Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

Времятоковые характеристики автоматических выключателей.

Пишу больше для себя — часто надо, а искать не хочется, но если вдруг кому пригодится, то пользуйтесь на здоровье. Картинки подбрил в каталоге на модульные выключатели ABB.

Раз уж начал писать не только для себя, напишу пару слов про сами времятоковые характеристики. Этот параметр показывает, за какое время отключится автомат в зависимости от тока протекающего через него. На кривых есть три основных области:
— зона неотключения,
— зависимая характеристика;
— независимая характеристика.

На примере автомата С10.

Зона не отключения. До 11,3 А автомат точно не отключится. До 14,5 А может и не отключиться, а может и отключиться со временем от 20 с до 60 мин.

Зона с зависимой характеристикой. За отключение в этой зоне отвечает тепловой расцепитель. Обычно его делают из двух сваренных между собой пластин с разным коэффициентом температурного расширения. Когда по этой пластине течет ток, она изгибается и в определенный момент отключает автомат. Чем больше ток КЗ(короткого замыкания) или перегрузки, тем меньше время срабатывания. Например, при токе 40 А (кратность это отношение тока протекающего через автомат, к его номинальному току при 40 А 40/10=4) время срабатывания может колебаться от 2 до 40 с (синяя линия на рисунке).

Зона с независимой характеристикой. Эта зона начинается со 100 А (для переменного тока). В этой зоне время отключения не зависит от тока и равно примерно 0,01 с. За отключение в этой зоне отвечает электромагнитный расцепитель. Например, при токе 300 А (кратность=30) автомат отключится мгновенно. Точнее, со временем 0,01 с.

Характеристики Z и B
Имеют малую кратность срабатывания. Предназначены для цепей, в которых перегрузки невозможны или недопустимы, а так же в цепях без пусковых токов или их минимальных значениях. Применимы в цепях освещения и цепях требовательных к отсутствию перегрузок. Например, в цепях с электронными компонентами.

Характеристика С
Наиболее распространенная в наших щитах и на прилавках магазинов. Если не знаешь что ставить, ставь С)))
Предназначена для цепей со смешанной нагрузкой, где могут появляться незначительные пусковые токи.

Характеристики D и K
Эта группа автоматов предназначена для цепей с большими пусковыми токами. Чаще всего применяется для защиты мощных двигателей.

Селективные характеристики K и E
Характеристики из разряда экзотики. Особенно в виду высокой цены таких автоматов. Время срабатывания этих автоматов искусственно завышено. Эти автоматы предназначены для вводов в щиты и ВРУ. Повышение времени срабатывания введено для исключения одновременного отключения вводного и отходящего автомата при близких коротких замыканиях.

Характеристика MA
Тоже относится к разряду экзотики. Автоматы с такой характеристикой не имеют теплового расцепителя и, как следствие, защищают последующие элементы только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузок не расчитаны.

Подбор характеристики автоматического выключателя

Отключающая способность автомата

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:

EN 60898-1 и EN 60947-2

В указанных нормативах можно встретить следующие значения:

Читайте так же:
Схема подключения выключателя с индикатором viko

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.

Информация на корпусе автоматического выключателя

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 :

ГОСТ 32396-2013 п.6.5.9

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.

Читайте так же:
Ниша для установки выключателя

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.

И напоследок, еще очень простое моё правило, которое возможно поможет определиться с выбором: чем дороже и выше значимость объекта (участка цепи), тем выше отключающая способность должна быть. А уж насколько дорого ваше имущество, решать только вам.

Выбор автоматического выключателя по номинальному току срабатывания

На вводе в любую квартиру в обязательном порядке устанавливается устройство для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания. Как правило, эти задачи выполняют автоматические выключатели. Для правильной их установки необходимо уметь отличать номиналы автоматических выключателей.

Где и как применяются автоматические выключатели

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических сетей от перегрузок и токов короткого замыкания. За счет надежности и простоты подключения они получили широкое распространение в бытовых электросетях.

Автоматы для защиты электросети

Автоматы присутствуют практически в каждом квартирном электрощите. Не реже они встречаются в щитах защиты промышленного оборудования, электрических двигателей и различных передвижных установках.

Номинальный ток автомата

У разных электроприборов потребляемая мощность способна отличаться в тысячи раз. Соответственно неодинаков и рабочий ток. К примеру, обычная квартира в жилом доме потребляет до 16-32 А. Поэтому автомат защиты квартирной сети подбирается на аналогичный номинал. Мощные промышленные печи способны потреблять от энергосистемы сотни ампер. Соответственно автомат для них требуется на больший номинал.

Номиналы автоматических выключателей

Маркировка автомата

Согласно ПУЭ каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значение номинального тока. Чтобы узнать номинал автомата, достаточно посмотреть на его корпус. На данных устройствах защиты используется стандартная маркировка, состоящая из одной буквы (B, C или D) и числа.

Буква указывает на временную характеристику. Ее еще называют временем срабатывания. Об этом параметре речь пойдет ниже. Число обозначает номинальный ток прибора. Например:

  • C25 — временная характеристика C, номинальный ток 25 А;
  • B32 — характеристика B, 32 А.

В быту обычно применяют выключатели с временными характеристиками B и C. В промышленности встречаются защитные устройства из ряда L, Z и K.

Дополнительная информация. В маркировке скрыта и другая информация об устройстве. Например, номер серии, номинальное рабочее напряжение, отключающая способность и количество полюсов.

Временная характеристика автоматических выключателей

В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:

  1. Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
  2. Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.

В некоторых автоматах применяется 1 расцепитель, в других оба. Различные комбинации этих узлов наделяют выключатель одной из вышеописанных характеристик B, C или D.

Ниже приведена таблица с временными характеристиками автоматов, их током отключения и сферой применения. In — номинальный ток, который указан на корпусе после буквы (16, 25, 32).

Временная характеристикаПри каком токе произойдет отключениеГде применяются автоматы с данными характеристиками
B3-5 InСети освещения и линии с большой длиной
C5-10 InРозетки и потребители с малыми пусковыми токами
D10-20 InПотребители с большими пусковыми токами (двигатели, трансформаторы)
L, Z, Kсвыше 8-12 InПромышленность, редко

Примеры использования автоматов

Если заглянуть в квартирный электрощит, там наиболее вероятно будут установлены автоматы C16 или C25. В старых домах предусмотрена отдельная линия питания мощной электроплиты на кухне. Для нее предусмотрен автомат на 25 А.

Читайте так же:
Стоп сигнал выключатель калина

Автоматы C16 в щите

Разновидности модульных устройств защиты

Помимо обычных автоматов в быту и промышленности часто встречаются и другие, родственные устройства. Они обладают определенными достоинствами перед простыми автоматическими выключателями.

Мини модели

Линейка устройств защиты широкого потребления. Устанавливаются в квартирные электрощиты. Данные приборы рассчитаны на малые номиналы 25-32 А. Обладают минимальным функционалом. Стоят дешево и не имеют возможности ручной подстройки тока срабатывания. При некорректной работе их целесообразней заменить новыми, нежели перенастроить.

Мини-автомат TPN-32

Дополнительная информация. В дорогих моделях предусмотрен регулятор для корректировки тока срабатывания. Данная процедура проводится в электротехнических лабораториях. Автомат подключается к специальному стенду. Затем ток плавно повышается. Это необходимо, чтобы выяснить при каком значении тока отключается каждое конкретное устройство защиты. А далее, внести корректировки в электромагнитный расцепитель.

Воздушные (силовые или открытые) автоматы

Главные особенности этих устройств — большие размеры, открытое негерметичное исполнение и повышенная номинальная мощность в сравнении с мини моделями. Силовые автоматы широко используются не только для защиты электрических сетей и агрегатов, но и для их включения и выключения.

Воздушный выключатель-разъединитель

Такие выключатели устанавливаются на промышленных распределительных щитах для питания мощных установок на десятки киловатт. Их номиналы достигают значений в 400 А и выше.

Закрытые выключатели

Рассчитаны на повышенную мощность. Применяются для защиты силовых потребителей. Приборы данного класса обладают закрытым герметичным исполнением и сравнительно малыми габаритами. Пригодны в сетях до 3,2 кА и отключаются при КЗ до 35 кА.

Герметичный автомат

Достоинство закрытых устройств защиты заключается в их герметичности. Это свойство допускает их применение в экстремальных условиях тропического климата.

Устройства защитного отключения

В большинстве случаев встречаются в бытовых электросетях. Используются для защиты квартирной проводки от повреждения изоляции, а жильцов от опасного прикосновения к токоведущим частям.

УЗО не предназначено для защиты кабелей от коротких замыканий. Вместо этого оно сравнивает токи, протекающие в фазном и нулевом проводах. Если разница превышает определенное значение, значит, где-то нарушена изоляция или человек коснулся фазного провода. В таком случае электропитание квартиры аварийно отключается.

Конструкция автомата защиты

Дифференциальный автоматический выключатель

Гибридное устройство, обладающее свойствами обычного автомата и полноценного УЗО. Диф автомат одновременно используется для защиты проводки от токов утечки и перегрузок. Такие функциональные возможности позволяют установить в щит вместо двух отдельных устройств защиты одно общее. В результате проводка упрощается и занимает меньше пространства.

Трехфазный дифавтомат

Количество полюсов

Бытовым электроприборам для работы необходимо однофазное питание. Достаточно фазного и нулевого провода. Мощные промышленные потребители (станки, печи) работают от трехфазной электросети. Им необходимы 4 провода: 3 фазы и 1 нулевой.

По этой причине и автоматические выключатели производятся в различном форм-факторе. Модели на 1 полюс устанавливают для защиты отдельных однофазных линий. На 2 применяются в качестве вводного устройства защиты квартирных электрощитов. Трехполюсные используются как силовые выключатели в трехфазных сетях. А четырехполюсные — это те же автоматы на 3 полюса, но они имеют дополнительный (4-й) модуль для нулевого провода.

Четырехполюсный выключатель IEK

Дополнительная информация. Если под рукой нет двухполюсного автомата, допустимо собрать его из 2 однополюсных. Устройства должны обладать одинаковыми временными и нагрузочными характеристиками. Аналогичным способом собираются выключатели на 3 и 4 полюса.

Выбор провода и автомата по току

Главный критерий выбора проводки и выключателя для защиты — это максимальный допустимый ток в линии. Он определяется поперечным сечением жилы питающего кабеля.

Для медного провода сечением 6 кв. мм длительный допустимый ток равен 46 А. Автоматический выключатель для защиты такой линии выбирается на меньший номинал. Например, 32 или 40 А. Если установить автомат на больший ток, то скорее сгорят провода, чем сработает защита. Поэтому устройство защиты подбирается на меньший ампераж, чем способна выдержать линия.

Читайте так же:
Обратная схема проходного выключателя

Другие распространенные номиналы автоматических выключателей по току указаны в таблице.

Сечение провода, кв. ммНаибольший допустимый ток, АТок автоматического выключателя, А
1,51910-16
2,52716-20
43825-32
64632-40
107050-63

Номинал автомата защиты — это самое важное, что учитывается при его подборе. Если поставить устройство на слишком малый ток, то оно будет постоянно выключаться без перегрузок проводки. Если на слишком большой, то отключится уже после того, как на проводах обгорит изоляция.

Номинал выключателя указан в его маркировке (C25). Его значение подбирается из расчета на 1-2 порядка меньше, чем предельный допустимый ампераж в линии. Это правило свойственно и для других защитных устройств (УЗО, дифференциальный автомат).

Выбор автоматических выключателей для дома

Выбор автоматических выключателей для дома

В интернете много букв написано о том какой автоматический выключатель выбрать для дома. Однако во многих статьях слишком много сложных терминов и характеристик, которые вам для этого вовсе не нужно изучать.

В этой статье я в простой форме расскажу про выбор автоматических выключателей для электропроводки своего дома и поясню, где теория многих расходится с практикой применения.

Для того, чтобы вы нашли мои рекомендации через поисковый запрос, я был вынужден написать немного больше информации по данному разделу и добавить пару терминов. Я поясню их на простых примерах. Ко всему прочему это даст понять, почему многие совершают ошибки при выборе автоматических выключателей для своего жилья.

Если вам не интересно всё это читать, то сразу перейдите по ссылке в раздел какой автоматический выключатель выбрать для дома.

Выбор автоматического выключателя по току

Почему автоматические выключатели необходимо выбрать по току. Это тот основной параметр, который напрямую влияет на безопасность кабельной линии. А автоматический выключатель создан только для того, чтобы защитить именно кабель от его разрушения.

Автоматы не защищают нас с вами от поражения током, они защищают от короткого замыкания и от перегрузки отдельного участка цепи.

Мы с вами понимаем, что при превышении в цепи силы тока, на которую рассчитан по сечению кабель: он будет нагреваться. Чем чаше и сильнее это будет происходить, тем быстрее разрушится его изоляция. Нам этого точно ненужно.

Наверное, вам доводилось браться за провод бытового китайского удлинителя, когда через него подключен мощный потребитель. Провод сильно нагревается. Представьте, что так может нагреваться провод, который проложен у вас в стяжке или под потолком. Если удлинитель мы можем выкинуть и купить новый, то с кабелем будут сложности.

Итак, первая характеристика:

#1 — Номинальный ток

Основная характеристика по какой необходимо выбирать автоматический выключатель — номинальный ток.

Что означает ток номинальный? При номинальном токе автомат может бесконечно долго работать без отключения. Это его штатный режим работы.

Для защиты кабеля дома от перегрузки автоматический выключатель имеет в своей конструкции электромагнитный и тепловой расцепитель. От того как они сработают отвечают время токовые характеристики:

#2 — Что означают время токовые характеристики автоматических выключателей?

Электромагнитный расцепитель срабатывает, когда номинальный ток превышен в несколько раз и отключает цепь практически моментально.

Пример: кабельная линия защищена автоматическим выключателем номиналом 10 ампер и времятоковой характеристикой «С» (С 10). В этом случае автоматический выключатель сработает при достижении тока в цепи 50 А чуть более чем за 0,1 сек. Если ток будет превышен в 10 раз и достигнет 100 А то отключение произойдет менее чем за 0,1 сек.

Электромагнитный расцепитель — это по своей сути электромагнит, который притянет рычаг автоматического выключателя при прохождении через него очень большого тока и защитит кабель от короткого замыкания.

А, что произойдет если ток превышен, но ненамного?

В этом случае сработает тепловой расцепитель. При повышении силы тока будет происходить нагрев, чем больше будет превышен ток тем быстрее сработает тепловой расцепитель.

Пример: тот же автоматический выключатель С 10 до превышения номинального тока в 1,13 раза (11,3 А) не отключится.

Отключиться более чем за 1 час при превышении в 1,13 – 1,45 раза (от 11,3 А до 14,5 А).

Отключится менее чем за 1 час при превышении тока от 1,45 – 5 раз. Соответственно, чем больше ток, тем быстрее произойдет отключение.

Как рассчитать автомат по нагрузке?

Для того чтобы узнать какую мощность выдержит автоматический выключатель необходимо применить физическую формулу P=U*I. Мощность равна напряжение умножить на силу тока.

Читайте так же:
Электронный выключатель вентилятора ваз

Пример: на какую мощность рассчитан автомат 16А? У нас в сети 220 Вольт умножаем на 16 А получаем 3520 Вт. То есть 3,5 кВт его номинальная нагрузка.

Мы также уже знаем про время токовые характеристики автомата. Из них можно сделать расчет.

При достижении потребляемой мощности в 3977 Вт (1,13*3520) автоматический выключатель не отключится вообще. Т.е. автомат с обозначением С 16 выдержит почти 4 кВт без проблем.

1,45*3520=5104 Вт — а при такой нагрузке он отключится менее чем за 1 час.

Какой автоматический выключатель выбрать для дома?

Кроме выбора АВ по току еще есть такие параметры как отключающая способность — для бытового использования её вполне достаточно иметь в 4500 кА. Переплачивать за 6000 кА автоматические выключатели нет нужды.

Также нет необходимости переплачивать за автоматические выключатели с время токовой характеристикой «В». Я рекомендовал бы их в деревянных домах.

Использовать автоматические выключатели с время токовой характеристикой «D» вообще нет никакой необходимости. Максимум в гараже — если у вас там используется мощные электромоторы.

Как вы уже поняли выбирать автоматы по максимально допустимому току от сечения проводника, как это делают многие, в корне неправильно.

Выбор автоматического выключателя по сечению провода

Если мы отталкиваемся от сечений провода, то вот как будет выглядеть таблица.

Как правильно защищать кабельные линии, а как неправильно.

Используем кабель с сечением провода 1,5 мм2 для протяжки света и защищаем линию автоматом 10 А.

Для розеток применяем провод сечением 2,5 мм2 и ставим автоматический выключатель 16 А.

Для подключения варочной поверхности необходим кабель сечением 6 мм2 и автомат 32 А (при однофазном вводе). Для трехфазного ввода используем кабель 5*2,5 и трехполюсный автомат.

Заключение: какой выбрать автоматический выключатель для дома?

Для бытового пользования в частных домах с трехфазным вводом, выбираем автоматические выключатели с обозначениями С 10, С 16, 3P С 25 (трехфазный на ввод), с отключающей способностью 4500 кА.

При сборке распределительного щита также необходимо использовать устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматы для мокрых зон. О том как распределить мощьность по фазам здесь. А еще нелишним будет поставить устройства защиты от перенапряжения — это обезопасит домашнюю электросеть от появления в ней линейного напряжения (380 вольт) в случае обрыва нуля или при еще какой аварии.

какой автоматический выключатель выбрать для дома

Устройства защитного отключения

На моей практике был случай, когда при замене линии электропередач в коттеджном поселке, подрядчик перепутал нулевой провод с фазным на одной из улиц. Что произошло — погорело много бытовых приборов, газовых котлов.

Линейное напряжение (380 В) появилось там где должно было быть 220 В. У кого стояли устройство защиты от перенапряжения в это время просто сидели без света

Надеюсь, статья была полезна для вас. Теперь, после прочтения вопрос: Какой выбрать автоматический выключатель для дома? — решен окончательно.

Добавляйте статью к себе в закладки и делитесь с друзьями. Готов ответить на ваши комментарии.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector