говорил выше, все характеристики теплового расцепителя определяются при температуре окружающей среды 30 °С. Однако, автомат при работе греется, это нормально. Когда в щитке стоят несколько автоматов (а так всегда и бывает), они взаимно нагревают друг друга, и тепловой расцепитель будет срабатывать раньше, чем положено по номиналу.

Для расчета взаимного влияния существует таблица коррекции номинального тока In в зависимости от количества установленных вплотную автоматов:

Таблица. Поправочный коэффициент номинального тока в зависимости от количества установленных автоматов

Используя понижающий поправочный коэффициент из таблицы, можно приблизительно узнать, насколько уменьшится номинальный ток каждого из установленных автоматов.

Коррекция номинального тока также производится, если температура окружающей среды сильно отличается от 30 °С. Для оценки изменения номинального тока теплового расцепителя существует таблица коррекции номинального тока от температуры:

Таблица. Зависимость номинального тока автомата от температуры для некоторых номиналов

Отправная (контрольная) температура — плюс 30 °С, при её уменьшении автомат сработает позже (номинальный ток увеличится), а когда в помещении жарко — автомат выключится раньше.

Фактически, автоматы, расположенные в щитке на улице и в доме в котельной — это два автомата с разными параметрами.

Оба приведенных поправочных температурных коэффициента следует учитывать при проектировании электрооборудования.

Далее рассмотрим параметры, относящиеся только к электромагнитному расцепителю.

Номинальная наибольшая отключающая способность, Icn

На графике кривой отключения (ВТХ), приведенном выше, показаны сверхтоки только до 100 I/In. Однако, диапазон токов простирается дальше, в область килоампер. Само собой, при таких токах задача у автомата — не только отключить замкнувшую нагрузку, но и сохранить свою работоспособность. Ведь при выключении (размыкании) контактов возникает электрическая дуга (фактически — пламя), которая может привести к пожары, взрыву, обгоранию поверхности контактов. Дугу гасят дугогасительными камерами специальной конструкции, а контакты делают из стойких сплавов.

Предельная отключающая способность 6 кА

Согласно ГОСТ Р50345-99 (п. 6f), параметр Icn обозначается в рамке, и в данном случае равен 6000 А. У некоторых дешевых брендов In = 4500 А, у более дорогих автоматов такого размера — 10 кА.

Как я говорил выше, совсем не факт, что такой ток будет течь через автомат в момент КЗ, разве только если автомат расположен рядом с подстанцией. Однако, это параметр говорит о способности стойко реагировать на короткие замыкания, исключая вероятность пожара, при этом ничуть не теряя своих качеств.

Мне попадались автоматы, которые после первого же КЗ вообще не хотели включаться.

Название параметра происходит от английских слов «Capacity Normal». Другие встречающиеся названия этого параметра — предельная коммутационная способность, номинальная наибольшая отключающая способность, номинальная отключающая способность.

Часто путают этот параметр с номинальным условным током короткого замыкания Inc. Не смотря на то, что этот ток имеет те же значения (4500, 6000, 10000), он используется в описании характеристик устройств дифференциальной защиты (УЗО).

Рабочая Ics и предельная Icu отключающая способность

Эти параметры в бытовом применении не используются, и в первом приближении можно сказать, что Icn = Ics =Icu.

Слово «рабочая» (Servise) говорит о том, что автомат можно после данного тока КЗ включить (естественно, после устранения причин КЗ), и он продолжит работать с теми же параметрами. Ток Ics автомат может выдержать три раза за весь период эксплуатации, далее он подлежит замене.

Ток Icu для автомата — крайний, предельный (Ultimate), но производитель гарантирует, что автомат безопасно отключит аварийную цепь, пусть даже ценой собственной жизни.

Как выбрать автоматический выключатель, если вы не электрик? | EKF

16 Июнь 2016

Вот настал тот счастливый день, когда вы решили сделать ремонт в своей квартире, доме или гараже. Пол и стены выровнены, закуплена плитка в ванную, и тут вы подходите к вопросу электрики. При ремонте вы, конечно, хотите для себя лучшие материалы по минимальной цене, поэтому «мониторите», читаете форумы в поисках достойных и недорогих материалов. И вот перед вами выбор автоматических выключателей для электрощитка.

Воспользовавшись могучим интернетом, вы, без сомнений, найдёте кучу советов, какую фирму взять, а какую не стоит. Найдёте интернет-магазины и поймёте уровень цен. Если вы опытный технарь или просто человек с развитым кругозором, то, возможно, припоминая школьные уроки физики и закон Ома, вы сможете выбрать из огромного множества разновидностей нужные вам аппараты. А что делать, если вы простая русская женщина и слова «ток, мощность, полюсы, отключающая способность» звучат для вас как незнакомый иностранный язык?

Эту статью мы пишем для того, чтобы разобраться в выключателях на достаточном уровне, и расскажем об этом простыми словами.

С чего же стоит начать? Давайте разберёмся, какие выключатели обычно ставят в домах. Все электроприборы и освещение используют 220В — это вы и так знаете. Домашняя сеть называется однофазной. Во всех розетках в вашем доме всего одна фаза. Ещё у вас в розетке есть нулевой провод или просто ноль.

Для того чтобы защитить вас и ваши электроприборы от замыканий и перегрузок, вам нужно в щитке между фазой и нулём поставить выключатель. Тут мы и приходим к пониманию, что нам нужен какой-то небольшой выключатель. Такой выключатель называется однополюсным и обозначается 1Р.

С одной стороны к нему подключается провод «фаза», а с другой к потребителю.

Ввод электричества в вашу квартиру/дом может быть выполнен 4-мя проводами. Один из этих проводов – «ноль», а остальные три — это три «фазы». Фазы между собой разные, и их не стоит принимать за одно и то же. Чаще всего разделение на три фазы нужно в случае большого количества возможных электроприемников.

Именно при наличии 3-фазного ввода для защиты на этом самом вводе используют выключатель трёхполюсный 3Р.

Трехполюсный выключатель соединяет каждую из трех фаз с нулевым проводом для защиты всей квартиры целиком от больших замыканий. Выглядит трехполюсный выключатель так:

Видите, аппарат выглядит как три однополюсных, собранных вместе. Он позволяет защищать одновременно три фазы. Но, как вы догадались, внешний вид ещё не всё. И это правильно, ведь выключатели различаются ещё по многим техническим параметрам, невидимым невооруженному глазу.

I. Номинальный ток

Главный параметр выключателя — это его номинальный ток In. Обычно он указан на корпусе выключателя и обозначен просто цифрой и буквой, как показано на рисунке. К букве мы вернёмся позже, а цифра указывает величину номинального тока в Амперах.

Номинальный ток выключателя обозначает тот электрический ток, который выключатель через себя пропустит и не отключится. В чем его смысл — смысл в том, что подключенные одновременно утюг, обогреватель, чайник и включенная микроволновка потребляют электрический ток, больший, чем могут выдержать ваши провода, и может возникнуть пожар или замыкание.

Если у вас есть проект, то в проекте уже должны быть просчитаны значения нагрузок, по которым просто выбрать выключатели.

II. Характеристика

Далее рассмотрим буквы, которые вам могут встретиться при выборе выключателя. Дело в том, что наши с вами приборы не так просты, как кажутся. Например, когда холодильник начинает морозить, он запускает компрессор. При включении возникает кратковременное (до 4 секунд) повышение тока. Через некоторое время ток уменьшается и держится в пределах нормы.

Этот эффект кратковременного увеличения может вызвать отключение выключателя, т. к. ток превысит допустимое значение. Поэтому в выключателях предусмотрена возможность немного подождать, вдруг увеличение тока не аварийное? Выключатели применяются в промышленности и в быту, и везде свои требования ко времени и величине тока, которая считается не аварией.

Отвечает за эти допустимые время и ток характеристика выключателя. Наиболее распространённые характеристики В, С и D. Буква характеристики чаще всего указывается на самом выключателе рядом с цифрой, обозначающей номинальный ток. Самая популярная характеристика — это характеристика С, которая хорошо подходит для защиты электрических цепей со смешанными потребителями, как, например, в квартирах.

Характеристика B имеет малое время и ток срабатывания, поэтому чаще всего используется для защиты простых потребителей, например, только освещения. Характеристика D напротив имеет завышенные ток и время срабатывания и используется чаще для промышленных мощных потребителей. Характеристику С очень просто запомнить, например, как сокращение от слова «Стандартная».

III. Отключающая способность

Третий параметр, который может вам встретиться при выборе аппарата, это отключающая способность. Этот параметр чаще всего указывается в цифрах и измеряется в килоАмперах (кА) или в Амперах. Обозначает он максимальный электрический ток в случае короткого замыкания, при котором выключатель не должен выйти из строя. Этот параметр рассчитывают специалисты при проектировании. Особенно это важно на производствах, где значения тока короткого замыкания может быть очень большим.

Для бытовых и стандартных промышленных потребителей ток короткого замыкания редко бывает большой, поэтому используют выключатели с отключающей способностью 4,5 кА (4500А) и 6 кА(6000А).

Итак, давайте соберём все наши знания вместе.

Мы с вами узнали, что выключатели выбираются в зависимости от количества фаз вашей сети и бывают однополюсными или трёхполюсными (бывает и другое количество полюсов, например 2 и 4, но применяются реже), номинального тока в Амперах, характеристики срабатывания и отключающей способности. Запишем наиболее распространённый пример обозначения выключателя для защиты части квартиры на примере выключателей EKF:

Начнём по порядку на примере выключателей EKF:

1. Пластик корпуса выполнен из стойкого к нагреву материала, не плавится и не поддерживает горение открытого пламени. Это обязательное требование Российских стандартов пожарной и технической безопасности.
2. Наличие шести заклёпок в корпусе уберегает выключатель от деформации при монтаже. Дело в том, что многие производители используют лишь 4 заклёпки. Из-за этого при затягивании провода корпус выключателя расходится по шву, что может привести к выбросу искр при включении и отключении и неверном срабатывании.
3. Часто энергосбытовые компании требую ставить на выключатели ввода пломбы для защиты от несанкционированных подключений, именно поэтому полезно иметь на выключателе крышку для опломбировки.

Выбрать выключатель по параметрам или спросить совета при выборе вы можете, посетив раздел Модульных автоматических выключателей EKF нашего сайта.

Источник: https://Ekfgroup.com/o-kompanii/news/62517

Отключающая способность автоматического выключателя это

/ Электрика /  

Основными характеристиками автоматического выключателя являются:

• номинальное напряжение Ue;
• номинальный ток In;
• диапазоны регулировки уровней тока отключения для защиты от перегрузки Ir или Irth и защиты от короткого замыкания Im  ;
• отключающая способность при коротком замыкании (Icu – для промышленных автоматических выключателей и Icn – для бытовых автоматических выключателей).

Номинальная наибольшая отключающая способность автомата

Коммутационная или отключающая способность автомата – это возможность автомата отключатся определенное количество раз. Сила тока короткого замыкания (КЗ) при которой автомат сможет отключится и есть параметр отключающей способности. Бытовые автоматы маркируются по стандарту IEC 23-3/EN 60898. Международный стандарт-“Выключатели автоматические для защиты от сверхтоков электроустановок бытового и аналогичного назначения”. По существу, согласно правил этого стандарта на автоматическом выключателе указывается номинальная наибольшая отключающая способность Icn.

Коротко говоря, Icn – это сила тока КЗ при которой автомат может отключится многократно. Не потеряв при этом работоспособность.  Само собой разумеется, промаркирована она в единицах силы тока – амперах. Как правило, на бытовом модульном автомате маркировка силы тока указывается в прямоугольной рамке. Как водится, бытовые автоматы имеют коммутационную способность 4500A (4,5 kA), 6000A (6 kA).

: От чего срабатывает узо — выкладываем по пунктам

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Это то напряжение, при котором данный выключатель работает в нормальных условиях.

Для автоматического выключателя устанавливаются и другие значения напряжения, соответствующие импульсным перенапряжениям (см. подраздел Другие характеристики автоматического выключателя).

Номинальный ток

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше тока нагрузки. Выбираем ближайший больший номинал из существующих. Для модульных выключателей ряд такой: 0,5; 1; 1,6; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63. В реальности надо выбирать из следующего ряда (т.к. автоматы с остальными номиналами поставляются под заказ и стоят ощутимо дороже): 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.

Сразу предостерегу от выбора номинала автомата «с запасом». Например, при расчетном токе нагрузке в 22А выбрать автомат с номиналом 50А. Есть п.3.14 ПУЭ, который требует номинал автомата «во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.)».

Что такое отключающая способность автоматического выключателя

Ряд автоматических выключателей в щитке

Автомат устанавливают в цепи электроснабжения. При чрезмерном увеличении потребляемой мощности происходит нагрев биметаллического элемента. На определенном уровне температуры значительное изменение его формы разрывает контакт линии проводника.

Другое защитное устройство разрывает цепь при появлении сильного тока. Кроме короткого замыкания аналогичную реакцию вызывает подключение слишком мощной реактивной нагрузки, например, сварочного аппарата. В опасной ситуации электромагнитная катушка перемещает приводной механизм выключателя.

Отключающая способность автоматического выключателя – это комплексный параметр. Он характеризует гарантированное выполнение техникой основных функций при возникновении аварийных ситуаций.

Наибольшая рабочая отключающая способность (Ics)

Предельная отключающая способность (Icu) или (Icn) представляет собой действующее значение максимального тока короткого замыкания, который автоматический выключатель может успешно отключить без повреждения. Вероятность возникновения такого тока крайне мала и в нормальных обстоятельствах токи короткого замыкания гораздо ниже номинальной отключающей способности (Icu) автоматического выключателя.

С другой стороны важно, чтобы большие токи (имеющие низкую вероятность) выключались бы так, чтобы этот автоматический выключатель был бы сразу готов для повторного включения тока после восстановления поврежденной цепи. Именно по этим причинам для промышленных автоматических выключателей была введена новая характеристика (Ics), выраженная в процентах от Icu: 25, 50, 75 и 100%. Стандартная последовательность испытаний является следующей:

O — ВO — ВO (при токе Ics), т.е. три отключения подряд.

После этого испытательного цикла автоматический выключатель должен находиться в работоспособном состоянии и быть готовым к нормальной эксплуатации.

В Европе обычной практикой в промышленности является Ics =100%, т.е. Ics = Icu.

Рабочая наибольшая отключающая способность

И кроме того, на корпусе автомата могут указать Ics (capacity service). Ics – рабочая (отключающая) способность. То есть такая сила тока КЗ, при которой автомат должен отключиться трижды и остаться работоспособным. Иногда рабочая отключающая способность указывается в процентном соотношении от предельной отключающей способности.

: Отличие автомата от дифавтомата: выкладываем по полочкам

Номинальный ток выключателя при использовании расцепителей с разными диапазонами уставок

Автоматическому выключателю, который может быть оборудован расцепителями, имеющими различные диапазоны уставок по току, присваивается номинальное значение, соответствующее номинальному значению расцепителя с наивысшим уровнем уставки по току отключения.

Пример:

Автоматический выключатель NS630N может быть оснащен четырьмя электронными расцепителями с номинальными токами от 150 до 630 А. В таком случае номинальный ток данного автоматического выключателя составит 630 А.

Варианты исполнения

• 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

Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя

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).

Предельная коммутационная способность автоматического выключателя

Действующими стандартами установлен порядок проведения специальных испытаний. В частности, проверяют сохранение работоспособности после многократных КЗ. Следует понимать, что при совпадении векторов тока и напряжения разрыв цепи выполняется при меньшем энергетическом потенциале. В обратной ситуации (cos ϕ = 0) увеличивается риск повреждения оборудования. Если cos ϕ = 0,5, рекомендуется выбирать предельную коммутационную способность автоматического выключателя с Icu в диапазоне 6-10 кА.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Отключающая способность низковольтного автоматического выключателя связана с коэффициентом мощности (cos φ) поврежденного участка цепи. В ряде стандартов приводятся типовые значения такого соотношения.

Отключающая способность автоматического выключателя – максимальный (ожидаемый) ток, который данный автоматический выключатель способен отключить и остаться в работоспособном состоянии. Упоминаемая в стандартах величина тока представляет собой действующее значение периодической составляющей тока замыкания, т.е.

при расчете этой стандартной величины предполагается, что апериодическая составляющая тока в переходном процессе (которая всегда присутствует в наихудшем возможном случае короткого замыкания) равна нулю.

Эта номинальная величина (Icu) для промышленных автоматических выключателей и (Icn) для бытовых автоматических выключателей обычно указывается в кА.

Icu (номинальная предельная отключающая способность) и Ics (номинальная эксплуатационная отключающая способность) определены в стандарте МЭК 60947-2 вместе с соотношением Ics и Icu для различных категорий использования A (мгновенное отключение) и B (отключение с выдержкой времени), рассмотренных в подразделе Другие характеристики автоматического выключателя.

Проверки для подтверждения номинальных отключающих способностей автоматических выключателей регламентируются стандартами и включают в себя:

• коммутационные циклы, состоящие из последовательности операций, т.е. включения и отключения при коротком замыкании;
• фазовый сдвиг между током и напряжением. Когда ток в цепи находится в фазе с напряжением питания (cos φ = 1), отключение тока осуществить легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Гораздо труднее осуществлять отключение тока при низких отстающих величинах cos φ,при этом отключение тока в цепи с нулевым коэффициентом мощности является самым трудным случаем.

На практике все токи короткого замыкания в системах электроснабжения возникают обычно при отстающих коэффициентах мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются типовыми для большинства силовых систем. В целом, чем больше ток короткого замыкания (при данном напряжении), тем ниже коэффициент мощности цепи короткого замыкания, например, рядом с генераторами или большими трансформаторами.

В таблице, приведенной на рис. H34 и взятой из стандарта МЭК 60947-2, указано соотношение между стандартными величинами cos φ для промышленных автоматических выключателей и их предельной отключающей способностью Icu.

• после проведения цикла «отключение – выдержка времени — включение/ отключение» для проверки предельной отключающей способности (Icu) автоматического выключателя выполняются дополнительные испытания, имеющие целью убедиться в том, что в результате проведения этого испытания не ухудшились:

  —  электрическая прочность изоляции;   —  разъединяющая способность;

  —  правильное срабатывание защиты от перегрузки.

Icu cosφ

6 kA < Icu ≤ 10 kA	0,5
10 kA < Icu ≤ 20 kA	0,3
20 kA < Icu ≤ 50 kA	0,25
50 kA < Icu	0,2

Рис. H34:Соотношение между Icu и коэффициентом мощности (cos φ) цепи короткого замыкания (МЭК 60947-2)

Особенности АВ, определяющих ОС

Предельная или максимальная коммутационная способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при сработке от которого автомат не выйдет из строя

Изучение актуальных предложений рынка подтверждает заметный рост стоимости по мере увеличения отключающей способности автомата. Какую выбрать модель, станет понятно после комплексной оценки проекта.

Рассчитанное на меньший номинал устройство не выполнит свои функции. В худшей ситуации даже при разрушенном корпусе сохранится электрический контакт. Развитие аварийной ситуации провоцирует дополнительные поломки и затраты.

Гарантированное разъединение

Автоматический выключатель пригоден для гарантированного разъединения цепи, если он удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к разъединителю (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте (см. Функции низковольтной аппаратуры: изолирование (отключение)). В таком случае его называют автоматическим выключателем-разъединителем и на его фронтальной поверхности наносят маркировку в виде символа

К этой категории относятся все низковольтные коммутационные аппараты компании Schneider Electric: Multi 9, Compact NS и Masterpact.

Конструкционные особенности

На практике применяют определение «предельной коммутационной стойкости». По этому показателю определяют устойчивость автомата к максимальным нагрузкам. Если указана одноразовая ПКС, значит защита сработает только один раз. Увеличивают ресурс техники модернизацией функциональных блоков. В частности, улучшают отвод тепла для сохранения целостности конструкции в режиме короткого замыкания и уменьшения негативного воздействия на контактные группы.

Рекомендуется обратить внимание на особенности конструкции, упрощающие монтаж и осмотр. В некоторых моделях для оперативного визуального контроля предусмотрены специальные отверстия. Обязательно следует учитывать близость трансформаторов и других потенциальных источников опасных бросков напряжения. Предельную отключающую способность автоматического выключателя выбирают с запасом.

Подключаемые нагрузки проверяют в режимах максимального потребления.

Поделитесь в соц.сетях:

Источник: https://isanshop.ru/elektrika/osnovnye-harakteristiki-avtomaticheskogo-vyklyuchatelya.html

Отключающая способность автоматов и УЗО: 4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?

УЗО, дифавтоматы и автоматические выключатели – устройства защиты, обычно располагаемые в специальных боксах для автоматики. Вопрос приобритения автоматов становится актуальным, как правило, либо в процессе ремонта, либо тогда, когда Ваша автоматика вышла из строя. Автоматический выключатель (автомат) — устройство, которое защищает проводку от перегрузки и коротких замыканий. Автоматические выключатели являются обязательными в любой электрической сети. Принцип действия устройства очень простой — автоматический выключатель при превышении номинальной силы тока в цепи просто размыкает цепь, тем самым сохраняя проводку от перегрева.

Для того, чтобы корректно выбрать автоматический выключатель, Важно понять, какие у него есть характеристики. Давайте обо всем по порядку.

Количество полюсов

Эту характеристику иногда еще называют «полюсностью», иногда «модульностью», иногда «фазностью», при этом, по сути все названия обозначают одно и то же, а именно то количество линий, которые можно подключить к автомату. В свою очередь бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы.

Как выбрать количество полюсов? 1 и 2 полюса — предназначены для однофазной сети. Если вы решаете купить однополюсный автомат, он будет размыкать только фазу, если же вы поставите автомат 2P (2 полюса), в случае превышения номинального значения тока, автомат будет размыкать фазу и ноль.

Данный вариант обеспечивает дополнительную безопасность.

Автоматы 3P и 4P предназначены для трехфазных сетей.

Условия нормального функционирования

Выбор автоматов, исходя из условий, сводится к подбору аппарата в соответствии с номинальными параметрами сети. При этом нужно обязательно соблюдать следующие условия:

1. Рабочее номинальное напряжение устройства должно быть равно или превышать напряжение сети. В двухпроводной сети в бытовых условиях напряжение составляет 220 Вольт, а в четырехпроводной – 380 Вольт.

2. Ток расцепителя автомата должен быть равным или превышать ток нагрузки. Стоит учесть, что некоторые защитные устройства имеют номинал расцепителя ниже, чем указанный типоразмер. Ток нагрузки определяется с учетом всей нагрузки отходящих линий для вводного автомата и нагрузки потребителя для одиночного.

Класс автоматического выключателя

Характеризует время отключения в случая короткого замыкания или перегрузки, (За какое время и при какой величине тока автомат отключит нагрузку).

У разных производителей встречаются следующие классы автоматики: A; B; C; D; L; U; K; Z.

А — самый быстрый,

A — применяются в сетях без больших скачков напряжения, B и C — для квартир, офисов и производства, D — для производства.

Для бытовых нужд применяются автоматические выключатели класса срабатывания C. Почему быстро — не всегда хорошо? При выборе автоматики важно подобрать оптимальное решение. Тут нет понятия, чем быстрее, тем лучше. Рассмотрим такую ситуацию. Вы выбрали автомат класса А. И Вот вы решили пропылесосить в квартире. Включили пылесос. В этот момент нагрузка на сеть выше, чем номинал автомата в несколько раз. Принцип такой же, как и у расхода автомобиля.

Когда вы давите на газ, расход может достигать 40 литров на 100км. Также и здесь. В случае если Вы поставите автомат класса А — то он будет срабатывать постоянно при включении мощных устройств. Если поставить автомат класса D — возникнет угроза для проводки, так как скорость срабатывания будет слишком низкой. Класс С — оптимальный с точки зрения соотношения цены качества. Класс В — наверно, самый лучший вариант.

Но стоят такие автоматы в несколько раз больше аналогов класса С.

Селективность при КЗ

Селективность – это способность защитного автомата отключать только аварийный участок. В связи с чем, селективность обеспечивается между защитными устройствами высокой стороны трансформатора и автоматом ввода на низкой стороне или между вводным устройством и фидером.

Для расчета данного показателя, характеристики смежных коммутаторов наносятся на так называемую карту селективности. При этом во временных координатах характеристики аппаратов и электротока на карте не должны пересекаться. Оптимально, когда на одном участке имеется одна ступень селективности – в качестве вводного устройства используется селективный, а непосредственно на нагрузке – неселективный.

Согласование защиты вводного автомата НН и трансформатора ВН выполняется по токовой отсечке и максимальной токовой защите. Данные характеристик не должны пересекаться на графике.

1.Iс.з.

Источник: https://ProfService24.ru/raznoe/otklyuchayushchaya-sposobnost-10ka.html