Градация автоматических выключателей по току

Номиналы автоматических выключателей по току для грамотного подбора

Устройства для отключения электричества при перегрузках и коротких замыканиях устанавливают на входе в любую домашнюю сеть. Необходимо правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей по току, иначе их работа будет неэффективной. Согласны?

Мы расскажем, как производится расчет параметров автомата, согласно которым подбирают это защитное устройство. Из предложенной нами статьи вы узнаете, как выбрать прибор, требующийся для защиты электросети. С учетом наших советов вы приобретете вариант, четко срабатывающий в опасный для проводки момент.

Содержание статьи:

Параметры автоматических выключателей
- Основные элементы и маркировка
- Время-токовые характеристики срабатывания
Правила выбора номинала
- Принцип устройства внутриквартирной разводки
- Суммарная мощность электроприборов
- Выбор сечения жил
- Расчет номинала выключателя для защиты кабеля
Предупреждение перегрузки от работы потребителей
Выводы и полезное видео по теме

Параметры автоматических выключателей

Для обеспечения правильного выбора номинала устройств отключения необходимо понимание принципов их работы, условий и времени срабатывания.

Рабочие параметры автоматических выключателей стандартизированы российскими и международными нормативными документами.

Основные элементы и маркировка

В конструкцию выключателя входят два элемента, которые реагируют на превышение силой тока установленного диапазона значений:

Биметаллическая пластина под воздействием проходящего тока нагревается и, изгибаясь, надавливает на толкатель, который разъединяет контакты. Это «тепловая защита» от перегрузки.
Соленоид под воздействием сильного тока в обмотке генерирует магнитное поле, которое давит сердечник, а тот уже воздействует на толкатель. Это «токовая защита» от короткого замыкания, которая реагирует на такое событие значительно быстрее, чем пластина.

Типы устройств электрической защиты обладают маркировкой, по которой можно определить их основные параметры.

На каждом автоматическом выключателе обозначены его основные характеристики. Это позволяет не перепутать устройства, когда они установлены в щитке

Тип времятоковой характеристики зависит от диапазона уставки (величины силы тока при которой происходит срабатывание) соленоида. Для защиты проводки и приборов в квартирах, домах и офисах используют выключатели типа «C» или, значительно менее распространенные – «B». Особенной разницы между ними при бытовом применении нет.

Тип «D» используют в подсобных помещениях или столярках при наличии оборудования с электродвигателями, которые имеют большие показатели пусковой мощности.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

По номинальному току стандартный ряд автоматов для использования в бытовых условиях содержит приборы со следующими значениями: 6, 8, 10, 13 (редко встречается), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Время-токовые характеристики срабатывания

Для того чтобы определить быстроту срабатывания автомата при перегрузке существуют специальные таблицы зависимости времени отключения от коэффициента превышения номинала, который равен отношению существующей силы тока к номинальной:

K = I / I_n.

Резкий обрыв вниз графика при достижении значения коэффициента диапазона от 5 до 10 единиц, обусловлен срабатыванием электромагнитного расцепителя. Для выключателей типа «B» это происходит при значении от 3 до 5 единиц, а для типа «D» – от 10 до 20.

График показывает зависимость диапазона времени срабатывания автоматов типа «C» от отношения силы тока к значению, которое установлено для этого выключателя

При K = 1,13 автомат гарантированно не отключит линию в течение 1 часа, а при K = 1,45 – гарантированно отключит за это же время. Эти величины утверждены в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

Чтобы понять, за какое время сработает защита, например, при K = 2, необходимо провести вертикальную линию от этого значения. В результате получим, что согласно приведенному графику, отключение произойдет в диапазоне от 12 до 100 секунд.

Столь большой разброс времени обусловлен тем, что нагрев пластины зависит не только от мощности проходящего через нее тока, но и параметров внешней среды. Чем выше температура, тем быстрее срабатывает автомат.

Правила выбора номинала

Геометрия внутриквартирных и домовых электрических сетей индивидуальна, поэтому типовых решений по установке выключателей определенного номинала не существует. Общие правила расчета допустимых параметров автоматов достаточно сложны и зависят от многих факторов. Необходимо учесть их все, иначе возможно создание аварийной ситуации.

Принцип устройства внутриквартирной разводки

Внутренние электрические сети имеют разветвленную структуру в виде «дерева» – графа без циклов. Соблюдение такого принципа построения называется , согласно которой оснащаются защитными устройствами все виды электрических цепей.

Это улучшает устойчивость системы при возникновении аварийной ситуации и упрощает работы по ее устранению. Также гораздо легче происходит распределение нагрузки, подключение энергоемких приборов и изменение конфигурации проводки.

У основания графа находится вводной автомат, а сразу после разветвления для каждой отдельной электрической цепи размещают групповые выключатели. Это проверенная годами стандартная схема

В функции вводного автомата входит контроль общей перегрузки – недопущение превышения силой тока разрешенного значения для объекта. Если это произойдет, то существует риск повреждения наружной проводки. Кроме того, вероятно срабатывание защитных устройств за пределами квартиры, которые уже относится к общедомовой собственности или принадлежит местным энергосетям.

В функции групповых автоматов входит контроль силы тока по отдельным линиям. Они защищают от перегрузки кабель на выделенном участке и подключенную к нему группу потребителей электроэнергии. Если при коротком замыкании такое устройство не срабатывает, то его страхует вводной автомат.

Даже для квартир с небольшим количеством электропотребителей желательно выполнить отдельную линию на освещение. При отключении автомата другой цепи, свет не погаснет, что позволит в более комфортных условиях устранить возникшую проблему. Практически в каждом щитке значение номинала вводного автомата меньше чем сумма на групповых.

Суммарная мощность электроприборов

Максимальная нагрузка на цепь возникает при одновременном включении всех электроприборов. Поэтому обычно, суммарную мощность вычисляют простым сложением. Однако в ряде случаев этот показатель будет меньше.

Для некоторых линий, одновременная работа всех подключенных к ней электроприборов маловероятна, а порой и невозможна. В домах иногда специально устанавливают ограничения на работу мощных устройств. Для этого нужно помнить о недопущении их одновременного включения или использовать ограниченное число розеток.

Вероятность одновременной работы всей офисной оргтехники, освещения и вспомогательного оборудования (чайники, холодильники, вентиляторы, обогреватели и т.д.) очень низка, поэтому при расчете максимальной мощности используют поправочный коэффициент

При электрификации офисных зданий для расчетов часто используют эмпирический коэффициент одновременности, значение которого берут в диапазоне от 0,6 до 0,8. Максимальная нагрузка вычисляется умножением суммы мощностей всех электроприборов на коэффициент.

В расчетах существует одна тонкость – необходимо учитывать разницу между номинальной (полной) мощностью и потребляемой (активной), которые связаны коэффициентом (cos (f)).

Это означает, что для работы устройства необходим ток мощности равной потребляемой деленной на этот коэффициент:

I_p = I / cos (f)

Где:

I_p – сила номинального тока, которую применяют в расчетах нагрузки;
I – сила потребляемого прибором тока;
cos (f) <= 1.

Обычно номинальный ток сразу или через указание величины cos (f) указывают в техническом паспорте электрического прибора.

Так, например, значение коэффициента для люминесцентных источников света равно 0,9; для LED-ламп – около 0,6; для обыкновенных ламп накаливания – 1. Если документация утеряна, но известна потребляемая мощность бытовых устройств, то для гарантии берут cos (f) = 0,75.

Указанные в таблице рекомендуемые значения коэффициента мощности можно использовать при расчете электрических нагрузок, когда отсутствуют данные о номинальном токе

О том, как подобрать автоматический выключатель по мощности нагрузки, написано в , с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Выбор сечения жил

Прежде чем прокладывать силовой кабель от распределительного щитка к группе потребителей, необходимо вычислить мощность электроприборов при их одновременной работе. Сечение любой ветви выбирают по таблицам расчета в зависимости от типа металла проводки: меди или алюминия.

Производители проводов сопровождают выпускаемую продукцию подобными справочными материалами. Если они отсутствуют, то ориентируются на данные из справочника «Правила устройства электрооборудования» или производят .

Однако часто потребители перестраховываются и выбирают не минимально допустимое сечение, а на шаг большее. Так, например, при покупке медного кабеля для линии 5 кВт, выбирают сечение жил 6 мм², когда по таблице достаточно значения 4 мм².

Справочная таблица, представленная в ПУЭ, позволяет выбрать необходимое сечение из стандартного ряда для различных условий эксплуатации медного кабеля

Это бывает оправдано по следующим причинам:

Более длительная эксплуатация толстого кабеля, который редко подвергается предельно допустимой для его сечения нагрузке. Заново выполнять прокладку электропроводки – непростая и дорогостоящая работа, особенно если в помещении сделан ремонт.
Запас пропускной способности позволяет беспроблемно подключать к ветви сети новые электроприборы. Так, в кухню можно добавить дополнительную морозильную камеру или переместить туда стиральную машину из ванной комнаты.
Начало работы устройств, содержащих электродвигатели, дает сильные стартовые токи. В этом случае наблюдается просадка напряжения, которая выражается не только в мигании ламп освещения, но и может привести к поломке электронной части компьютера, кондиционера или стиральной машины. Чем толще кабель, тем меньше будет скачок напряжения.

К сожалению, на рынке много кабелей, выполненных не по ГОСТу, а согласно требованиям различных ТУ.

Часто сечение их жил не соответствует требованиям или они выполнены из токопроводящего материала с большим сопротивлением, чем положено. Поэтому реальная предельная мощность, при которой происходит допустимый нагрев кабеля, бывает меньше чем в нормативных таблицах.

Эта фотография показывает отличия между кабелями, выполненными по ГОСТ (слева) и согласно ТУ (справа). Очевидна разница в сечении жил и плотности прилегания изоляционного материала

Расчет номинала выключателя для защиты кабеля

Устанавливаемый в щитке автомат должен обеспечить отключение линии при выходе мощности тока за пределы диапазона, разрешенного для электрического кабеля. Поэтому для выключателя необходимо провести расчет максимально допустимого номинала.

По ПУЭ допустимую длительную нагрузку проложенных в коробах или по воздуху (например, над натяжным потолком) медных кабелей, берут из приведенной выше таблицы. Эти значения предназначены для аварийных случаев, когда идет перегрузка по мощности.

Некоторые проблемы начинаются при соотнесении номинальной мощности выключателя длительному допустимому току, если это делать в соответствии с действующим ГОСТ Р 50571.4.43-2012.

Приведен фрагмент п. 433.1 ГОСТ Р 50571.4.43-2012. В формуле «2» допущена неточность, а для правильного понимания определения переменной In нужно учесть Приложение «1»

Во-первых, в заблуждение вводит расшифровка переменной I_n, как номинальной мощности, если не обратить внимания на Приложение «1» к этому пункту ГОСТа. Во-вторых, в формуле «2» существует опечатка: коэффициент 1,45 добавлен неправильно и этот факт констатируют многие специалисты.

Согласно п. 8.6.2.1. ГОСТ Р 50345-2010 для бытовых выключателей с номиналом до 63 A условное время равно 1 часу. Установленный ток расцепления равен значению номинала, умноженного на коэффициент 1,45.

Таким образом, согласно и первой и измененной второй формулам номинальная сила тока выключателя должна рассчитываться по следующей формуле:

I_n <= I_Z / 1,45

Где:

I_n – номинальный ток автомата;
I_Z – длительный допустимый ток кабеля.

Проведем расчет номиналов выключателей для стандартных сечений кабелей при однофазном подключении с двумя медными жилами (220 В). Для этого разделим длительный допустимый ток (при прокладке по воздуху) на коэффициент расцепления 1,45.

Выберем автомат таким образом, чтобы его номинал был меньше этого значения:

Сечение 1,5 мм²: 19 / 1,45 = 13,1. Номинал: 13 A;
Сечение 2,5 мм²: 27 / 1,45 = 18,6. Номинал: 16 A;
Сечение 4,0 мм²: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
Сечение 6,0 мм²: 50 / 1,45 = 34,5. Номинал: 32 A;
Сечение 10,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
Сечение 16,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A;
Сечение 25,0 мм²: 115 / 1,45 = 79,3. Номинал: 63 A.

Автоматические выключатели на 13A в продаже бывают редко, поэтому вместо них чаще используют устройства с номинальной мощностью 10A.

Кабели на основе алюминиевых жил сейчас редко используют при монтаже внутренней проводки. Для них тоже есть таблица, позволяющая выбрать сечение по нагрузке

Подобным способом для алюминиевых кабелей рассчитаем номиналы автоматов:

Сечение 2,5 мм²: 21 / 1,45 = 14,5. Номинал: 10 или 13 A;
Сечение 4,0 мм²: 29 / 1,45 = 20,0. Номинал: 16 или 20 A;
Сечение 6,0 мм²: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
Сечение 10,0 мм²: 55 / 1,45 = 37,9. Номинал: 32 A;
Сечение 16,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
Сечение 25,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A.
Сечение 35,0 мм²: 105 / 1,45 = 72,4. Номинал: 63 A.

Если производитель силовых кабелей заявляет иную зависимость допустимой мощности от площади сечения, то необходимо пересчитать значение для выключателей.

Формулы зависимости силы тока от мощности для однофазной и трехфазной сети отличаются. Многие люди, которые имеют приборы, рассчитанные на напряжения 380 Вольт, на этом этапе допускают ошибку

Как определить технические параметры автоматического выключателя по маркировке, подробно . Рекомендуем ознакомиться с познавательным материалом.

Предупреждение перегрузки от работы потребителей

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля.

Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель. Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии.

Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Например, при заклинивании подшипника электродвигателя, ток в обмотке резко увеличивается, но не до значений короткого замыкания. Если автомат среагирует быстро, то обмотка не успеет оплавиться, что спасет двигатель от дорогостоящей процедуры перемотки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Если количество установленных в распределительный щит групповых автоматов велико, то их необходимо подписать и пронумеровать. Иначе можно запутаться

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 — 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Это очень мало относительно общего потребления. При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях.

Поэтому чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:

Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
Духовка, мощностью 3,5 кВт;
При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

На кухне постоянное подключение к электричеству должно быть у холодильного оборудования и плиты. Если существует риск превышения силы тока, то одновременную работу остальных устройств можно исключить, выделив для них всего две розетки

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Единственный нюанс заключается в возможности увеличения напряжения до 230 В, что разрешено нормативными документами. В частности ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) определяет стандартное напряжение равным 230 В с возможностью использования 220 В.

Сейчас в большинство сетей электричество подают напряжение 220 В. Если же параметр тока приведен к международному стандарту 230 В, то можно пересчитать номиналы в соответствии с этим значением.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство выключателя. Выбор вводного автомата в зависимости от подключаемой мощности. Правила распределения питания:

Выбор выключателя по пропускной способности кабеля:

Расчет номинального тока выключателя – сложная задача, для решения которой необходимо учесть множество условий. От установленного автомата зависит удобство обслуживания и безопасность работы локальной электросети.

В случае возникновения сомнений в возможности сделать правильный выбор необходимо обратиться к опытным электрикам.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Расскажите о собственном опыте в подборе автоматических выключателей. Поделитесь полезной информацией и фото по теме статьи, задавайте вопросы.

⚡ Классификация автоматических выключателей

В этой статье расскажем о назначении и отличиях между автоматическими выключателями бытового (и аналогичного) назначения и общего назначения

Заказать проверку автоматов

Классификация автоматических выключателей

Вызвать лабораторию!

Автор: Валерий Карпов

Инженер электроизмерительной лаборатории «ЭлектроЗамер»

Автоматические выключатели делятся на две основные группы: автоматические выключатели бытового и аналогичного назначения и автоматические выключатели общего назначения. Ниже мы рассмотрим основные характеристики этих автоматов.

Автоматические выключатели бытового и аналогичного назначения

Основные параметры защиты этих автоматов определяются номинальным током (уставкой) In аппарата защиты и его характеристикой. Данные выключатели выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003).

Модульные автоматы бытового назначения

Характеристика автомата определяет зависимость токов срабатывания электромагнитного расцепителя мгновенного действия и, соответственно, область применения данного типа автомата. Хар-ка обозначается латинскими буквами AB, A, B, C, D, K, L, Z. Наибольшее распространение в быту получили автоматические выключатели с хар-ками B, C, D. Ранее в электроустановках ЖКХ часто применялись автоматы с хар-кой L, токи срабатывания которых укладывались в диапазон токов автоматов с характеристикой C.

Зависимость токов мгновенного расцепителя от номинального тока (уставки) In аппарата защиты и его характеристики указана в следующей таблице:

Для чего предназначены автоматические выключатели с различными характеристиками?

Итак, для чего же нужно столько разных видов автоматических выключателей с различными характеристиками? Рассмотрим типовые (рекомендуемые) варианты применения вышеуказанных автоматов.

MA – характеризуется отсутствием теплового расцепителя, параметры мгновенного расцепителя соответствует характеристике A. Рекомендуется для защиты от токов короткого замыкания цепей, имеющих отдельную защиту от токов перегрузки. Например, цепей питания электродвигателей с установленными в них максимально-токовыми реле.
A – характеризуется минимальными токами срабатывания. Рекомендуется для защиты отходящих линий большой протяженности и полупроводниковых устройств.
B – рекомендуется применения в осветительных цепях общего назначения, но не подходят для цепей, имеющих много приборов с импульсными блоками питания (например, светодиодное освещение), так как многие блоки имеют значительный пусковой ток.
C – как правило используется в цепях общего назначения с умеренными пусковыми токами (например, для питания бытовых приборов).
D – рекомендуется для защиты цепей с наличием активно-индукционной нагрузкой (например, цепей питания электродвигателей). Также могут использоваться для обеспечения селективности защиты распределительных сетей, когда по каким-либо причинам нельзя повышать/понижать номинальный ток аппарата защиты.
K – устанавливается в цепях с выраженной индуктивной нагрузкой.
L – используется в электроустановках ЖКХ.
Z – рекомендуется для защиты цепей питания электронных устройств.

Автоматические выключатели общего назначения

Основные параметры защиты этих автоматов аналогичны параметрам автоматических выключателей бытового и аналогичного назначения. Данные приборы защиты выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947-2-98).

Ассортимент выпускаемых и находящихся в эксплуатации автоматических выключателей общего назначения, их конструкции, характеристики и функции весьма разнообразны. При проведении испытаний для правильной установки токов уточняются время-токовые характеристики по справочникам или технической документации завода-изготовителя.

Автоматы общего назначения в литом корпусе, Schneider Electric NS

Автоматические выключатели общего назначения с микропроцессорными расцепителями

В последнее время всё более широкое распространение получают электронные расцепители с микропроцессорным управлением (микроконтроллером).

Они имеют возможность точной настройки основных параметров аппарата защиты:

уровень рабочего тока защиты
время защиты от перегрузки
время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
ток селективной отсечки
время селективной токовой отсечки

Набор регулируемых параметров может варьироваться в зависимости от типа и назначения аппарата защиты. Также на многих автоматах имеется кнопка «Тест», позволяющая проводить периодическую проверку аппарата защиты потребителем.

Органы регулировки как правило выведены на лицевую панель аппарата защиты, что позволяет при проведении испытаний без лишнего труда понять, как настроены параметры защиты.

Кроме механических поворотных регуляторов разными производителями используются и электронные варианты панелей управления. Пример такого вида аппаратов защиты – автоматический выключатель Schneider Electric с электронным расцепителем и панелью управления:

Автомат с микропроцессорным расцепителем и электронной панелью управления, Schneider Electric NSX

Остались вопросы?

Проконсультируем вас по вопросам проверки расцепителей автоматических выключателей!

Связаться с нами

Файлы для скачивания

ПУЭ, глава 1.8
Нормы приемо-сдаточных испытаний
ГОСТ Р 50571.16-2007
Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания
ГОСТ Р 50345-2010
Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения
ГОСТ Р 50030.2-2010
Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 2. Автоматические выключатели
Пример протокола
проверки автоматических выключателей

Отзывы клиентов и рекомендательные письма

Ознакомьтесь с перечнем выполненных работ, отзывами, рекомендательными и благодарственными письмами наших клиентов

Посмотреть отзывы

Цены на услуги электролаборатории

Ознакомьтесь c нашим прайс-листом, единичными расценками, узнайте больше про ценообразование услуг электроизмерительной лаборатории

Узнать про цены

Приглашаем другие лаборатории присоединиться к сообществу

Мы создали чат, в котором уже общаются несколько десятков электролабораторий. Если вы занимаетесь испытаниями электроустановок, узнайте, чем этот чат может быть вам полезен

Узнать о чате

Конденсаторы класса Trench Group - Trench Group

Тренч Групп >> Приборные трансформаторы >> Конденсаторы класса Trench Group - Trench Group

Конденсаторные изделия, такие как конденсаторы связи, конденсаторы переходного восстанавливающегося напряжения или выравнивающие конденсаторы, используются в сетях высокого напряжения для различных целей. Примеры: подключение высокочастотных несущих сигналов к линии электропередачи, а также (в сочетании с автоматическим выключателем) снижение переходных перенапряжений, обеспечение равномерного распределения напряжения или увеличение коммутационной способности выключателя.

Переменный и постоянный ток до кВ

Конденсаторы Trench улучшают характеристики других высоковольтных изделий и обнаруживают неисправности в сети.

Разделительные конденсаторы

Разделительные конденсаторы используются в сочетании с высоковольтными автоматическими выключателями различного назначения.

Многоразмыкающие автоматические выключатели:
Регулирующие конденсаторы обеспечивают равномерное распределение напряжения по всем точкам контакта при нормальной работе и работе системы коммутации
Автоматические выключатели с одним разрывом:
Градиентные конденсаторы можно использовать для увеличения коммутационной способности выключателя
90 до 300 кВ
Герметичная конструкция, не требующая обслуживания
Все внешние металлические компоненты из алюминия или нержавеющей стали
Широкие возможности настройки для соответствия механическим и электрическим параметрам выключателя
Высокая механическая стойкость к ударам и вибрациям благодаря переключению выключателя
Доступен в соответствии со всеми международными стандартами

Автоматические выключатели DT и GIS

(внутренняя установка внутри газового кожуха SF

₆ CB)

Синтетическая жидкость или SF ₆ + бумажная и/или полипропиленовая изоляция
Трубчатый изолятор из стекловолокна

Автоматические выключатели GC – AIS

(наружная установка)

Синтетическая жидкость + бумажная и/или полипропиленовая изоляция
Фарфоровый или композитный изолятор

Конденсаторы переменного тока

Конденсаторы TRV

Используются в сочетании с автоматическими выключателями (CB) для снижения переходного перенапряжения, которое может произойти во время операций переключения > Конденсатор переходного восстанавливающегося напряжения (TRV)
Широкие возможности настройки для соответствия механическим и электрическим параметрам выключателя
Высокая механическая устойчивость к ударам и вибрациям за счет операции переключения CB

Конденсаторы Trench — лучшее решение для коммунальных служб и OEM-производителей, которые хотят расширить возможности энергосистемы и улучшить возможности и характеристики своих продуктов.

Конденсаторы связи (CC)

Подходит для установки линейных ловушек на верхней части CC
Подсоединение и развязка ВЧ-сигналов к линии электропередачи
Подключение линейных локаторов повреждений
Доступно от 24 кВ до 800 кВ
Высокие значения емкости
Конструкция с низкой индуктивностью
Масляная изоляция
Композитный или фарфоровый изолятор
Доступен в соответствии со всеми мировыми международными стандартами
Высокая механическая стойкость к статическому усилию:
- из-за приложения Line Trap в верхней части
- динамический: из-за тока короткого замыкания в сети высокого напряжения

Конденсаторы постоянного тока

Используются в устройствах высокого напряжения постоянного тока в сочетании с тиристорными клапанами и могут использоваться для управления переходным восстанавливающимся напряжением (TRV) на подстанциях и/или дополнительно для связи с ПЛК, фильтрации гармоник, обнаружения неисправностей.

Доступно от 10 кВ до 800 кВ
Серийное сопротивление
Достаточный номинальный ток
Конструкция с высокой сейсмостойкостью
Масляная изоляция
Композитный изолятор
Уменьшение/фильтрация переходных перенапряжений и гармоник
Соединение и развязка ВЧ-сигналов
Встроенный параллельный резистор, гарантирующий равномерное распределение напряжения
Подключение устройства обнаружения повреждений линии
Доступен в соответствии со всеми международными стандартами

Вернуться к разделу Измерительные трансформаторы

Объяснение номиналов силовых автоматических выключателей

Дэррил Мозер
Менеджер по продажам
ABB Electrification Products Division

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

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

Определены номинальные значения тока короткого замыкания

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

Определены номинальные значения кратковременного тока

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

Номинальные характеристики распределительного устройства

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

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

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

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

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

Номинальные характеристики автоматических выключателей

Эти номинальные характеристики шин распределительного устройства напрямую связаны с испытаниями и номинальными параметрами силовых автоматических выключателей низкого напряжения (LVPCB), которые используются в сборке распределительного устройства. Например, номинальный кратковременный ток распределительного устройства напрямую соответствует требованиям к испытаниям на номинальный кратковременный ток для силовых автоматических выключателей без предохранителей в ANSI C37. 50 — 2018, ссылка на пункт 3.10.1. [3]

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

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

Расцепители

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

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

Защита и координация

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

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

Заключение

Правильный выбор LVPCB имеет решающее значение для работы электрической системы. Выбор автоматических выключателей с соответствующим номинальным током короткого замыкания и номинальным током короткого замыкания дает возможность иметь избирательно скоординированную систему вплоть до высоких уровней тока короткого замыкания.