Номинальный рабочий ток отключения

Основные характеристики автоматического выключателя

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Содержание

• 1 Номинальное рабочее напряжение (Ue)
• 2 Номинальный ток (In)
• 3 Номинальный ток выключателя при использовании расцепителей с разными диапазонами уставок
• 4 Уставка реле перегрузки по току отключения (Irth или Ir)
• 5 Уставка по току отключения при коротком замыкании (Im)
• 6 Гарантированное разъединение
• 7 Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)
• 8 Примечания

Основными характеристиками автоматического выключателя являются:

• номинальное напряжение Ue;
• номинальный ток In;
• диапазоны регулировки уровней тока отключения для защиты от перегрузки Ir [1] или Irth [1] и защиты от короткого замыкания
  Im [1] ;
• отключающая способность при коротком замыкании (Icu – для промышленных автоматических выключателей и Icn – для бытовых автоматических выключателей).

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 (In)

Это – максимальная величина тока, который автоматический выключатель, снабженный специальным отключающим реле максимального тока, может проводить бесконечно долго при температуре окружающей среды, оговоренной изготовителем, без превышения установленных значений максимальной температуры токоведущих частей.

Пример
Автоматический выключатель с номинальным током In = 125 А при температуре окружающей среды 40 °C, оснащенный отключающим реле максимального тока, откалиброванного соответствующим образом (настроенным на ток 125 А). Этот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких температурах окружающей среды, но за счет занижения номинальных параметров. Например, при окружающей температуре 50 °C этот выключатель сможет проводить бесконечно долго 117 А, а при 60 °C – лишь 109 А при соблюдении установленных требований по допустимой температуре.

Уменьшение номинального тока автоматического выключателя производится путем уменьшения уставки его теплового реле. Использование электронного расцепителя, который может работать при высоких температурах, обеспечивают возможность эксплуатации автоматических выключателей (с пониженными уставками по току) при окружающей температуре 60 °С
или даже 70 °С.

Примечание: в автоматических выключателях, соответствующих стандарту МЭК 60947-2, ток In равен обычно Iu для всего распределительного устройства, где Iu обозначает номинальный длительный ток.

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.

Уставка реле перегрузки по току отключения (Irth или Ir)

За исключением небольших автоматических выключателей, которые легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащаются сменными, т.е. заменяемыми реле отключения максимального тока. Для того чтобы приспособить автоматический выключатель к требованиям цепи, которой он управляет, и избежать необходимости устанавливать кабели большего размера, отключающие реле обычно являются регулируемыми. Уставка по току отключения Ir или Irth (оба обозначения широко используются) представляет собой ток, при превышении которого данный автоматический выключатель отключит цепь. Кроме того, это максимальный ток, который может проходить через автоматический выключатель без отключения цепи. Это значение должно быть обязательно больше максимального тока нагрузки Iв, но меньше максимально допустимого тока в данной цепи Iz (см. Практические значения для схемы защиты).

Термореле обычно регулируются в диапазоне 0,7-1,0 In, но в случае использования электронных устройств этот диапазон больше и обычно составляет 0,4-1,0 In.

Пример (рис. H30):
Автоматический выключатель NS630N, оснащенный расцепителем STR23SE на 400 А, который отрегулирован на 0,9 In, будет иметь уставку тока отключения:
Ir = 400 x 0,9 = 360 А.

Примечание: для цепей, оборудованных нерегулируемыми расцепителями, Ir = In.
Пример: для автоматического выключателя C60N на 20 А Ir = In = 20 А.

Рис. H30: Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (Ir = 360 А)

Уставка по току отключения при коротком замыкании (Im)

Расцепители мгновенного действия или срабатывающие с небольшой выдержкой времени предназначены для быстрого выключения автоматического выключателя в случае возникновения больших токов короткого замыкания. Порог их срабатывания Im:

• для бытовых автоматических выключателей регламентируется стандартами, например МЭК 60898;
• для промышленных автоматических выключателей указывается изготовителем согласно действующим стандартам, в частности МЭК 60947-2.

Для промышленных выключателей имеется большой выбор расцепителей, что позволяет пользователю адаптировать защитные функции автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. рис. H31, H32 и H33).

— нижняя уставка: 2 — 5 In
— стандартная уставка: 5 — 10 In

1,5 Ir ≤ Im ≤ 10 Ir
Мгновенное срабатывание (I), время не регулируется:
I = 12 — 15 In

[2] 50 In в стандарте МЭК 60898, что по мнению большинства европейских изготовителей является нереально большим значением (M-G = 10-14 In).

[3] Для промышленного использования значения не регламентируются стандартами МЭК. Указанные выше значения соответствуют тем, которые обычно используются.

Рис. H31: Диапазоны токов отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для низковольтных автоматических выключателей

Рис. H32: Кривая срабатывания термомагнитного комбинированного расцепителя автоматического выключателя

Ir: уставка по току отключения при перегрузке (тепловое реле или реле с большой выдержкой времени)
Im: уставка по току отключения при коротком замыкании (магнитное реле или реле с малой выдержкой времени)
Ii: уставка расцепителя мгновенного действия по току отключения при коротком замыкании
Icu: отключающая способность

Рис. H33: Кривая срабатывания электронного расцепителя автоматического выключателя

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.

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.

[1] Величины уставок, которые относятся к термомагнитным (комбинированным) расцепителям для защиты от перегрузки и короткого замыкания.zh:断路器的基本特性

Источник

Выбор номинала автомата защиты

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

• B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
• C — если он превышен в 5-10 раз;
• D — если больше в 10-20 раз.

Класс автомата или тока отсечки

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

• С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
• Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
• Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Каким производителям стоит доверять

И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.

Источник

Нормирование коммутационной способности выключателей

Выбор выключателей

Под коммутационной способностью выключателя понимают eго способность отключать и включать электрические цепи при КЗ. Соответственно установлены понятия номинального тока отключения I_от.ном и номинального тока включения I_вк.ном.

Номинальный ток отключения

Тяжесть процесса отключения (в части, относящейся к току) определяется в основном действующим значением периодической составляющей отключаемого тока. Поэтому условились под номинальным током отключения понимать наибольшее допустимое действующее значение чисто симметричного тока или наибольшее допустимое значение периодической составляющей асимметричного тока к моменту τ размыкания дугогасительных контактов. Выключатель должен надежно отключать эти токи при: асимметрии β=i_aτ/(√2 I_пτ) — вплоть до номинального значения β_ном=i_aτном/(√2 I_от.ном); напряжении сети — вплоть до наибольшего рабочего напряжения U_раб.нб; номинальных параметрах восстанавливающегося напряжения; нормированных циклах операций включения и отключения.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ к некоторому моменту τ определяют по огибающим кривым, как показано на рис.1.

Рис.1. Осциллограмма отключаемого тока КЗ:
АА’ и ВВ’ — огибающие кривые;
ЕЕ’ — момент размыкания дугогасительных контактов

Расчетное время τ размыкания дугогасительных контактов (в секундах), определяют как сумму собственного времени отключения выключателя t_от.сб и минимального времени срабатывания релейной защиты, принимаемого равным 0.01 с:

τ=t_от.сб+0,01 (1)

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его исчисляют от момента подачи команды на отключение до момента размыкания дугогасительных контактов.

Обычно номинальная асимметрия выражается в процентах:

Рис.2. Номинальная асимметрия отключаемого тока
как функция расчетного времени τ

Согласно ГОСТ 687-78 номинальная асимметрия установлена как функция времени τ (рис.2). Кривая β_ном(τ) представляет собой экспоненту с показателем τ/Т_а. Значение принято равным 0,045с, что соответствует среднему значению — в большинстве точек системы. При КЗ вблизи мощных электростанций Т_а>0,045с, что должно быть учтено при выборе выключателя. При τ>70мс значение β_ном следует считать равным нулю.

При выборе выключателя по номинальному току отключения должны быть соблюдены следующие условия:

(2)

где i_aτном=√2 I_от.номβ_ном/100 — номинальное значение апериодической составляющей тока отключения.

В левой части этих неравенств указаны номинальные параметры выключателя, в правой — соответствующие расчетные значения.

Если второе требование не выполнено, т.е. расчетное значение апериодической составляющей тока превышает номинальное значение, то в этом случае следует сопоставить условные значения полных токов отключения, а именно:

откуда

Из последнего выражения следует, что выключатель способен отключать ток КЗ при значении i_aτ, превышающем номинальное значение, при условии, что номинальный ток отключения превышает расчетный ток I_пτ в отношении

Номинальный ток включения

Под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить. Заводы-изготовители определяют этот ток наибольшим действующим значением, которое установлено равным номинальному току отключения

и наибольшим мгновенным значением, которое установлено равным

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, способен также включить цепь с номинальным током включения. Поэтому дополнительной проверки не требуется.

Нормированные циклы операций включения и отключения

Для выключателей, предназначенных для работы с АПВ, нормированы следующие циклы:

1) О — t_бт — ВО — 180 с — ВО;

2) О — 180 с — ВО — ВО,

где О — операция отключения КЗ; ВО — операция включения на КЗ и немедленно (без преднамеренной выдержки времени) следующая за ней операция отключения; t_бт — нормированная бестоковая пауза при АПВ, значение которой для разных типов выключателей может находиться в пределах от 0,3 до 1,3 с.

Для выключателей, не предназначенных для работы с АПВ, установлен только второй цикл.

Проверка выключателя на электродинамическую и термическую стойкость

Условия электродинамической стойкости электрических аппаратов могут быть записаны следующим образом:

Для выключателей номинальные токи электродинамической стойкости установлены равными

(5)

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, отвечает условию электродинамической стойкости.

Условие термической стойкости выключателя может быть записано следующим образом:

I 2 _{тер.ном}t_{тер.ном}≥B (6)

где I_{тер.ном} — номинальный ток термической стойкости выключателя, установленный равным I_от.ном; t_{тер.ном} — номинальное время термической стойкости (3-4с); В — интеграл Джоуля с пределами интегрирования от нуля до t_от.

Источник



Технические характеристики узо

Технологии с каждым годом совершенствуются и развиваются, чтобы дать людям максимум комфорта и безопасности. С другой стороны, комфорт и удобство современных электрических приборов еще не означает, что они абсолютно безопасны.

Серьезные проблемы вызывает перебои в работе домашней электропроводки. Короткое замыкание, перегрузки в работе сети, токи утечки – список проблем велик. Но эти проблемы легко решить, предотвратив их появление. Например, от токов утечки защищает устройство с функцией защитного отключения (УЗО), известное как выключатель дифференциального тока (ВДТ). Далее мы расскажем, как правильно выбрать ВДТ (УЗО) для жилища.

Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Данный материал — продолжение цикла статей по особенностям электроаппаратов защиты, в том числе и ВДТ (УЗО). В этой статье мы узнаем, что нужно знать при выборе этого устройства, какие характеристики УЗО требуют пристального внимания.

Важность правильного выбора УЗО?

Сегодня на рынке присутствует большое число самых разных моделей выключателей дифференцированного тока, существенно различающихся между собой. Отличия заключаются в технических параметрах, методе установки и месте его использования.

Если модель ВДТ (УЗО) выбрана ошибочно, с неправильными характеристиками, то возможны следующие последствия.

Автоматика будет ошибочно реагировать, принимая за аварийную ситуацию маленькие утечки тока, которые обычно есть в домашней электросети. В старой проводке эти утечки встречаются чаще.

Часто люди выбирают ВДТ (УЗО) с завышенными характеристиками, в результате чего ВДТ может срабатывать с некоторой задержкой времени или вообще не почувствовать аварийную ситуацию как таковую. В этом случае вероятно получение электрической травмы.

Встречаются случаю, когда подключение ВДТ выполнено по неправильной схеме. Производители на корпусе самого устройства отображают схему подключения с расположением контактов для подключения фазных и нулевых проводников. Если подключение выполнит неправильно или подать питание с обратной стороны это также может привести к «нечувствительности» ВДТ при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы подобные ошибки обошли вас стороной, давайте изучим основные характеристики УЗО (ВДТ) перед покупкой.

Расшифруем основные характеристики УЗО

На корпусе любого коммутационного аппарата, будь то автоматический выключатель или выключатель дифференциального тока, наносится специальная маркировка его технических характеристик. По этим данным и выполняют подбор устройства под заданные условия эксплуатации.

Давайте как говорится на пальцах разберем все основные характеристики УЗО, я постараюсь очень подробно описать каждую из них.

1) Торговая марка устройства и серийный номер

Все технические характеристики УЗО наносятся фирмой изготовителем на передней части корпуса. Первым что бросается в глаза, это конечно же бренд устройства.

Но фото можно увидеть устройства защитного отключения трех разных фирм производства и на каждом из них производитель обозначает свою марку и серию (линейку). УЗО фирмы hager, IEK, Schneider Electric.

2) Номинальный рабочий ток УЗО

После обозначения серии на корпусе устройства можно увидеть значение номинального тока. Что такое номинальный ток? Это максимальное значение тока, который может проходить через УЗО длительное время, не принося ему никакого вреда.

Номинальный ток одна из самых важных характеристик узо которая обуславливается способностью силовых контактов и внутренних проводников устройства выдерживать нагрузки сохраняя при этом свои защитные функции и работоспособность. Шкала номинальных токов стандартная: 16 А, 25 А, 40 А, 63 А, 80 А 100 А, 125 А.

При выборе УЗО нужно помнить, что внутренней защиты от сверхтоков в нем не предусмотрено, УЗО защищает и реагирует только на ток утечки. Поэтому последовательно с устройством защитного отключения обязательно должен устанавливаться автоматический выключатель. Номинальный ток автомата должен быть меньше или равен номинальному току УЗО.

Но с учетом того что автоматические выключатели способны длительно долго пропускать через себя 13 % перегруза и не отключаться (1.13 I ном.), а при перегрузке от 13 до 45 % автомат отключится только в течении 1 часа РЕКОМЕНДУЕТСЯ выбирать номинальный ток УЗО на ступень выше номинала автомата. Например, если в цепи устанавливается автоматический выключатель на 16 Ампер, то УЗО берется на 25 А.

3) Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО IΔn

Номинальный дифференциальный ток — это ток утечки, при котором узо срабатывает. Ток утечки обязательно указывается на корпусе устройства и обозначается как IΔn. Как и для рабочего тока для дифференциального тока есть свои стандартные уставки (номиналы). Номинальный дифференциальный ток УЗО может быть следующего значения: 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

С каким током утечки выбрать УЗО для дома? Величина тока неотпускания когда человек не в состоянии самостоятельно разжать руки при поражении электрическим током составляет 30 мА. Соответственно для защиты человека УЗО должно выбираться с дифференциальным током не более 30 мА.

УЗО с номиналом 10 мА применяют для защиты в помещениях с повышенной влажностью, такие как ванные, душевые, туалеты, балконы и т.п. А также устанавливают на линию для таких потребителей как стиральная машина, бойлер, посудомоечная машина, теплый пол и т.п.

УЗО с номиналом 30 мА применяют в жилых помещениях и устанавливаются на обычные розеточные группы и сеть освещения.

УЗО с номиналом 100 мА, 300 мА и 500 мА применяют в качестве противопожарных. Их задача предотвратить возникновение пожара при нарушении изоляции в электропроводке. Такие устройства устанавливаются сразу после вводного автомата. Применять УЗО с таким дифференциальным током для розеточной линии нельзя так, как для человека ток в 100 мА является смертельным.

4) Номинальное напряжение

Еще одна важная характеристика УЗО номинальное напряжение. Для однофазных устройств его значение равно 230 Вольт, для трехфазных 400 Вольт. Значения указаны для переменного напряжения.

Почему это одна из важных характеристик? Дело в том, что устройства защитного отключения электронного типа очень чувствительны к колебаниям напряжения. Основным рабочим органом таких устройств является электронная плата, для питания которой берется напряжение из сети.

Соответственно если напряжение в сети не будет соответствовать паспортным данным УЗО, его работоспособность может оставлять желать лучшего.

5) Номинальный условный ток короткого замыкания Inc

Одна из характеристик, по которой можно определить качество устройства является условный номинальный ток короткого замыкания УЗО. Обозначается как Inc и указывается на лицевой панели.

О чем свидетельствует данный параметр? В сети постоянно возникают повреждения, которые приводят к появлению токов короткого замыкания и перегрузки. Хотя УЗО и устанавливают совместно с автоматическими выключателями, это не спасает от протекания через него сверхтоков. Как быстро бы автомат не отключал поврежденный участок, какой то промежуток времени через УЗО проходит ток короткого замыкания (КЗ).

Параметр Inc показывает стойкость к токам КЗ, то есть величину тока которую может пропустить через себя УЗО не теряя своей работоспособности.

Стандартные значения условного тока КЗ Inc следующие: 3000 А, 4500 А, 6000 А, 10000 А. Чем больше этот параметр тем лучше.

6) Номинальная включающая и отключающая способность Im

Данная характеристика имеет сходство с предыдущим параметром но в отличии от тока короткого замыкания который ликвидируется работой автоматического выключателя, этот показатель коммутируется самим УЗО.

Я бы охарактеризовал этот параметр как показатель нагрузочной способности контактной группы. НЕ НУЖНО ПУТАТЬ ток отключения и включения (Im) с номинальным током УЗО — это разные показатели!

В соответствии с нормативными требованиями ГОСТ Р 51326.1-99 п. 5.3.8 , минимальное значение тока отключения и включения должно быть в 10 раз больше номинального тока УЗО либо равным 500 Ампер (Im=10*In или 500 А).

У качественных брендов этот показатель может быть равным 1000 А, 1500 А и даже 3000 А.

7) Номинальная дифференциальная включающая и отключающая способность IΔm

Данный параметр показывает способность УЗО включить, пропускать через себя в течении времени отключения и отключить без нарушений своей работоспособности дифференциальный ток короткого замыкания.

Для примера представим ситуацию, когда произошло повреждение внутри какого-нибудь электроприбора, фаза пробила на корпус и возникла утечка. Причем утечка довольно таки большая скажем 300 А и равносильна току короткого замыкания. Силовые контакты УЗО рассчитаны на размыкание тока такой величины без риска потери работоспособности. Это касается и ситуации когда УЗО включают на поврежденный участок при такой утечке.

В соответствии с нормативными требованиями ГОСТ Р 51326.1-99 п. 5.3.9 , минимальное значение дифференциального тока отключения и включения должно быть в 10 раз больше номинального тока УЗО либо равным 500 Ампер (IΔm=10*In или 500 А).

По сути, величина номинальной включающей способности и дифференциальной включающей способности равны между собой Im = IΔm.

8) Номинальный неотключающий дифференциальный ток IΔn0

Продолжаем рассматривать основные характеристики УЗО и следующая из них очень важная (некоторые новички о ней даже и не слышали).

Это величина дифференциального тока, которая при заданных условиях эксплуатации не приводит к срабатыванию УЗО. Согласно вышеупомянутого ГОСТ Р 51326.1-99, п.5.3.4. значение номинального неотключающего дифференциального тока является стандартным и равняется 0.5 от уставки номинального тока утечки ( IΔn0 = 0,5 IΔn ).

Что характеризует данный параметр? А характеризует данный параметр порог срабатывания устройства. Например, если через УЗО будет протекать ток утечки меньше чем «неотключающий дифференциальный ток IΔn0» то УЗО не будет срабатывать. УЗО будет отключаться лишь в том случае, когда через него будет проходить ток утечки в диапазоне от номинального неотключающего диф. тока (IΔn0) до номинального отключающего диф. тока (IΔn) .

Естественно если утечка будет больше номинального отключающего дифференциального тока (IΔn) УЗО также будет срабатывать.

Из описанного выше можно сделать вывод, если у Вас дома установлено УЗО с дифференциальным током 10 мА то сработает оно только тогда, когда утечка будет от 5 мА и выше. УЗО с номиналом 30 мА, сработает при утечке от 15 мА и выше.

9) Время отключения УЗО

Промежуток времени между моментом внезапного возникновения тока утечки (отключающего дифференциального тока), срабатывания отключающего механизма, размыкания контактов и гашения дуги между ними. Время отключения часто называют временем срабатывания УЗО.

Согласно ГОСТ Р 51326.1-99 п. 5.3.12 для выключателей дифференциального тока типа AC время отключения не должно быть больше 30 мс при номинальном отключающем дифференциальном токе.

10) Тип УЗО

Данная характеристика показывает, как будет реагировать устройство при возникновении токов утечки с составляющими постоянных и пульсирующих токов.

Распознать какого типа УЗО можно по маркировке, которая наносится на лицевой панели. Маркируется буквами и символами (либо просто символом). Бывает тип AC, A, B, S, G. Самые распространенные из них первых два типа их наиболее часто применяют в быту. Кстати я уже публиковал статью о том, чем отличается между собой УЗО типа A и AC.

Например, УЗО типа AC реагирует только на переменный ток утечки синусоидальной формы. На лицевой панели таких устройств можно увидеть значок в виде синусоиды.

Устройство защитного отключения типа A сработает при возникновении, как переменного синусоидального тока, так и пульсирующего постоянного тока утечки.

Кстати в виду широкого использования электронной техники (компьютеров, телевизоров, ст.машин) для бытового применения рекомендуется использовать именно УЗО типа А.

11) Схема подключения питания

Практически все производители на лицевой панели отображают схему подключения с обозначением клемм для подключения проводов. Так нулевой проводник должен подключаться на клемму с обозначением нейтрали — «N». Клемма для подключения фазного проводника имеет обозначение «1» — «2» (может быть без обозначений).

Меня часто спрашивают, куда подключать питание к УЗО сверху или снизу? К УЗО электромеханического типа питание может подаваться как на верхние клеммы, так и на нижние. У качественных фирм производителей для этих целей даже предусмотрены специальные контакты под гребенчатую шину на нижних клеммах.

Для УЗО электронного типа питание подается ТОЛЬКО НА ВЕРХНИЕ КЛЕММЫ. Это также должно прописываться и в инструкции по эксплуатации.

В виду того что многие пользователи не могут точно определить какого типа перед ним УЗО электронное или электромеханическое я РЕКОМЕНДУЮ всегда подключать питание на верхние клеммы.

Вот собственно и все дорогие друзья, мы рассмотрели основные технические характеристики УЗО ознакомившись с которыми можно сделать правильный выбор в сторону того или иного устройства которое Вам необходимо.

Обращаю внимание, что характеристики именно основные и довольно не все, я много оставил не упомянутых, иначе статья получилась бы очень объемной. За кадром остались такие как номинальная частота, механическая и электрическая износостойкость, рабочая температура, степень защиты (IP), временная задержка, координация изоляции и т.д. Но это уже совсем другая история.

Источник