что такое номинальный ток отключения выключателя

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Номинальный ток отключения ( симметричный) выключателей типа TRI РАС FB составляет 200 кА при напряжении до 600 В включительно. [2]

Номинальный ток отключения определяется как действующее его значение в момент начала расхождения контактов выключателя. [5]

Номинальный ток отключения камеры в трехфазном режиме составляет 20 кА при номинальном значении относительного содержания апериодической составляющей 0 35 и длительности горения дуги не более двух полупериодов. [7]

Номинальный ток отключения воздушного выключателя ограничен восстанавливающейся электрической прочностью промежутка. [8]

Номинальный ток отключения воздушных выключателей на стороне ВН и СН трансформаторов ( автотрансформаторов) должен превышать не менее чем в 3 раза ток к. Это объясняется высокой СВН, возникающей в данном случае. [9]

Номинальный ток отключения воздушных выключателей на стороне ВН и СН трансформаторов ( автотрансформаторов) должен превышать не менее чем в 3 раза ток КЗ, протекающий через трансформатор. Это объясняется высокой скоростью восстанавливающегося напряжения, возникающей в данном случае. [11]

Номинальным током отключения ( / ОТК1 1ЮМ) называют наибольший ток, который выключатель может надежно отключить без каких-либо повреждений, препятствующих его дальнейшей работе. [12]

Номинальным током отключения называют наибольший ток, который выключатель может без повреждений отключить при номинальном напряжении. [13]

Номинальным током отключения называют наибольший ток, который выключатель может отключить при номинальном напряжении без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе. [14]

Номинальным током отключения называют наибольший ток, который выключатель без повреждений может отключить при номинальном напряжении. [15]

Источник

Автоматические выключатели и УЗО

Выключатель автоматический (ВА), аппарат защиты или коммутационный аппарат — это аппарат, автоматически выключающий защищаемую им электрическую цепь при несоответствующих режимах. А конкретно: перегрузке линии, коротком замыкании. Иными словами, сохраняет подключенное оборудование и проводку, если правильно подобран по характеристикам.

Технические характеристики автоматов

1. Номинальный ток

Предельная величина тока, до которой ВА не будет отключаться.

Чем выше температура воздуха, тем быстрее отключится автомат при превышении нагрузки.

Как видно из графика, автомат должен работать “по номиналу” при температуре 30°.

2. Время-токовые характеристики отключения

Быстрота срабатывания при мгновенных перегрузках. Или по-простому: при включении пылесоса (холодильника, компрессора, электродвигателя и т.п.) возникает кратковременный огромный пусковой ток, если стоит ВА с неправильно подобранной время-токовой характеристикой, то он будет постоянно отключаться.

Данные графики характеризуют скорость срабатывания защиты при перегрузе. То есть при незначительном превышении номинального тока (I/I_n) скорость срабатывания низкая. Соответственно при увеличении нагрузки автомат быстрее сработает (отключится). Скорость срабатывания также зависит от характеристики.

3. Номинальное напряжение

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитан выключатель.

4. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при котором автоматический выключатель отключит отходящую линию и останется в работоспособном состоянии.

5. Класс токоограничения

Быстрота отключения в случае КЗ

6. Количество полюсов

Необходимое количество отключаемых проводов.

Пример ВА

Теперь тонкости. Автоматический выключатель отключается через час при токе I=1,13Iн, в данном случае 11,3 А и через 40 секунд I=1,45Iн, в данном случае 14,5 А.

Теперь сухие цифры:

Отсюда делаем вывод, чтобы автоматика срабатывала необходимо выбирать по проводнику или подключенному электрооборудованию. Никаких запасов в большую сторону быть не должно!

Время-токовая характеристика(ВТХ) необходимо для соблюдения селективности в щите автоматике.

В быту распространены ВА с ВТХ «В», «С» и «D», по убыванию в чувствительности соответственно. Чаще встречаются с характеристикой «С». Обратимся к схеме.

В случае короткого замыкания(КЗ) должен отключится автоматический выключатель №2, но на практике т.к. номиналы и ВТХ ВА №1 и 2 одинаковы, то может отключится раньше ВА №1. Чтобы такого не происходило поступают следующим образом: если позволяет сечение проводов, то увеличивают номинал выключателя №1, к примеру С16. Но если нет возможности, то ставят либо ВА №1 с ВТХ менее чувствительную: D10, либо ВА №2 с ВТХ более чувствительной: В10. Правильное срабатывание ВА на поврежденном участке и есть селективность, но это только часть общей картины.

Вот как надо поступать в таких ситуациях:

А вот самую главную роль играет производитель автоматики. Даже правильно подобранный ВА китайского производителя не гарантирует защиту, в случае ненормальных режимах работы. Он либо сработает и потом выйдет из строя, либо не сработает и выйдет из строя. Советую это запомнить и учитывать при выборе.

Конструктивные особенности автоматов

В режиме короткого замыкания благодаря быстродействию механизма выключателя (пружинки) ток не успевает достичь максимального значения.

Возможность работы в любом положении.

Возможно подключение нагрузки как к верхним, так и к нижним зажимам.

Дифференциальные автоматы и УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) – защитный выключатель, срабатывающий при утечке тока. ВНИМАНИЕ! Не защищает от перегрузки и КЗ, устанавливается только вместе с автоматическим выключателем!

Технические характеристики УЗО

1. Номинальный ток

УЗО не защищает от сверхтоков, поэтому его номинал должен быть больше номинала ВА.

2. Ток утечки

Ток утечки подбирается в зависимости от оборудования или характеристик помещения. Чувствительность срабатывания от 10 до 300 мА.

К примеру в ванной комнате без стиральной машины необходима чувствительность 10 мА, для розеток в комнате и оборудования — 30 мА, а для противопожарного и общего УЗО — 100 или 300 мА.

3. Характеристика дифференциального тока

Есть ток утечки постоянного, переменного и пульсирующего характера. В большинстве электроприборов при пробое изоляции происходит «утекание» пульсирующего или постоянного тока. Соответственно есть УЗО реагирующие только на переменный ток (они дешевле) а есть реагирующие на все токи утечки.

4. Номинальное напряжение и частота

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитано УЗО и частота работы в сети (в РФ 50Гц поэтому иногда не указывают на лицевой стороне).

5. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при прохождении которого УЗО останется в работоспособном состоянии.

6. Количество полюсов

Зависит от количества фаз в сети. Двухполюсные — для однофазной сети. Четырёхполюсные — для трёхфазной.

Пример УЗО

Выбираем данное УЗО для автоматического выключателя номиналом до 25А.

Существуют аппараты защиты, совмещающие в себе УЗО и ВА, их называют дифференциальные автоматические выключатели. Советуем устанавливать для экономии места в щите.

Конструктивные особенности УЗО

Не имеет собственного потребления электроэнергии.

Источник

Как не оконфузиться при выборе автоматического выключателя

Краткая заметка по поводу выбора автоматических выключателей. Искренне надеюсь, что читатель не узнает для себя ничего нового.

У поста есть видеоверсия на моем ютуб канале. Реалии времени заставляют меня делать еще и видео:

Определимся с целью

Номинальный ток

Поняв, что автоматический выключатель должен защитить кабельную линию от протекания тока свыше допустимого, мы должны понять, какой же ток допустимый. Чаще всего ссылаются на вот эту табличку из ПУЭ (таблица 1.3.4):

Но это график конкретного экземпляра автоматического выключателя. В реальном мире, у автоматических выключателей есть разброс характеристик, даже у выключателей взятых из одной коробки. Поэтому на графике изображена область, в которой окажется характеристика случайно взятого автоматического выключателя.

В результате, если взять определенный ток, то мы получим диапазон значений времени, за которое сработает автоматический выключатель. От и до, как например вот здесь:

Думаю очевидно, что в расчетах стоит полагать, что нам попался самый плохой экземпляр, и берется самое худшее значение.

До тока в 1,13 от номинального, расцепления совсем не произойдет (16*1,13=18,08А)

При токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, но за время менее 1 часа (!). (16*1,45=23,2А)

При токе в 2,55 от номинального тепловой расцепитель сработает за время менее 60 сек. (16*2,55= 40А)

Все это становится понятнее, если взглянуть на график:

Ну и чтобы совсем жизнь мёдом не казалась, стоит добавить, что в зависимости от температуры окружающей среды применяют коэффициенты. На жаре тепловой расцепитель прогревается и срабатывает быстрее, а вот на морозе наоборот.

Еще раз резюмирую: Номинальный ток автоматического выключателя НЕ РАВЕН предельно допустимому току кабеля. Предельный ток кабеля должен вызывать отключение автоматического выключателя в адекватное время.

Тип электромагнитного расцепителя

Дело в том, что некоторые виды потребителей при включении потребляют ток в разы, превышающий ток в рабочем режиме. Например мотор в пылесосе в момент включения кратковременно потребляет ток в 2-3 раза больший, но после разгона мотора, потребление снижается. Возможно вы замечали, как лампочки накаливания слегка притухают в момент включения чего-то как раз из-за этого. Вот график потребления тока мотора пылесоса:

Чтобы эти пусковые токи не заставляли сработать электромагнитный расцепитель, его характеристику сдвинули в зону бОльших токов, что бы такие кратковременные превышения тока были в зоне теплового расцепителя, который в силу своей инерционности такие краткосрочные процессы не замечает.

Вот они на графике:

Есть и другие характеристики (K, Z и т.д) но встречаются крайне редко и под заказ, поэтому опустим их.

Если по какой-то причине стартовые токи кратковременно попадут в зону действия электромагнитного расцепителя то возможны ложные срабатывания. И именно для исключения таких ложных срабатываний и сделали несколько типов характеристик.

Некоторые производители для упрощения указывают стартовые токи, вот например светодиодный драйвер уважаемой фирмы при включении кушает солидные 55А (из-за зарядки конденсатора в блоке питания), производитель даже сразу посчитал, сколько светодиодных драйверов можно подключить параллельно на один автоматический выключатель:

4 штуки с характеристикой В и 7 штук на автомат с характеристикой С. Кто бы мог подумать, что 150 ватт светодиодного света могут вышибать 16А автомат! Ситуация становится еще хуже, если используются некачественные светодиодные светильники, где производитель не только не предусмотрел плавный старт, да даже пусковой ток не регламентирует!

Ток короткого замыкания

А теперь смотрим. В деревне Вилларибо измеренный ток короткого замыкания линии 278 Ампер, и электрик поставил автоматический выключатель С16:

Для определения тока короткого замыкания есть специальные приборы. Показывать современные не интересно, поэтому покажу суровый советский олдскул, который есть у меня. М-417 измеряет сопротивление цепи путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении, а ток короткого замыкания необходимо рассчитывать:

Как правило, ток короткого замыкания измеряют при введении линии в эксплуатацию, и планово, раз в несколько лет. Только после измерения тока короткого замыкания можно сказать, правильно ли подобрана защита.

Если ток короткого замыкания будет черезчур большим? Вот тут мы сталкиваемся с отключающей способностью автоматического выключателя. В момент размыкания контактов выключателя загорается электрическая дуга, которая сама по себе проводит ток и гаснет неохотно. Для ее принудительного разрушения в конструкции автоматических выключателей предусмотрены дугогасительные камеры. Вот здесь на высокоскоростной съемке видно как работает дугогасительная камера:

Для наглядности я их разобрал. Большая отключающая способность заставляет не только делать дугогасительные камеры больше, но и усиливать другие конструктивные части, например защиту от прогара вбок.

Отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше тока короткого замыкания в линии. Как правило, 6000 А достаточно для большинства применений. 4500А обычно достаточно для работы в линиях старых домов, но может быть недостаточным в новых сетях.

Коммутационная стойкость

При каждом включении/отключении автомата меж контактов загорается дуга, которая постепенно разрушает контактную группу. Производитель часто указывает количество циклов включения/отключения, который должны выдержать контакты:

Отсюда легко видеть, что автоматический выключатель не замена нормальному выключателю при частом использовании. Если пожадничать, и вместо пускателя с контактором заставить сотрудника включать/отключать мешалку дергая автомат по 10 раз в день, то автомат может прийти в негодность менее чем за пару лет. Вот фото автоматического выключателя, контакты которого пришли в негодность из-за большого тока:

Помните, каждая коммутация и срабатывание автоматического выключателя «съедает» его ресурс.

Класс токоограничения

Наверное самая мистическая характеристика. Указывается в виде цифры в квадратике. Про нее в рунете написано мало и чаще ерунда. Класс токоограничения, если упрощать, говорит о количестве электричества, которое успеет пройти через автоматический выключатель при коротком замыкании прежде, чем он отключит цепь, и говорит о быстродействии. Всего классов три:

Селективность

В бытовой серии модульных автоматических выключателей обеспечивать селективность, даже частичную, довольно трудно. Лишь большие и мощные устройства защиты, например на подстанциях, имеют тонкие настройки уставок расцепителей для обеспечения селективности с вышестоящими устройствами защиты.

Да скажи уже что ставить!?

Прежде всего то, что предусмотрено проектом.

Ну а если уж совсем среднестатистический случай с кучей оговорок, то:

Применение автоматического выключателя с характеристикой «C» или «D» вместо «B» должно иметь вескую причину.

Плюшки

Автоматические выключатели разных производителей могут содержать разные приятности/полезности, которые напрямую на защитные функции не влияют, но могут быть полезны:

Это различные шторки/колпачки/крышечки для пломбирования вводного автомата по требованию электросетевой компании.

Это визуальный индикатор фактического состояния контактов, такой индикатор останется красным, если контакты из-за перегрузки сварились

Это окошки для дополнительных нашлепок с электромагнитными расцепителями, контактами

Это дополнительное окошко у клемм для использования гребенки при подключении

Резюме

Номинальный ток автоматического выключателя не равен предельно допустимому для кабеля! В силу особенностей конструкции автоматический выключатель может длительное время пропускать через себя токи значительно больше номинальных и не отключаться.

Разные типы электромагнитных расцепителей позволяют избежать ложных срабатываний, но использовать тип С, и в особенности тип D нужно понимая что к чему.

Если ток короткого замыкания в вашей линии огромен, то отключающая способность автоматического выключателя должна быть еще больше.

А чтобы знать ток короткого замыкания, его нужно измерить специализированным прибором. И только после измерения можно сказать, будет ли правильно работать защита

Хочу сказать спасибо всем, кто принимал участие в рецензировании черновика. Буду рад указаниям на фактические ошибки в статье и ценным дополнениям.

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

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

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

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

(2)

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:

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)

Источник