Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и
Элементы электроснабжения и электрического освещенияРасчет токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина, А, может быть определена по формуле
где Uф — фазное напряжение сети, В;
Zп — сопротивление петли фаза-нуль, Ом,
R — активное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания, Ом;
X — индуктивное сопротивление, рассчитываемое по удельному индуктивному сопротивлению равному 0,6 Ом/км;
Zт — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низшего напряжения, Ом,
где UH, IH — номинальные напряжение и ток трансформатора;
Величины UH, lН и Uк% для соответствующего трансформатора приводятся в главе 5.
Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, ->о величине мощности.
Следует иметь в виду современную тенденцию, заключающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями, предпочтение отдается последним в силу их большей надежности, лучшей защиты от неполнофазных режимов, универсальности и т. д.
Выбор аппаратов по напряжению заключается в соответствии номинального напряжения, указанного в паспорте аппарата, и его рода (переменное, постоянное) номинальному напряжению питающей сети. При выборе аппарата по току следует учесть, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.
Выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока.
Затем определяются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.
Тепловой росцепитель автомата защищает электроустановку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15—20% больше рабочего тока:
где 1Р — рабочий ток электроустановки, А.
Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки Iпуск.дв., а ток срабатывания электромагнитного расцепителя
где К = 4,5—10 — коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцелителя.
Выбранный автоматический выключатель проверяется по чувствительности и по отключающей способности.
Автоматы с номинальным током до 100 А должны срабатывать при условии
где IО.К.З. — ток однофазного короткого замыкания.
Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением: |
Автоматы с номинальным током более 100 А должны срабатывать при
Отключающая способность автомата с электромагнитным расцепителем определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания IТ.К.З.
Выбор предохранителей
Ток плавкой вставки предохранителя выбирается в соответствии с выражением
Ток плавкой вставки предохранителей, используемых для защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором,
где Iпуск — пусковой ток двигателя, А;
β — коэффициент, зависящий от условий пуска, при средних условиях пуска (β = 2,5.
Выбор автоматического выключателя — Проект электроснабжения
Введение
В этой статье я рассмотрю «выбор автоматического выключателя» (далее — автомата) для защиты электроприборов. Синонимы фразы в кавычках: «выбор автоматического выключателя по мощности», «выбор автоматического выключателя по току». Для наглядности буду ссылаться на параметры популярных автоматов ИЭК ВА47-29. Приведу примеры выбора автомата.
Картинка к статье про выбор автоматического выключателяВыбор автоматического выключателя по току
Ряд номинальных токов автомата ВА47-29 выглядит так: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.
ИЭК выпускает такие автоматы и с другими номинальными токами, только те невозможно купить без глубокого поиска и заказа.
Выбор автоматического выключателя по характеристике расцепителя
Для защиты…
1. электроприборов, освещения подойдут выключатели с характеристикой В,
2. двигателей с небольшими пусковыми токами (компрессор, вентилятор) – выключатели с характеристикой C,
3. двигателей с большими пусковыми токами (подъемные механизмы, насосы) – выключатели с характеристикой D.
Выбор автоматического выключателя по отключающей способности
Это — максимальный ток, при котором производитель гарантирует разрыв защищаемой цепи. Например, 4,5 кА для ВА47-29. В цепь, где ток короткого замыкания превысит 4500 А, такой автомат ставить нельзя.
Остальное
У таких популярных автоматов, как ВА47-29, есть масса дополнительных черт…
- наличие индикатора положения контактов
- широкий диапазон рабочих температур от –40 до +50 °С.
- сечение жил в клеммах — до 25 кв. мм.
- …
Дополнительные устройства
Наличие в номенклатуре производителя дополнительных устройств позволяет реализовать некоторые функции. Например. если нужно обеспечить отключение автомата по сигналу пожарной сигнализации, применяют автомат в сцепке с независимым расцепителем РН47.
Кроме РН47, к автомату ВА47-29 ИЭК выпускает: контакты состояния КС47, КСВ47 и расцепитель минимального напряжения РМ47. Их рассматривать не будем. Я упомянул о них, поскольку возможность укомплектовать автомат такими устройствами влияет на выбор.
Время отключения автомата
Согласно 1.7.79 ПУЭ автомат должен отключить защищаемую цепь за 0,4 с при 220 В (1 фаза) или 0,2 с при 380 в (3 фазы). Популярные модульные автоматы ИЭК ВА47-29 обеспечивают время отключения при сверхтоках менее 0,1 с. Т.е. полностью удовлетворяют требованию п. 1.7.79 пуэ. Конечно, при условии, что при кз ток достигнет величины 5-10 номинальных токов.
А это бывает не всегда.
Как ток короткого замыкания влияет на защиту автоматом
Предположим, что автомат с характеристикой С16 защищает электроприборы. В случае, если ток короткого замыкания не превысит 160А для холодного состояния автомата или 80А для нагретого, расцепитель сверхтоков не сработает. Будет работать тепловой расцепитель, который отключит защищаемую цепь через десятки-сотни секунд. Этого времени может оказаться достаточно, чтобы защищаемый электроприбор или кабель воспламенился.
Выбор автоматического выключателя для защиты вновь подключаемого оборудования — пример №1
Пусть мне нужно защитить автоматом группу из 7 светильников мощностью 20 Вт, напряжением 220 В. В первую очередь я сосчитаю суммарную мощность группы 7*20=140 Вт.
Во вторую — определю ток 140 Вт/220 В=0,64 А. Фактором мощности светильников и кпд пускорегулирующей аппаратуры пренебрегу. Из популярных номиналов автоматов к полученному току 0,64 А ближе всего номинал 6А.
А для защиты светильников рекомендуется применять автоматы с характеристикой расцепителя В. Выбираю автомат популярной марки ВА47-29 В6А. При отсутствии в зоне досягаемости В6А приобрету С6А.
По условиям эксплуатации автомат ВА47-29 также меня устроит. Он должен применяться в диапазоне температур -40+50 градусов Цельсия. И имеет группу защиты IP20. Размещаю его в сухом щите внутри помещения.
Выбор автоматического выключателя для защиты вновь подключаемого оборудования — пример №2
Пусть мне нужно защитить автоматом группу из 6 розеток напряжением 220 В. Я составлю список нагрузок, где будут: пылесос 1 квт, электродрель 700 вт, торшер 100 Вт, зарядка для мобильника 20 вт, телевизор 150 вт.
В первую очередь я сосчитаю суммарную мощность группы 1+0,7+0,1+0,02+0,15=1,97 кВт. Во вторую — определю ток 1970 Вт/220 В=8,95 А. Фактором мощности перечисленных приборов пренебрегу. Из популярных номиналов автоматов к полученному току 8,95 А ближе всего номинал 10А.
Однако я выберу популярный номинал 16А, который даст возможность подключать оборудование с суммарной мощностью 3,52 кВа. Для защиты электромоторов с небольшим пусковым током рекомендуется применять автоматы с характеристикой расцепителя С. Выбираю автомат популярной марки ВА47-29 С16А. Поскольку среди подключаемых приборов есть переносные — электродрель, пылесос, дополнительно к автомату применю узо.
© Евгений Попов //plus.google.com/u/0/113681923288681647157, 2018
по току, нагрузке, сечению провода
Когда осуществляется строительство нового жилого дома или делается ремонт в доме или в квартире, все сталкиваются с такой проблемой, как выбор автоматических выключателей (автоматов). От их выбора зависит электро- и пожаробезопасность всего жилища, поэтому игнорировать правила выбора не рекомендуется.
Основные функции автоматических выключателей
Автомат защиты от короткого замыканияОсновными функциями автоматов считается защита электропроводки от коротких замыканий и от перегрева, а также своевременное отключение электроприборов при аварийных ситуациях. Когда провода перегреваются, имеется большой риск того, что провода загорятся и, как следствие, возникновение пожара, что чревато большими негативными последствиями. Правильный выбор подобного типа электрооборудования снижает такую вероятность в разы.
Короткое замыкание в электрической сети – это следствие различных факторов, таких, как плохая изоляция в коробках распределения, в электрических щитках, а также неисправность бытовых электроприборов. Зачастую некачественное электрооборудование является следствием коротких замыканий. Не исключаются и бракованные электропровода, которые зачастую продаются без наличия сертификационных документов, подтверждающих их качество.
Чтобы автоматический выключатель действительно защитил электрическую сеть, необходимо правильно подобрать этот прибор по своим характеристикам.
Основных параметров 3, но каждый параметр соответствует своей функции.
Разновидность автоматических выключателей
Для защиты однофазной электрической сети напряжением 220 V применяются, как однополюсные, так и двухполюсные автоматы. Как правило, однополюсные приборы служат для отключения одного фазного проводника, а двухполюсные – для отключения, как фазного, так и нулевого проводника. Однополюсные автоматы применяются для защиты цепей 220 V, связанных с внутренним освещением, а также с розетками при условии нормальных параметров эксплуатации.
Для защиты электрических цепей, напряжением 380 V применяются трехполюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Их устанавливают исключительно для защиты действующего электрооборудования, работающего от напряжения 380 V. Это могут быть духовки, варочные панели или электроплиты.
В помещениях, имеющих повышенную влажность, как правило, устанавливают 2-х полюсные выключатели. Их также желательно установить на мощные бытовые приборы, такие, как бойлеры, стиральные машины, электродуховки, посудомоечные машины и т.
д.
В случае появления аварийной ситуации, на нулевой провод, а он, как правило соединен с корпусом электроприбора посредством различных радиоэлементов, может попасть фазное напряжение. Если на линию не установить 2-х полюсный автомат, то он отключит фазный провод, а на нулевом проводе останется фазное напряжение. Хотя такое возможно только в случае, когда аварийная ситуация создается до автомата, заставляя работать бытовой прибор в аварийном режиме. Поэтому выбор автоматических выключателей сводится еще и к тому, что на некоторые виды нагрузок устанавливаются однополюсные автоматы, а на некоторые – двухполюсные. При этом, необходимо учитывать схему электрической сети.
Пример разводки трехфазной сетиЕсли сеть трехфазная, что крайне редко встречается у бытовых потребителей, то применяются 3-х полюсные автоматы. Такой аппарат в обязательном порядке ставится на входе, а также на линиях питания 3-х фазных потребителей. Для защиты однофазных потребителей 3-х фазной сети применяются 2-х полюсные автоматы, для одновременного отключения, как фазного, так и нулевого провода.
Параметры автоматических выключателей не зависят от количества подключаемых проводов. Другими словами, к одному автомату можно подключить несколько проводов (линий). Главное, чтобы их суммарная нагрузка не превышала рабочий ток автомата.
Параметры автоматических выключателей
Необходим правильный подбор номиналаФункция защитного автомата заключается в том, чтобы защищать электрическую проводку до того, как ток превысит допустимое значение. Это означает, что автоматический выключатель по току выбирается всегда меньшим, чем допустимый длительный ток электрической проводки.
Поэтому алгоритм выбора защитного автомата сводится к таким действиям:
- В первую очередь следует рассчитать толщину провода для конкретного участка, в зависимости от величины нагрузки.
- По таблице находится, какой силы ток выдерживают провода, в зависимости от сечения.
- Из всех имеющихся номиналов автоматов выбирается наиболее близкий по параметрам, но меньший, чем нагрузочная способность проводов. Номиналы автоматов имеют привязку к показателям длительного допустимого тока проводов и кабелей.
Номиналы автоматов имеют привязку к показателям длительного допустимого тока проводов и кабелей.В качестве примера
Алгоритм выбора, не связан ни с какими сложностями и эффективно работает. Ниже представлена таблица, в которой отмечены максимальные величины электрического тока для проводников, которые прокладываются в домах или в квартирах. В этой же таблице в отдельной графе отмечены автоматы с номинальным рабочим током, которые рекомендовано применять в цепях таких проводников. Чтобы электропроводка не перегревалась и нормально работала, выбираются автоматы с показателями рабочего тока, которые меньше допустимых значений рабочего тока электропроводки.
Сначала следует подобрать сечение провода. Оно выбирается согласно расчетам, исходя из величины нагрузки. Например, чтобы запитать одну из нагрузок, по расчету нужно взять проводник, сечением 2,5 мм квадратных. Из таблицы видно, что этот проводник без проблем выдерживает ток до 27 ампер. Здесь же можно увидеть, что для защиты данного проводника следует установить автомат с рабочим током в 16 А.
Цепь работает следующим образом: до достижения 16 ампер, автомат работает нормально, как и электропроводка. Если ток начинает увеличиваться до определенной величины, автоматический выключатель начинает на него реагировать. Начинает работать тепловая защита. Чем больше превышается рабочий ток автомата, тем быстрее сработает защита. В случае короткого замыкания в сети, автоматический выключатель отключается мгновенно, поскольку защита от коротких замыканий и тепловая защита работают по-разному принципу.
Как рассчитать мощность потребителя
Как правило, характеристики автоматических выключателей выбираются в зависимости от мощности нагрузки. Проще сделать расчеты, если к электрической линии подключен только один электроприбор. Как правило, к одной линии подключают мощные бытовые приборы, а их потребляемая мощность всегда указывается в паспорте. Сложнее с линиями, к которым время от времени подключаются различные бытовые приборы, например, пылесосы, электроутюги, кухонные комбайны и т.
д.
Но если учесть, что их работа кратковременная, то электропроводка выбирается в зависимости от того, сколько таких приборов может работать одновременно. Что касается вводного автомата, то он выбирается в зависимости от суммарной мощности всех потребителей. Можно воспользоваться простой формулой, а можно воспользоваться данными, указанными в паспорте. Как правило, в паспорте указывается не только мощность электроприбора, но и его реальный рабочий ток.
Формула расчета мощности потребителяПосле того, как определена величина нагрузок, выбирается соответствующий автоматический выключатель по рабочему току. Его номинал может быть намного меньше или немного больше, но в любом случае он должен защищать электропроводку и его показатели не должны завышаться, по отношению к допустимому току электрических проводов.
Как правило, стараются выбирать электрические провода с запасом, хотя и здесь следует придерживаться разумных пределов. В таком случае, автоматы выбираются по току нагрузки и также с запасом, хотя также в разумных пределах.
Автомат всегда должен выдерживать ток нагрузки, с некоторым запасом, или же работа приборов окажется не устойчивой и автомат может в любой момент отключить такую нагрузку, что совсем неправильно.
Отключающая способность автоматов
Отключающая способность автоматических защитных выключателейАвтоматический выключатель должен мгновенно отключать электрическую сеть, в случае возникновения короткого замыкания (КЗ). Этот показатель относится к такой характеристике, как отключающая способность. Токи короткого замыкания могут достигать мгновенно тысяч ампер. Отключающий прибор должен не просто выдержать такие токи, но и быстро отключить линию. Подобная характеристика не относится к категории сложной.
Показатель отключающей способности указывает, какую силу тока КЗ он способен отключить и при этом сохранить свою работоспособность. Токи короткого замыкания зависят от различных факторов, но в любом случае, токи КЗ определяются экспериментальным путем. Что касается электропроводки дома или квартиры, то токи короткого замыкания не отличаются особой мощностью, поскольку электрическая сеть имеет значительное удаление от трансформаторной подстанции.
Хотя бывают дома, которые расположены рядом с трансформаторными подстанциями. В таких домах токи короткого замыкания значительно выше. В таких случаях следует выбирать автоматические выключатели с током отключения КЗ порядка 10000 А, в остальных случаях достаточно установки автоматов с током отключения КЗ не больше 6500 А. В сельской местности достаточно автоматов с током отключения КЗ около 4500 А, поскольку здесь обычно старые ЛЭП и больших токов КЗ не бывает. Чем больше у автомата отключающая способность, тем он дороже. Поэтому, выбирая электрическое оборудование, следует учитывать подобные факторы. Зачем платить больше?
Зачастую владельцы не обращают внимание на данные показатели и устанавливают в жилых помещениях автоматические выключатели с низкой отключающей способностью. Конечно, такой автомат способен защитить от токов КЗ, но нет гарантии, что он останется после этого в рабочем состоянии. Существует также вероятность того, что такой автомат просто не успеет сработать, так как контакты могут расплавиться раньше, чем он сработает.
Тогда последствия могут оказаться весьма плачевными.
Характеристики электромагнитного расцепителя
Автоматический выключатель должен срабатывать, если в сети повышается ток до определенного уровня. Естественно, что в электрической сети возможны колебания токов нагрузки в определенных пределах. Зачастую эти колебания связаны с пусковыми токами. Например, при включении бытовых приборов, работа которых связана с пуском двигателей, в сети кратковременно возникает бросок тока. Автоматический выключатель не должен реагировать на подобные броски и не отключать нагрузку. Поэтому у них имеется нижний предел, до которого автомат не срабатывает.
При токах короткого замыкания, если автомат своевременно не отключится, то возможны негативные последствия. Чтобы выключение осуществлялось за минимально короткое время, в автомате предусмотрен электромагнитный расцепитель, который реагирует на токи, которые значительно больше токов перегрузки. Этот показатель еще называется током отсечки.
Токи отсечки указываются буквами, которые находятся перед цифрами, которые соответствуют рабочему току автоматического выключателя.
Различают 3 типа автоматов, в зависимости от тока отсечки:
Выбор защитного автомата по данным критериям основан на том, в каком техническом состоянии находится электропроводка в доме, на даче или в квартире.
Поэтому:
- Автоматы с буквой «В» следует устанавливать там, где электрическая проводка достаточно сомнительная: в старых домах, на дачах, в селах, в поселках. Подобные автоматические выключатели трудно найти в магазинах и зачастую их приходится заказывать.
- Автоматы с буквой «С» пользуются большой популярностью и устанавливаются практически везде, после капитальных ремонтов, а также в новостройках.
- Автоматы с буквой «Д» больше распространены в производственных помещениях, где установлено электрооборудование с большими пусковыми токами.
Другими словами, наиболее распространенными считаются автоматы с буквой «С».
Эти устройства наиболее подходят для защиты электрических сетей бытовых потребителей.
Лучшие производители
Качество автоматических выключателей, как и любого другого электрооборудования, зависит от производителя. Следует отдавать предпочтение проверенным фирмам. Конечно, такие автоматы стоят недешево, но на своем благополучии экономить не следует.
Испытания автоматов током 1,13·In (АВВ, Schneider Electric, IEK, EKF, КЭАЗ, TDM, Elvert)
Watch this video on YouTube
Как показывает практика, отечественное электрооборудование уступает по качеству зарубежным аналогам. Естественно, что подобные автоматические выключатели стоят несколько дороже. Но все в этом мире относительно, поэтому в последствии можно заплатить огромную цену за такую экономию, поскольку отечественные автоматы покупают в целях экономии средств.
Видео: обзор производителей автоматических выключателей
УЗО или ДИФ автомат, что выбрать? Секреты качественного электромонтажа
Watch this video on YouTube
Какой выбрать автомат для асинхронного двигателя — Расчёты — Справочник
Расчет и выбор автоматического выключателя.
Автоматический выключатель (АВ) выбирают по номинальному току Iн.вык выключателя и номинальному току Iн.расц расцепителя.
Iрасц=Iдл/Кт, где
Iдл=Iн.дв – длительный ток в линии,
Кт – тепловой коэффициент, учитывающий условия установки АВ.
Кт=1 — для установки в открытом исполнении;
Кт=0,85 – для установки в закрытых шкафах.
Iдл=Iн= Рн/(Uн·√3·ηн·cosφ), (1)
гдеРн — мощность двигателя, кВт;
Uн – номинальное напряжение электродвигателя, кВ;
ηн – КПД двигателя (без процентов),
cosφ – коэффициент мощности двигателя.
Номинальный ток асинхронного двигателя с к. з. ротором будет примерно равен его удвоенной мощности, взятой в киловаттах:
Iн≈ 2Рн(кВт)
Выбираем АВ:
Тип –
Iн.
вык –
Iрасц –
Проверка правильности выбора АВ по току мгновенного срабатывания.
Необходимо, чтобы выполнялось условие:
Iмгн.ср ≥ KIкр, где
Iмгн.ср — ток мгновенного срабатывания,
Iкр – максимальный кратковременный ток,
К – коэффициент, учитывающий неточность определения Iкр в линии.
К = 1,25 – для АВ с Iн > 100А;
К = 1,4 – для АВ с Iн ≤ 100А.
Iкр = Iпуск = Кi Iн, где
Кi – кратность пускового момента Кi = Iпуск/Iн.
Значения Кi берутся из таблиц.
Если условие выполняется, значит АВ выбран верно, если не выполняется, то выбирается АВ с большим значением тока расцепителя.
Приведем пример .
Дано:
Тип двигателя:
4А112М4У3
Условие установки АВ:
В шкафу.
Найти:
Тип АВ;
Iмгн.ср;
Iрасц.
Решение.
По типу двигателя выписываем из таблицы его номинальные данные:
Рн = 5,5 кВт; η = 85,5%=0,855; cosφ = 0,85; Iп/Iн = Кi = 7.
Iдл = Iн =Рн/√3Uнηcosφ = 5,5/√3∙0,38∙0,855∙0,85 = 11,5 A
Так как автомат устанавливается в шкафу, то Кт = 0,85, поэтому:
Iрасц = Iн/Кт = 11,5/0,85 = 13,5 А.
По току расцепителя выбираем автомат: ВА 51-25; Iн =25 А Iрасц = 16 А;
Проверка
Iмгн.ср≥ КIкр
Iмгн.ср = 10∙Iрасц = 10∙16 = 160 А
Iкр = Iпуск = Кi ∙Iн = 7∙11,5 = 80,5 А
К = 1,4
160 ≥ 1,4∙80,5 = 112,7 А
Неравенство выполняется, значит автомат выбран верно.
Расчет сечения кабеля
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.
В предыдущей статье я подробно показывал, как рассчитать основную характеристику автоматического выключателя — его номинальный ток, в этой статье мы подробно рассмотрим, как выполнить расчет сечения кабеля.
Итак, нам необходимо знать расчетный ток в линии.
Рабочий ток электропроводки ограничен максимально допустимой температурой нагрева провода при протекании по нему тока. При превышении этой температуры изоляция начинает перегреваться и плавиться, что приводит к разрушению кабеля. Для скрытой электропроводки теплопроводность провода меньше, чем для открытой проводки, провод хуже охлаждается и соответственно, меньше допустимый рабочий ток.
При продолжительной работе кабеля с температурой, превышающей допустимую, изоляция быстро теряет свои изоляционные и механические свойства. Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией составляет 70°С. А при токах короткого замыкания максимально допустимая температура 160°С, причем продолжительность такого воздействия не должна превышать 4с. Сечение провода необходимо выбирать таким, чтобы он не нагревался выше допустимой для его нормальной работы температуры.
Номинальный ток автоматического выключателя выбирается больше или равным расчетному току линии, и не должен превышать максимально допустимую нагрузку в электрической цепи или кабеле:
Iрасч<=Iн<=Iдоп
Для обеспечения защиты от перегрузки по току, номинальный ток срабатывания автоматического выключателя должен быть на 45% меньше, чем максимально допустимая нагрузка для электрической цепи или кабеля:
Максимальный ток, который выдерживает электропроводка, можно определить по таблице расчета сечения кабеля табл.1.3.4 Правил устройства электроустановок. Скрытая электропроводка, когда провод проложен в штробе под штукатуркой, приравнивается к прокладке в трубе.
Согласно норм, электропроводка в квартирах должна выполняться трехпроводной, и заземляющий проводник в расчет не принимается. Поэтому для домашней электропроводки пользуемся столбцом «один двухжильный провод, проложенный в трубе»:
Внутренняя электропроводка, согласно требованием ПУЭ п.7.1.34, должна выполняться только кабелями с медными жилами.
Если у вас старый дом, в котором электропроводка выполнена алюминиевым проводом, тогда для определения сечения кабеля необходимо пользоваться таблицей 1.3.5., в которой указан допустимый длительный ток для проводов с алюминиевыми жилами:
Выбирая сечение провода, необходимо учитывать требования к его механической прочности. Согласно ПУЭ табл.7.1.1, для внутренней электропроводки жилых зданий минимальное сечение проводников групповых линий должно быть 1,5 мм2. То есть, если в результате расчета получается, что необходим провод сечением 1 мм2, необходимо применять провод минимум 1,5 мм2.
Знакомясь с время-токовыми характеристиками автоматических выключателей, мы рассматривали, пороги срабатывания тепловых и электромагнитных расцепителей настраиваются на заводе по стандарту. Эти данные обычно приводятся в каталогах производителей.
Параметры срабатывания автоматических выключателей
Из таблицы (и из графика время-токовой характеристики) видно, что при токах до 1,13Iн автомат не сработает. При возникновении перегрузки цепи на 13% больше номинального тока (1,13Iн), автоматический выключатель отключиться не ранее, чем через час, а при перегрузке до 45% (1,45Iн), тепловой расцепитель автомата должен сработать в течение одного часа (т.е. может сработать и через час). Таким образом, в диапазоне токов 1,13-1,45 от номинального тока Iн тепловой расцепитель автомата сработает за время от нескольких минут, до нескольких часов.
Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного автоматического выключателя, с учётом уставки теплового рацепителя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок электропроводки, находящейся в зоне действия автомата.
Для чего при выборе автоматического выключателя учитывать уставку теплового расцепителя? Для наглядности рассмотрим пример.
Возьмем автомат номиналом 16А, ток перегрузки при котором этот автомат сработает в течение часа будет равным не 16А, а 16·1,45= 23,2А (уставка теплового расцепителя — 1,45Iн). Соответственно, под этот ток необходимо подобрать сечение кабеля. Смотрим таблицу для меди: при скрытой электропроводке это минимум 2,5мм2 (длительно выдерживает ток в 25А).
Соответственно, для автомата номиналом 10А, ток при котором этот автоматический выключатель сработает в течение часа будет равным не 10А, а 10·1,45= 14,5А (уставка теплового расцепителя). По таблице: при скрытой проводке это минимум 1,5мм2 .
Довольно часто встречается, что для защиты группы, выполненной проводом 2,5 мм2 устанавливают автомат защиты 25А (ведь по таблице мы видим, что он выдерживает длительный допустимый ток 25А). В этом случае получится, что ток при котором автомат отключится в течении часа составит не 25А, а 25·1,45=36,25А. За это время провод перегорит и возможен пожар.
В настоящее время с большой вероятностью можно приобрести кабель с уменьшенным фактическим сечением (например, вместо сечения 2,5 мм2 окажется только 2,0 мм2).
В связи с этим, чтобы увеличить безопасность, надежность и долговечность электропроводки, для использование в быту оптимальны такие соотношения сечения применяемого провода и номинала, устанавливаемого в эту цепь автоматического выключателя:
1,5 мм2 — 10 А — нагрузка до 2,2 кВт
2,5 мм2 — 16 А — нагрузка до 3,5 кВт
4,0 мм2 — 25 А — нагрузка до 5,5 кВт
6,0 мм2 — 32 А — нагрузка до 7 кВт
10 мм2 — 50 А — нагрузка до 11 кВт
На срабатывание автоматических выключателей, помимо величины тока, протекающего в защищаемой цепи, влияет также нагрев от установленных рядом автоматов и температура окружающей среды.
Летом, когда жарко, а внутри электрического щита температура еще выше, вдобавок установлено несколько автоматов в ряд, номинальный ток автоматического выключателя снизится. Если в линии включено много потребителей (т.е. нагрузка близка к максимальной), возможны срабатывания теплового расцепителя. Это необходимо учитывать при выборе автомата. Подробно влияние температуры на работу автоматического выключателя я уже рассматривал в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель.
После того, как выбрали сечения провода, проводят проверку на допустимую потерю напряжения. При большой протяженности проводов напряжение к потребителям может доходить существенно ниже номинального.
Допустимая потеря напряжения в проводах не должна превышать 5% номинального напряжения. Если она окажется больше допустимой, то необходимо выбрать провод большего сечения. В рамках этой статьи мы проверку по потере напряжения рассматривать не будем.
Подробное видео Как рассчитать сечение кабеля:
Рекомендую материалы по теме:
Расчет сечения кабеля. Ошибки.
Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.
Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.
Номинал токовые характеристики автоматических выключателей.
Автоматические выключатели технические характеристики.
Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?
Конструкция (устройство) УЗО.
Устройство УЗО и принцип действия.
Работа УЗО при обрыве нуля.
Как проверить тип УЗО?
Почему УЗО выбирают на ступень выше?
Выбор автоматического выключателя — Руководство по устройству электроустановок
Выбор ряда автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками установки, окружающей средой, нагрузками и необходимостью дистанционного управления, а также типом предполагаемой системы связи.
Выбор выключателя
Выбор CB производится по:
- Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение …) установки, для которой предназначен выключатель
- Окружающая среда: температура окружающей среды, в помещении киоска или распределительного щита, климатические условия и т. Д.
- Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
- Характеристики защищаемых кабелей, шин, шинопроводов и область применения (распределение, двигатель …)
- Координация с вышестоящим и / или последующим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором …
- Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и связанным вспомогательным контактам, вспомогательным катушкам отключения, соединению
- Правила монтажа; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (см. Защита от поражения электрическим током и электрического пожара)
- Нагрузочные характеристики, такие как двигатели, люминесцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы низкого / низкого напряжения
Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя низкого напряжения для использования в распределительных сетях.
Выбор номинального тока в зависимости от температуры окружающей среды
Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при данной температуре окружающей среды, как правило:
- 30 ° C для выключателей бытового типа в соответствии с IEC 60898 серия
- 40 ° C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с серией IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.
Характеристики этих выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависят от технологии их отключающих устройств (см. Рис. х47).
Рис. H47 — Температура окружающей среды
Некомпенсированные термомагнитные расцепители
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют ток срабатывания, зависящий от температуры окружающей среды.
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми отключающими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если выключатель установлен в кожухе или в горячем месте (котельная и т. Д.), Ток, необходимый для отключения выключателя при перегрузке, будет значительно снижен.Когда температура, при которой находится выключатель, превышает его эталонную температуру, его номинальные характеристики будут «снижены». По этой причине производители выключателя предоставляют таблицы, в которых указаны факторы, которые следует применять при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. Рис. h49) можно заметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению номинальной мощности автоматического выключателя. Более того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые рядом, как обычно показано на рис. h34, обычно устанавливаются в небольшом закрытом металлическом корпусе.В этой ситуации взаимный нагрев при прохождении нормальных токов нагрузки обычно требует их снижения в 0,8 раза.
Пример
Какой рейтинг (In) следует выбрать для iC60 N?
- Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
- Устанавливается бок о бок с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
- При температуре окружающей среды 60 ° C
Автоматический выключатель iC60N с номиналом 40 А будет снижен до 38.2 А в окружающем воздухе при 60 ° C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы обеспечить взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать указанный выше коэффициент 0,8, так что 38,2 x 0,8 = 30,5 A, что не подходит для нагрузки 34 A.
A 50 A автоматический выключатель, следовательно, будет выбран, что дает (пониженный) номинальный ток 47,6 x 0,8 = 38 A.
Компенсированные термомагнитные расцепители
Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую полосу, которая позволяет регулировать уставку тока отключения при перегрузке (Ir или Irth) в заданном диапазоне независимо от температуры окружающей среды.
Например:
- В некоторых странах система TT является стандартной для низковольтных распределительных систем, а бытовые (и аналогичные) установки защищены на рабочем месте автоматическим выключателем, предоставленным энергоснабжающим органом. Этот выключатель, помимо защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; в этом случае, если потребитель превышает текущий уровень, указанный в его договоре поставки с энергетическим органом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) рассчитан на диапазон температур от — 5 ° C до + 40 ° C. Автоматические выключатели
- LV на номинальные значения ≤ 630 A обычно оснащаются компенсируемыми расцепителями для этого диапазона (от -5 ° C до + 40 ° C)
Примеры таблиц, в которых указаны значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры для цепи -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями
Тепловые характеристики автоматического выключателяприведены с учетом сечения и типа проводника (Cu или Al) в соответствии с IEC60947-1, таблицы 9 и 10 и IEC60898-1 и 2, таблица 10.
iC60 (МЭК 60947-2)
Рис.h48 — iC60 (IEC 60947-2) — значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 0,5 | 0,58 | 0,57 | 0.56 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,5 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,45 |
| 1 | 1,16 | 1,14 | 1,12 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,02 | 1 | 0,98 | 0,96 | 0,93 | 0,91 |
| 2 | 2.4 | 2,36 | 2,31 | 2,26 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,05 | 2 | 1,94 | 1,89 | 1,83 | 1,76 |
| 3 | 3,62 | 3,55 | 3,48 | 3,4 | 3,32 | 3,25 | 3,17 | 3,08 | 3 | 2,91 | 2,82 | 2,73 | 2,64 |
| 4 | 4.83 | 4,74 | 4,64 | 4,54 | 4,44 | 4,33 | 4,22 | 4,11 | 4 | 3,88 | 3,76 | 3,64 | 3,51 |
| 6 | 7,31 | 7,16 | 7,01 | 6,85 | 6,69 | 6,52 | 6,35 | 6,18 | 6 | 5,81 | 5,62 | 5,43 | 5,22 |
| 10 | 11.7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 | 10,9 | 10,7 | 10,5 | 10,2 | 10 | 9,8 | 9,5 | 9,3 | 9 |
| 13 | 15,1 | 14,8 | 14,6 | 14,3 | 14,1 | 13,8 | 13,6 | 13,3 | 13 | 12,7 | 12,4 | 12,1 | 11,8 |
| 16 | 18.6 | 18,3 | 18 | 17,7 | 17,3 | 17 | 16,7 | 16,3 | 16 | 15,7 | 15,3 | 14,9 | 14,5 |
| 20 | 23 | 22,7 | 22,3 | 21,9 | 21,6 | 21,2 | 20,8 | 20,4 | 20 | 19,6 | 19,2 | 18,7 | 18,3 |
| 25 | 28.5 | 28,1 | 27,6 | 27,2 | 26,8 | 26,4 | 25,9 | 25,5 | 25 | 24,5 | 24,1 | 23,6 | 23,1 |
| 32 | 37,1 | 36,5 | 35,9 | 35,3 | 34,6 | 34 | 33,3 | 32,7 | 32 | 31,3 | 30,6 | 29,9 | 29,1 |
| 40 | 46.4 | 45,6 | 44,9 | 44,1 | 43,3 | 42,5 | 41,7 | 40,9 | 40 | 39,1 | 38,2 | 37,3 | 36,4 |
| 50 | 58,7 | 57,7 | 56,7 | 55,6 | 54,5 | 53,4 | 52,3 | 51,2 | 50 | 48,8 | 47,6 | 46,3 | 45 |
| 63 | 74.9 | 73,5 | 72,1 | 70,7 | 69,2 | 67,7 | 66,2 | 64,6 | 63 | 61,4 | 59,7 | 57,9 | 56,1 |
Compact NSX100-250 с расцепителями TM-D или TM-G
Рис. H49 — Compact NSX100-250, оборудованный расцепителями TM-D или TM-G — номинальные / повышенные значения тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 16 | 18.4 | 18,7 | 18 | 18 | 17 | 16,6 | 16 | 15,6 | 15,2 | 14,8 | 14,5 | 14 | 13,8 |
| 25 | 28,8 | 28 | 27,5 | 25 | 26,3 | 25,6 | 25 | 24,5 | 24 | 23,5 | 23 | 22 | 21 |
| 32 | 36.8 | 36 | 35,2 | 34,4 | 33,6 | 32,8 | 32 | 31,3 | 30,5 | 30 | 29,5 | 29 | 28,5 |
| 40 | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
| 50 | 57.5 | 56 | 55 | 54 | 52,5 | 51 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 45 | 44 |
| 63 | 72 | 71 | 69 | 68 | 66 | 65 | 63 | 61,5 | 60 | 58 | 57 | 55 | 54 |
| 80 | 92 | 90 | 88 | 86 | 84 | 82 | 80 | 78 | 76 | 74 | 72 | 70 | 68 |
| 100 | 115 | 113 | 110 | 108 | 105 | 103 | 100 | 97.5 | 95 | 92,5 | 90 | 87,5 | 85 |
| 125 | 144 | 141 | 138 | 134 | 131 | 128 | 125 | 122 | 119 | 116 | 113 | 109 | 106 |
| 160 | 184 | 180 | 176 | 172 | 168 | 164 | 160 | 156 | 152 | 148 | 144 | 140 | 136 |
| 200 | 230 | 225 | 220 | 215 | 210 | 205 | 200 | 195 | 190 | 185 | 180 | 175 | 170 |
| 250 | 288 | 281 | 277 | 269 | 263 | 256 | 250 | 244 | 238 | 231 | 225 | 219 | 213 |
Электронные расцепители
Электронные расцепители очень стабильны при изменении температурных уровней.
Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа в изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, связывающую максимальные значения допустимых уровней тока срабатывания с температурой окружающей среды (см. Рис. h50).
Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может использоваться для лучшего управления распределением электроэнергии, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.
Рис. H50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры
| Тип выдвижения Masterpact | МТЗ2 Н1 — х2 — х3 — х4 -L1 -х20 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 08 | 10 | 12 | 16 | 20 [а] | 20 [b] | ||
| Температура окружающей среды (° C) | |||||||
| Спереди или сзади по горизонтали | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | 1900 | ||||||
| 65 | 1830 | 1950 | |||||
| 70 | 1520 | 1750 | 1900 | ||||
| Задняя вертикальная | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | |||||||
| 65 | |||||||
| 70 | |||||||
- ^ Тип: h2 / h3 / h4
- ^ Тип: L1
Выбор порога срабатывания мгновенного или кратковременного срабатывания
На рисунке h51 ниже приведены основные характеристики расцепителей мгновенного действия или с кратковременной задержкой.
Рис. H51 — Различные устройства отключения, мгновенные или с кратковременной задержкой
| Тип | Расцепитель | Приложения |
|---|---|---|
| Низкое значение тип B |
| |
| Стандартная настройка тип C |
| |
| Высокая установка типа D или K |
| |
| 12 дюймов типа МА |
|
Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания
Установка низковольтного выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность автоматического выключателя вместе с соответствующим устройством) была равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в точке его установки.
Установка автоматического выключателя в установке низкого напряжения должна соответствовать одному из двух следующих условий:
- Либо иметь номинальную отключающую способность при коротком замыкании Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки установки, либо
- Если это не так, быть связанным с другим устройством, которое расположено выше по потоку и которое имеет требуемую отключающую способность при коротком замыкании
Во втором случае характеристики двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, разрешенная для прохождения через вышестоящее устройство, не должна превышать ту, которую может выдержать последующее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты, без каких-либо повреждений.Этот метод с успехом применяется в:
- Объединения предохранителей и автоматических выключателей
- Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.
Метод известен как «каскадный» (см. «Координация между автоматическими выключателями»).
Автоматические выключатели для IT-систем
В системе IT автоматические выключатели могут столкнуться с необычной ситуацией, называемой двойным замыканием на землю, когда второе замыкание на землю происходит в присутствии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).
В этом случае автоматический выключатель должен устранить короткое замыкание с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. В такой ситуации отключающая способность выключателя может быть изменена.
Приложение H стандарта IEC60947-2 рассматривает эту ситуацию, и автоматический выключатель, используемый в системе IT, должен быть испытан в соответствии с этим приложением.
Если автоматический выключатель не был испытан в соответствии с настоящим приложением, на паспортной табличке должна использоваться маркировка с помощью символа.
Регламент некоторых стран может добавлять дополнительные требования.
Рис. H52 — Ситуация двойного замыкания на землю
Выбор автоматических выключателей в качестве главных вводов и фидеров
Установка с питанием от одного трансформатора
Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, согласно определенным национальным стандартам требуется автоматический выключатель низкого напряжения, в котором разомкнутые контакты хорошо видны, например: выкатной автоматический выключатель.
Пример
(см. рис. х53)
Какой тип автоматического выключателя подходит для главного выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора СН / НН (400 В) 250 кВА на подстанции потребителя?
В трансформаторе = 360 А
Isc (3 фазы) = 9 кА
Compact NSX400N с регулируемым диапазоном отключающих устройств от 160 до 400 A и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА будет подходящим выбором для этой работы.
Рис. H53 — Пример трансформатора на подстанции потребителя
Установка с питанием от нескольких трансформаторов параллельно
(см. рис. х54)
- Каждый выключатель фидера CBP должен быть способен отключать полный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
- Главные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) Isc2 + Isc3 только для короткого замыкания, расположенного на входной стороне CBM1.
Из этих соображений видно, что автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих обстоятельствах, в то время как выключатель наибольшего трансформатора пройдет наименьший уровень короткого замыкания -схемный ток
- Номинальные параметры CBM следует выбирать в соответствии с номинальными значениями кВА соответствующих трансформаторов.
Рис.h54 — Трансформаторы параллельно
Примечание: Существенные условия для успешной работы трехфазных трансформаторов, включенных параллельно, можно резюмировать следующим образом:
1. фазовый сдвиг напряжений от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех параллельно соединяемых блоках.
2. Соотношение напряжения холостого хода между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым во всех блоках.
3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех блоков.
Например, трансформатор 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно разделять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА, имеющим Zsc 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружены автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов, имеющих коэффициент мощности более 2 кВА, параллельная работа не рекомендуется.
На рисунке h56 для наиболее обычного расположения (2 или 3 трансформатора с одинаковой мощностью кВА) указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются основные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, на рис. , рисунок h55). В его основе лежат следующие гипотезы:
- Мощность трехфазного короткого замыкания на стороне СН трансформатора составляет 500 МВА
- Трансформаторы стандартные 20/0.Распределительные устройства 4 кВ в соответствии с перечнем
- Кабели от каждого трансформатора до его выключателя низкого напряжения состоят из 5 метров одножильных проводов
- Между каждым CBM входящей цепи и каждым CBP исходящей цепи есть 1 метр сборной шины
- Распределительное устройство устанавливается в закрытом распределительном щите, монтируемом на полу, при температуре окружающего воздуха 30 ° C
Пример
(см. рисунок h55)
Выбор автоматического выключателя для режима CBM
Для трансформатора 800 кВА In = 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (из Рисунок h56), CBM, указанный в таблице, представляет собой Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
Выбор автоматического выключателя для режима CBP
С.c. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана на рис. h56 как 56 кА.
Рекомендуемым выбором для трех исходящих цепей 1, 2 и 3 были бы токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинал Icu в каждом случае = 70 кА.
Эти автоматические выключатели обладают следующими преимуществами:
- Полная селективность с выключателями на входе (CBM)
- Использование «каскадного» метода с связанной с ним экономией на всех последующих компонентах
Рис.h55 — Трансформаторы параллельно
Рис. H56 — Максимальные значения тока короткого замыкания, прерываемые автоматическими выключателями ввода и фидера (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно
| Количество и номинальная мощность трансформаторов 20 / 0,4 кВ | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Главные автоматические выключатели (CBM), полная селективность с исходящими автоматическими выключателями (CBP) | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Номинальный ток In главного выключателя (CPB) 250A |
|---|---|---|---|---|
| 2 х 400 | 14 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 28 | NSX100-630F |
| 3 х 400 | 28 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 42 | NSX100-630N |
| 2 х 630 | 22 | МТЗ1 10х2 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 44 | NSX100-630N |
| 3 х 630 | 44 | МТЗ1 10х3 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 66 | NSX100-630S |
| 2 х 800 | 19 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 38 | NSX100-630N |
| 3 х 800 | 38 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 57 | NSX100-630H |
| 2 х 1000 | 23 | МТЗ1 16х2 / МТЗ2 16Н1 / НС1600Н | 46 | NSX100-630N |
| 3 X 1000 | 46 | МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н | 69 | NSX100-630H |
| 2 х 1250 | 29 | МТЗ2 20Н1 / НС2000Н | 58 | NSX100-630H |
| 3 X 1250 | 58 | МТЗ2 20х2 / НС2000Н | 87 | NSX100-630S |
| 2 х 1600 | 36 | МТЗ2 25Н1 / НС2500Н | 72 | NSX100-630S |
| 3 х 1600 | 72 | МТЗ2 25х3 / НС2500Х | 108 | NSX100-630L |
| 2 X 2000 | 45 | МТЗ2 32х2 / НС3200Н | 90 | NSX100-630S |
| 3 X 2000 | 90 | МТЗ2 32х3 | 135 | NSX100-630L |
Выбор автоматических выключателей фидера и конечного контура
Уровни тока короткого замыкания в любой точке установки можно получить из таблиц.
Использование таблицы G42
Из этой таблицы можно быстро определить значение трехфазного тока короткого замыкания для любой точки установки, зная:
- Значение тока короткого замыкания в точке перед током, предназначенным для соответствующего выключателя
- Длина, гр.s.a., и состав проводников между двумя точками
Затем может быть выбран автоматический выключатель, рассчитанный на отключающую способность при коротком замыкании, превышающую табличное значение.
Детальный расчет уровня тока короткого замыкания
Для более точного расчета тока короткого замыкания, в частности, когда отключающая способность выключателя по току короткого замыкания немного меньше значения, указанного в таблице, необходимо использовать метод, указанный в разделе Ток короткого замыкания. .
Двухполюсные выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищенным полюсом
Эти выключатели обычно снабжены устройством защиты от перегрузки по току только на фазном полюсе и могут использоваться в схемах TT, TN-S и IT. Однако в схеме ИТ должны соблюдаться следующие условия:
- Условие (B) таблицы в Рисунок G68 для защиты нейтрального проводника от перегрузки по току в случае двойного замыкания
- Номинальный ток отключения при коротком замыкании: двухполюсный выключатель фаза-нейтраль должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного короткого замыкания
- Защита от непрямого прикосновения: эта защита обеспечивается согласно правилам для ИТ-схем
Выбор автоматического выключателя — Руководство по устройству электроустановок
Выбор ряда автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками установки, окружающей средой, нагрузками и необходимостью дистанционного управления, а также типом предполагаемой системы связи.
Выбор выключателя
Выбор CB производится по:
- Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение…) установки, для которой предназначен выключатель
- Окружающая среда: температура окружающей среды, в помещении киоска или распределительного щита, климатические условия и т. Д.
- Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
- Характеристики защищаемых кабелей, шин, шинопроводов и область применения (распределение, двигатель …)
- Координация с вышестоящим и / или последующим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором…
- Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и связанным вспомогательным контактам, вспомогательным катушкам отключения, соединению
- Правила монтажа; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (см. Защита от поражения электрическим током и электрического пожара)
- Нагрузочные характеристики, такие как двигатели, люминесцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы низкого / низкого напряжения
Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя низкого напряжения для использования в распределительных сетях.
Выбор номинального тока в зависимости от температуры окружающей среды
Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при данной температуре окружающей среды, как правило:
- 30 ° C для выключателей бытового типа в соответствии с IEC 60898 серия
- 40 ° C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с серией IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.
Характеристики этих выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависят от технологии их отключающих устройств (см. Рис. х47).
Рис. H47 — Температура окружающей среды
Некомпенсированные термомагнитные расцепители
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют ток срабатывания, зависящий от температуры окружающей среды.
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми отключающими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если выключатель установлен в кожухе или в горячем месте (котельная и т. Д.), Ток, необходимый для отключения выключателя при перегрузке, будет значительно снижен.Когда температура, при которой находится выключатель, превышает его эталонную температуру, его номинальные характеристики будут «снижены». По этой причине производители выключателя предоставляют таблицы, в которых указаны факторы, которые следует применять при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. Рис. h49) можно заметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению номинальной мощности автоматического выключателя. Более того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые рядом, как обычно показано на рис. h34, обычно устанавливаются в небольшом закрытом металлическом корпусе.В этой ситуации взаимный нагрев при прохождении нормальных токов нагрузки обычно требует их снижения в 0,8 раза.
Пример
Какой рейтинг (In) следует выбрать для iC60 N?
- Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
- Устанавливается бок о бок с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
- При температуре окружающей среды 60 ° C
Автоматический выключатель iC60N с номиналом 40 А будет снижен до 38.2 А в окружающем воздухе при 60 ° C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы обеспечить взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать указанный выше коэффициент 0,8, так что 38,2 x 0,8 = 30,5 A, что не подходит для нагрузки 34 A.
A 50 A автоматический выключатель, следовательно, будет выбран, что дает (пониженный) номинальный ток 47,6 x 0,8 = 38 A.
Компенсированные термомагнитные расцепители
Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую полосу, которая позволяет регулировать уставку тока отключения при перегрузке (Ir или Irth) в заданном диапазоне независимо от температуры окружающей среды.
Например:
- В некоторых странах система TT является стандартной для низковольтных распределительных систем, а бытовые (и аналогичные) установки защищены на рабочем месте автоматическим выключателем, предоставленным энергоснабжающим органом. Этот выключатель, помимо защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; в этом случае, если потребитель превышает текущий уровень, указанный в его договоре поставки с энергетическим органом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) рассчитан на диапазон температур от — 5 ° C до + 40 ° C. Автоматические выключатели
- LV на номинальные значения ≤ 630 A обычно оснащаются компенсируемыми расцепителями для этого диапазона (от -5 ° C до + 40 ° C)
Примеры таблиц, в которых указаны значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры для цепи -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями
Тепловые характеристики автоматического выключателяприведены с учетом сечения и типа проводника (Cu или Al) в соответствии с IEC60947-1, таблицы 9 и 10 и IEC60898-1 и 2, таблица 10.
iC60 (МЭК 60947-2)
Рис.h48 — iC60 (IEC 60947-2) — значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 0,5 | 0,58 | 0,57 | 0.56 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,5 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,45 |
| 1 | 1,16 | 1,14 | 1,12 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,02 | 1 | 0,98 | 0,96 | 0,93 | 0,91 |
| 2 | 2.4 | 2,36 | 2,31 | 2,26 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,05 | 2 | 1,94 | 1,89 | 1,83 | 1,76 |
| 3 | 3,62 | 3,55 | 3,48 | 3,4 | 3,32 | 3,25 | 3,17 | 3,08 | 3 | 2,91 | 2,82 | 2,73 | 2,64 |
| 4 | 4.83 | 4,74 | 4,64 | 4,54 | 4,44 | 4,33 | 4,22 | 4,11 | 4 | 3,88 | 3,76 | 3,64 | 3,51 |
| 6 | 7,31 | 7,16 | 7,01 | 6,85 | 6,69 | 6,52 | 6,35 | 6,18 | 6 | 5,81 | 5,62 | 5,43 | 5,22 |
| 10 | 11.7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 | 10,9 | 10,7 | 10,5 | 10,2 | 10 | 9,8 | 9,5 | 9,3 | 9 |
| 13 | 15,1 | 14,8 | 14,6 | 14,3 | 14,1 | 13,8 | 13,6 | 13,3 | 13 | 12,7 | 12,4 | 12,1 | 11,8 |
| 16 | 18.6 | 18,3 | 18 | 17,7 | 17,3 | 17 | 16,7 | 16,3 | 16 | 15,7 | 15,3 | 14,9 | 14,5 |
| 20 | 23 | 22,7 | 22,3 | 21,9 | 21,6 | 21,2 | 20,8 | 20,4 | 20 | 19,6 | 19,2 | 18,7 | 18,3 |
| 25 | 28.5 | 28,1 | 27,6 | 27,2 | 26,8 | 26,4 | 25,9 | 25,5 | 25 | 24,5 | 24,1 | 23,6 | 23,1 |
| 32 | 37,1 | 36,5 | 35,9 | 35,3 | 34,6 | 34 | 33,3 | 32,7 | 32 | 31,3 | 30,6 | 29,9 | 29,1 |
| 40 | 46.4 | 45,6 | 44,9 | 44,1 | 43,3 | 42,5 | 41,7 | 40,9 | 40 | 39,1 | 38,2 | 37,3 | 36,4 |
| 50 | 58,7 | 57,7 | 56,7 | 55,6 | 54,5 | 53,4 | 52,3 | 51,2 | 50 | 48,8 | 47,6 | 46,3 | 45 |
| 63 | 74.9 | 73,5 | 72,1 | 70,7 | 69,2 | 67,7 | 66,2 | 64,6 | 63 | 61,4 | 59,7 | 57,9 | 56,1 |
Compact NSX100-250 с расцепителями TM-D или TM-G
Рис. H49 — Compact NSX100-250, оборудованный расцепителями TM-D или TM-G — номинальные / повышенные значения тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 16 | 18.4 | 18,7 | 18 | 18 | 17 | 16,6 | 16 | 15,6 | 15,2 | 14,8 | 14,5 | 14 | 13,8 |
| 25 | 28,8 | 28 | 27,5 | 25 | 26,3 | 25,6 | 25 | 24,5 | 24 | 23,5 | 23 | 22 | 21 |
| 32 | 36.8 | 36 | 35,2 | 34,4 | 33,6 | 32,8 | 32 | 31,3 | 30,5 | 30 | 29,5 | 29 | 28,5 |
| 40 | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
| 50 | 57.5 | 56 | 55 | 54 | 52,5 | 51 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 45 | 44 |
| 63 | 72 | 71 | 69 | 68 | 66 | 65 | 63 | 61,5 | 60 | 58 | 57 | 55 | 54 |
| 80 | 92 | 90 | 88 | 86 | 84 | 82 | 80 | 78 | 76 | 74 | 72 | 70 | 68 |
| 100 | 115 | 113 | 110 | 108 | 105 | 103 | 100 | 97.5 | 95 | 92,5 | 90 | 87,5 | 85 |
| 125 | 144 | 141 | 138 | 134 | 131 | 128 | 125 | 122 | 119 | 116 | 113 | 109 | 106 |
| 160 | 184 | 180 | 176 | 172 | 168 | 164 | 160 | 156 | 152 | 148 | 144 | 140 | 136 |
| 200 | 230 | 225 | 220 | 215 | 210 | 205 | 200 | 195 | 190 | 185 | 180 | 175 | 170 |
| 250 | 288 | 281 | 277 | 269 | 263 | 256 | 250 | 244 | 238 | 231 | 225 | 219 | 213 |
Электронные расцепители
Электронные расцепители очень стабильны при изменении температурных уровней.
Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа в изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, связывающую максимальные значения допустимых уровней тока срабатывания с температурой окружающей среды (см. Рис. h50).
Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может использоваться для лучшего управления распределением электроэнергии, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.
Рис. H50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры
| Тип выдвижения Masterpact | МТЗ2 Н1 — х2 — х3 — х4 -L1 -х20 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 08 | 10 | 12 | 16 | 20 [а] | 20 [b] | ||
| Температура окружающей среды (° C) | |||||||
| Спереди или сзади по горизонтали | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | 1900 | ||||||
| 65 | 1830 | 1950 | |||||
| 70 | 1520 | 1750 | 1900 | ||||
| Задняя вертикальная | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | |||||||
| 65 | |||||||
| 70 | |||||||
- ^ Тип: h2 / h3 / h4
- ^ Тип: L1
Выбор порога срабатывания мгновенного или кратковременного срабатывания
На рисунке h51 ниже приведены основные характеристики расцепителей мгновенного действия или с кратковременной задержкой.
Рис. H51 — Различные устройства отключения, мгновенные или с кратковременной задержкой
| Тип | Расцепитель | Приложения |
|---|---|---|
| Низкое значение тип B |
| |
| Стандартная настройка тип C |
| |
| Высокая установка типа D или K |
| |
| 12 дюймов типа МА |
|
Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания
Установка низковольтного выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность автоматического выключателя вместе с соответствующим устройством) была равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в точке его установки.
Установка автоматического выключателя в установке низкого напряжения должна соответствовать одному из двух следующих условий:
- Либо иметь номинальную отключающую способность при коротком замыкании Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки установки, либо
- Если это не так, быть связанным с другим устройством, которое расположено выше по потоку и которое имеет требуемую отключающую способность при коротком замыкании
Во втором случае характеристики двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, разрешенная для прохождения через вышестоящее устройство, не должна превышать ту, которую может выдержать последующее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты, без каких-либо повреждений.Этот метод с успехом применяется в:
- Объединения предохранителей и автоматических выключателей
- Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.
Метод известен как «каскадный» (см. «Координация между автоматическими выключателями»).
Автоматические выключатели для IT-систем
В системе IT автоматические выключатели могут столкнуться с необычной ситуацией, называемой двойным замыканием на землю, когда второе замыкание на землю происходит в присутствии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).
В этом случае автоматический выключатель должен устранить короткое замыкание с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. В такой ситуации отключающая способность выключателя может быть изменена.
Приложение H стандарта IEC60947-2 рассматривает эту ситуацию, и автоматический выключатель, используемый в системе IT, должен быть испытан в соответствии с этим приложением.
Если автоматический выключатель не был испытан в соответствии с настоящим приложением, на паспортной табличке должна использоваться маркировка с помощью символа.
Регламент некоторых стран может добавлять дополнительные требования.
Рис. H52 — Ситуация двойного замыкания на землю
Выбор автоматических выключателей в качестве главных вводов и фидеров
Установка с питанием от одного трансформатора
Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, согласно определенным национальным стандартам требуется автоматический выключатель низкого напряжения, в котором разомкнутые контакты хорошо видны, например: выкатной автоматический выключатель.
Пример
(см. рис. х53)
Какой тип автоматического выключателя подходит для главного выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора СН / НН (400 В) 250 кВА на подстанции потребителя?
В трансформаторе = 360 А
Isc (3 фазы) = 9 кА
Compact NSX400N с регулируемым диапазоном отключающих устройств от 160 до 400 A и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА будет подходящим выбором для этой работы.
Рис. H53 — Пример трансформатора на подстанции потребителя
Установка с питанием от нескольких трансформаторов параллельно
(см. рис. х54)
- Каждый выключатель фидера CBP должен быть способен отключать полный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
- Главные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) Isc2 + Isc3 только для короткого замыкания, расположенного на входной стороне CBM1.
Из этих соображений видно, что автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих обстоятельствах, в то время как выключатель наибольшего трансформатора пройдет наименьший уровень короткого замыкания -схемный ток
- Номинальные параметры CBM следует выбирать в соответствии с номинальными значениями кВА соответствующих трансформаторов.
Рис.h54 — Трансформаторы параллельно
Примечание: Существенные условия для успешной работы трехфазных трансформаторов, включенных параллельно, можно резюмировать следующим образом:
1. фазовый сдвиг напряжений от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех параллельно соединяемых блоках.
2. Соотношение напряжения холостого хода между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым во всех блоках.
3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех блоков.
Например, трансформатор 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно разделять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА, имеющим Zsc 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружены автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов, имеющих коэффициент мощности более 2 кВА, параллельная работа не рекомендуется.
На рисунке h56 для наиболее обычного расположения (2 или 3 трансформатора с одинаковой мощностью кВА) указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются основные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, на рис. , рисунок h55). В его основе лежат следующие гипотезы:
- Мощность трехфазного короткого замыкания на стороне СН трансформатора составляет 500 МВА
- Трансформаторы стандартные 20/0.Распределительные устройства 4 кВ в соответствии с перечнем
- Кабели от каждого трансформатора до его выключателя низкого напряжения состоят из 5 метров одножильных проводов
- Между каждым CBM входящей цепи и каждым CBP исходящей цепи есть 1 метр сборной шины
- Распределительное устройство устанавливается в закрытом распределительном щите, монтируемом на полу, при температуре окружающего воздуха 30 ° C
Пример
(см. рисунок h55)
Выбор автоматического выключателя для режима CBM
Для трансформатора 800 кВА In = 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (из Рисунок h56), CBM, указанный в таблице, представляет собой Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
Выбор автоматического выключателя для режима CBP
С.c. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана на рис. h56 как 56 кА.
Рекомендуемым выбором для трех исходящих цепей 1, 2 и 3 были бы токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинал Icu в каждом случае = 70 кА.
Эти автоматические выключатели обладают следующими преимуществами:
- Полная селективность с выключателями на входе (CBM)
- Использование «каскадного» метода с связанной с ним экономией на всех последующих компонентах
Рис.h55 — Трансформаторы параллельно
Рис. H56 — Максимальные значения тока короткого замыкания, прерываемые автоматическими выключателями ввода и фидера (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно
| Количество и номинальная мощность трансформаторов 20 / 0,4 кВ | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Главные автоматические выключатели (CBM), полная селективность с исходящими автоматическими выключателями (CBP) | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Номинальный ток In главного выключателя (CPB) 250A |
|---|---|---|---|---|
| 2 х 400 | 14 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 28 | NSX100-630F |
| 3 х 400 | 28 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 42 | NSX100-630N |
| 2 х 630 | 22 | МТЗ1 10х2 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 44 | NSX100-630N |
| 3 х 630 | 44 | МТЗ1 10х3 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 66 | NSX100-630S |
| 2 х 800 | 19 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 38 | NSX100-630N |
| 3 х 800 | 38 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 57 | NSX100-630H |
| 2 х 1000 | 23 | МТЗ1 16х2 / МТЗ2 16Н1 / НС1600Н | 46 | NSX100-630N |
| 3 X 1000 | 46 | МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н | 69 | NSX100-630H |
| 2 х 1250 | 29 | МТЗ2 20Н1 / НС2000Н | 58 | NSX100-630H |
| 3 X 1250 | 58 | МТЗ2 20х2 / НС2000Н | 87 | NSX100-630S |
| 2 х 1600 | 36 | МТЗ2 25Н1 / НС2500Н | 72 | NSX100-630S |
| 3 х 1600 | 72 | МТЗ2 25х3 / НС2500Х | 108 | NSX100-630L |
| 2 X 2000 | 45 | МТЗ2 32х2 / НС3200Н | 90 | NSX100-630S |
| 3 X 2000 | 90 | МТЗ2 32х3 | 135 | NSX100-630L |
Выбор автоматических выключателей фидера и конечного контура
Уровни тока короткого замыкания в любой точке установки можно получить из таблиц.
Использование таблицы G42
Из этой таблицы можно быстро определить значение трехфазного тока короткого замыкания для любой точки установки, зная:
- Значение тока короткого замыкания в точке перед током, предназначенным для соответствующего выключателя
- Длина, гр.s.a., и состав проводников между двумя точками
Затем может быть выбран автоматический выключатель, рассчитанный на отключающую способность при коротком замыкании, превышающую табличное значение.
Детальный расчет уровня тока короткого замыкания
Для более точного расчета тока короткого замыкания, в частности, когда отключающая способность выключателя по току короткого замыкания немного меньше значения, указанного в таблице, необходимо использовать метод, указанный в разделе Ток короткого замыкания. .
Двухполюсные выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищенным полюсом
Эти выключатели обычно снабжены устройством защиты от перегрузки по току только на фазном полюсе и могут использоваться в схемах TT, TN-S и IT. Однако в схеме ИТ должны соблюдаться следующие условия:
- Условие (B) таблицы в Рисунок G68 для защиты нейтрального проводника от перегрузки по току в случае двойного замыкания
- Номинальный ток отключения при коротком замыкании: двухполюсный выключатель фаза-нейтраль должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного короткого замыкания
- Защита от непрямого прикосновения: эта защита обеспечивается согласно правилам для ИТ-схем
Выбор автоматического выключателя — Руководство по устройству электроустановок
Выбор ряда автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками установки, окружающей средой, нагрузками и необходимостью дистанционного управления, а также типом предполагаемой системы связи.
Выбор выключателя
Выбор CB производится по:
- Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение…) установки, для которой предназначен выключатель
- Окружающая среда: температура окружающей среды, в помещении киоска или распределительного щита, климатические условия и т. Д.
- Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
- Характеристики защищаемых кабелей, шин, шинопроводов и область применения (распределение, двигатель …)
- Координация с вышестоящим и / или последующим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором…
- Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и связанным вспомогательным контактам, вспомогательным катушкам отключения, соединению
- Правила монтажа; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (см. Защита от поражения электрическим током и электрического пожара)
- Нагрузочные характеристики, такие как двигатели, люминесцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы низкого / низкого напряжения
Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя низкого напряжения для использования в распределительных сетях.
Выбор номинального тока в зависимости от температуры окружающей среды
Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при данной температуре окружающей среды, как правило:
- 30 ° C для выключателей бытового типа в соответствии с IEC 60898 серия
- 40 ° C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с серией IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.
Характеристики этих выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависят от технологии их отключающих устройств (см. Рис. х47).
Рис. H47 — Температура окружающей среды
Некомпенсированные термомагнитные расцепители
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют ток срабатывания, зависящий от температуры окружающей среды.
Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми отключающими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если выключатель установлен в кожухе или в горячем месте (котельная и т. Д.), Ток, необходимый для отключения выключателя при перегрузке, будет значительно снижен.Когда температура, при которой находится выключатель, превышает его эталонную температуру, его номинальные характеристики будут «снижены». По этой причине производители выключателя предоставляют таблицы, в которых указаны факторы, которые следует применять при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. Рис. h49) можно заметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению номинальной мощности автоматического выключателя. Более того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые рядом, как обычно показано на рис. h34, обычно устанавливаются в небольшом закрытом металлическом корпусе.В этой ситуации взаимный нагрев при прохождении нормальных токов нагрузки обычно требует их снижения в 0,8 раза.
Пример
Какой рейтинг (In) следует выбрать для iC60 N?
- Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
- Устанавливается бок о бок с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
- При температуре окружающей среды 60 ° C
Автоматический выключатель iC60N с номиналом 40 А будет снижен до 38.2 А в окружающем воздухе при 60 ° C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы обеспечить взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать указанный выше коэффициент 0,8, так что 38,2 x 0,8 = 30,5 A, что не подходит для нагрузки 34 A.
A 50 A автоматический выключатель, следовательно, будет выбран, что дает (пониженный) номинальный ток 47,6 x 0,8 = 38 A.
Компенсированные термомагнитные расцепители
Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую полосу, которая позволяет регулировать уставку тока отключения при перегрузке (Ir или Irth) в заданном диапазоне независимо от температуры окружающей среды.
Например:
- В некоторых странах система TT является стандартной для низковольтных распределительных систем, а бытовые (и аналогичные) установки защищены на рабочем месте автоматическим выключателем, предоставленным энергоснабжающим органом. Этот выключатель, помимо защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; в этом случае, если потребитель превышает текущий уровень, указанный в его договоре поставки с энергетическим органом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) рассчитан на диапазон температур от — 5 ° C до + 40 ° C. Автоматические выключатели
- LV на номинальные значения ≤ 630 A обычно оснащаются компенсируемыми расцепителями для этого диапазона (от -5 ° C до + 40 ° C)
Примеры таблиц, в которых указаны значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры для цепи -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями
Тепловые характеристики автоматического выключателяприведены с учетом сечения и типа проводника (Cu или Al) в соответствии с IEC60947-1, таблицы 9 и 10 и IEC60898-1 и 2, таблица 10.
iC60 (МЭК 60947-2)
Рис.h48 — iC60 (IEC 60947-2) — значения пониженного / повышенного тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 0,5 | 0,58 | 0,57 | 0.56 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,5 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,45 |
| 1 | 1,16 | 1,14 | 1,12 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,02 | 1 | 0,98 | 0,96 | 0,93 | 0,91 |
| 2 | 2.4 | 2,36 | 2,31 | 2,26 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,05 | 2 | 1,94 | 1,89 | 1,83 | 1,76 |
| 3 | 3,62 | 3,55 | 3,48 | 3,4 | 3,32 | 3,25 | 3,17 | 3,08 | 3 | 2,91 | 2,82 | 2,73 | 2,64 |
| 4 | 4.83 | 4,74 | 4,64 | 4,54 | 4,44 | 4,33 | 4,22 | 4,11 | 4 | 3,88 | 3,76 | 3,64 | 3,51 |
| 6 | 7,31 | 7,16 | 7,01 | 6,85 | 6,69 | 6,52 | 6,35 | 6,18 | 6 | 5,81 | 5,62 | 5,43 | 5,22 |
| 10 | 11.7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 | 10,9 | 10,7 | 10,5 | 10,2 | 10 | 9,8 | 9,5 | 9,3 | 9 |
| 13 | 15,1 | 14,8 | 14,6 | 14,3 | 14,1 | 13,8 | 13,6 | 13,3 | 13 | 12,7 | 12,4 | 12,1 | 11,8 |
| 16 | 18.6 | 18,3 | 18 | 17,7 | 17,3 | 17 | 16,7 | 16,3 | 16 | 15,7 | 15,3 | 14,9 | 14,5 |
| 20 | 23 | 22,7 | 22,3 | 21,9 | 21,6 | 21,2 | 20,8 | 20,4 | 20 | 19,6 | 19,2 | 18,7 | 18,3 |
| 25 | 28.5 | 28,1 | 27,6 | 27,2 | 26,8 | 26,4 | 25,9 | 25,5 | 25 | 24,5 | 24,1 | 23,6 | 23,1 |
| 32 | 37,1 | 36,5 | 35,9 | 35,3 | 34,6 | 34 | 33,3 | 32,7 | 32 | 31,3 | 30,6 | 29,9 | 29,1 |
| 40 | 46.4 | 45,6 | 44,9 | 44,1 | 43,3 | 42,5 | 41,7 | 40,9 | 40 | 39,1 | 38,2 | 37,3 | 36,4 |
| 50 | 58,7 | 57,7 | 56,7 | 55,6 | 54,5 | 53,4 | 52,3 | 51,2 | 50 | 48,8 | 47,6 | 46,3 | 45 |
| 63 | 74.9 | 73,5 | 72,1 | 70,7 | 69,2 | 67,7 | 66,2 | 64,6 | 63 | 61,4 | 59,7 | 57,9 | 56,1 |
Compact NSX100-250 с расцепителями TM-D или TM-G
Рис. H49 — Compact NSX100-250, оборудованный расцепителями TM-D или TM-G — номинальные / повышенные значения тока в зависимости от температуры окружающей среды
| Рейтинг | Температура окружающей среды (° C) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (А) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
| 16 | 18.4 | 18,7 | 18 | 18 | 17 | 16,6 | 16 | 15,6 | 15,2 | 14,8 | 14,5 | 14 | 13,8 |
| 25 | 28,8 | 28 | 27,5 | 25 | 26,3 | 25,6 | 25 | 24,5 | 24 | 23,5 | 23 | 22 | 21 |
| 32 | 36.8 | 36 | 35,2 | 34,4 | 33,6 | 32,8 | 32 | 31,3 | 30,5 | 30 | 29,5 | 29 | 28,5 |
| 40 | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
| 50 | 57.5 | 56 | 55 | 54 | 52,5 | 51 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 45 | 44 |
| 63 | 72 | 71 | 69 | 68 | 66 | 65 | 63 | 61,5 | 60 | 58 | 57 | 55 | 54 |
| 80 | 92 | 90 | 88 | 86 | 84 | 82 | 80 | 78 | 76 | 74 | 72 | 70 | 68 |
| 100 | 115 | 113 | 110 | 108 | 105 | 103 | 100 | 97.5 | 95 | 92,5 | 90 | 87,5 | 85 |
| 125 | 144 | 141 | 138 | 134 | 131 | 128 | 125 | 122 | 119 | 116 | 113 | 109 | 106 |
| 160 | 184 | 180 | 176 | 172 | 168 | 164 | 160 | 156 | 152 | 148 | 144 | 140 | 136 |
| 200 | 230 | 225 | 220 | 215 | 210 | 205 | 200 | 195 | 190 | 185 | 180 | 175 | 170 |
| 250 | 288 | 281 | 277 | 269 | 263 | 256 | 250 | 244 | 238 | 231 | 225 | 219 | 213 |
Электронные расцепители
Электронные расцепители очень стабильны при изменении температурных уровней.
Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа в изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, связывающую максимальные значения допустимых уровней тока срабатывания с температурой окружающей среды (см. Рис. h50).
Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может использоваться для лучшего управления распределением электроэнергии, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.
Рис. H50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры
| Тип выдвижения Masterpact | МТЗ2 Н1 — х2 — х3 — х4 -L1 -х20 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 08 | 10 | 12 | 16 | 20 [а] | 20 [b] | ||
| Температура окружающей среды (° C) | |||||||
| Спереди или сзади по горизонтали | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | 1900 | ||||||
| 65 | 1830 | 1950 | |||||
| 70 | 1520 | 1750 | 1900 | ||||
| Задняя вертикальная | 40 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2000 |
| 45 | |||||||
| 50 | |||||||
| 55 | |||||||
| 60 | |||||||
| 65 | |||||||
| 70 | |||||||
- ^ Тип: h2 / h3 / h4
- ^ Тип: L1
Выбор порога срабатывания мгновенного или кратковременного срабатывания
На рисунке h51 ниже приведены основные характеристики расцепителей мгновенного действия или с кратковременной задержкой.
Рис. H51 — Различные устройства отключения, мгновенные или с кратковременной задержкой
| Тип | Расцепитель | Приложения |
|---|---|---|
| Низкое значение тип B |
| |
| Стандартная настройка тип C |
| |
| Высокая установка типа D или K |
| |
| 12 дюймов типа МА |
|
Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания
Установка низковольтного выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность автоматического выключателя вместе с соответствующим устройством) была равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в точке его установки.
Установка автоматического выключателя в установке низкого напряжения должна соответствовать одному из двух следующих условий:
- Либо иметь номинальную отключающую способность при коротком замыкании Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки установки, либо
- Если это не так, быть связанным с другим устройством, которое расположено выше по потоку и которое имеет требуемую отключающую способность при коротком замыкании
Во втором случае характеристики двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, разрешенная для прохождения через вышестоящее устройство, не должна превышать ту, которую может выдержать последующее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты, без каких-либо повреждений.Этот метод с успехом применяется в:
- Объединения предохранителей и автоматических выключателей
- Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.
Метод известен как «каскадный» (см. «Координация между автоматическими выключателями»).
Автоматические выключатели для IT-систем
В системе IT автоматические выключатели могут столкнуться с необычной ситуацией, называемой двойным замыканием на землю, когда второе замыкание на землю происходит в присутствии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).
В этом случае автоматический выключатель должен устранить короткое замыкание с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. В такой ситуации отключающая способность выключателя может быть изменена.
Приложение H стандарта IEC60947-2 рассматривает эту ситуацию, и автоматический выключатель, используемый в системе IT, должен быть испытан в соответствии с этим приложением.
Если автоматический выключатель не был испытан в соответствии с настоящим приложением, на паспортной табличке должна использоваться маркировка с помощью символа.
Регламент некоторых стран может добавлять дополнительные требования.
Рис. H52 — Ситуация двойного замыкания на землю
Выбор автоматических выключателей в качестве главных вводов и фидеров
Установка с питанием от одного трансформатора
Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, согласно определенным национальным стандартам требуется автоматический выключатель низкого напряжения, в котором разомкнутые контакты хорошо видны, например: выкатной автоматический выключатель.
Пример
(см. рис. х53)
Какой тип автоматического выключателя подходит для главного выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора СН / НН (400 В) 250 кВА на подстанции потребителя?
В трансформаторе = 360 А
Isc (3 фазы) = 9 кА
Compact NSX400N с регулируемым диапазоном отключающих устройств от 160 до 400 A и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА будет подходящим выбором для этой работы.
Рис. H53 — Пример трансформатора на подстанции потребителя
Установка с питанием от нескольких трансформаторов параллельно
(см. рис. х54)
- Каждый выключатель фидера CBP должен быть способен отключать полный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
- Главные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) Isc2 + Isc3 только для короткого замыкания, расположенного на входной стороне CBM1.
Из этих соображений видно, что автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих обстоятельствах, в то время как выключатель наибольшего трансформатора пройдет наименьший уровень короткого замыкания -схемный ток
- Номинальные параметры CBM следует выбирать в соответствии с номинальными значениями кВА соответствующих трансформаторов.
Рис.h54 — Трансформаторы параллельно
Примечание: Существенные условия для успешной работы трехфазных трансформаторов, включенных параллельно, можно резюмировать следующим образом:
1. фазовый сдвиг напряжений от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех параллельно соединяемых блоках.
2. Соотношение напряжения холостого хода между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым во всех блоках.
3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех блоков.
Например, трансформатор 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно разделять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА, имеющим Zsc 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружены автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов, имеющих коэффициент мощности более 2 кВА, параллельная работа не рекомендуется.
На рисунке h56 для наиболее обычного расположения (2 или 3 трансформатора с одинаковой мощностью кВА) указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются основные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, на рис. , рисунок h55). В его основе лежат следующие гипотезы:
- Мощность трехфазного короткого замыкания на стороне СН трансформатора составляет 500 МВА
- Трансформаторы стандартные 20/0.Распределительные устройства 4 кВ в соответствии с перечнем
- Кабели от каждого трансформатора до его выключателя низкого напряжения состоят из 5 метров одножильных проводов
- Между каждым CBM входящей цепи и каждым CBP исходящей цепи есть 1 метр сборной шины
- Распределительное устройство устанавливается в закрытом распределительном щите, монтируемом на полу, при температуре окружающего воздуха 30 ° C
Пример
(см. рисунок h55)
Выбор автоматического выключателя для режима CBM
Для трансформатора 800 кВА In = 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (из Рисунок h56), CBM, указанный в таблице, представляет собой Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
Выбор автоматического выключателя для режима CBP
С.c. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана на рис. h56 как 56 кА.
Рекомендуемым выбором для трех исходящих цепей 1, 2 и 3 были бы токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинал Icu в каждом случае = 70 кА.
Эти автоматические выключатели обладают следующими преимуществами:
- Полная селективность с выключателями на входе (CBM)
- Использование «каскадного» метода с связанной с ним экономией на всех последующих компонентах
Рис.h55 — Трансформаторы параллельно
Рис. H56 — Максимальные значения тока короткого замыкания, прерываемые автоматическими выключателями ввода и фидера (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно
| Количество и номинальная мощность трансформаторов 20 / 0,4 кВ | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Главные автоматические выключатели (CBM), полная селективность с исходящими автоматическими выключателями (CBP) | Минимальная отключающая способность основных выключателей (Icu) кА | Номинальный ток In главного выключателя (CPB) 250A |
|---|---|---|---|---|
| 2 х 400 | 14 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 28 | NSX100-630F |
| 3 х 400 | 28 | МТЗ1 08х2 / МТЗ2 08Н1 / НС800Н | 42 | NSX100-630N |
| 2 х 630 | 22 | МТЗ1 10х2 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 44 | NSX100-630N |
| 3 х 630 | 44 | МТЗ1 10х3 / МТЗ2 10Н1 / НС1000Н | 66 | NSX100-630S |
| 2 х 800 | 19 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 38 | NSX100-630N |
| 3 х 800 | 38 | МТЗ1 12х2 / МТЗ2 12Н1 / НС1250Н | 57 | NSX100-630H |
| 2 х 1000 | 23 | МТЗ1 16х2 / МТЗ2 16Н1 / НС1600Н | 46 | NSX100-630N |
| 3 X 1000 | 46 | МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н | 69 | NSX100-630H |
| 2 х 1250 | 29 | МТЗ2 20Н1 / НС2000Н | 58 | NSX100-630H |
| 3 X 1250 | 58 | МТЗ2 20х2 / НС2000Н | 87 | NSX100-630S |
| 2 х 1600 | 36 | МТЗ2 25Н1 / НС2500Н | 72 | NSX100-630S |
| 3 х 1600 | 72 | МТЗ2 25х3 / НС2500Х | 108 | NSX100-630L |
| 2 X 2000 | 45 | МТЗ2 32х2 / НС3200Н | 90 | NSX100-630S |
| 3 X 2000 | 90 | МТЗ2 32х3 | 135 | NSX100-630L |
Выбор автоматических выключателей фидера и конечного контура
Уровни тока короткого замыкания в любой точке установки можно получить из таблиц.
Использование таблицы G42
Из этой таблицы можно быстро определить значение трехфазного тока короткого замыкания для любой точки установки, зная:
- Значение тока короткого замыкания в точке перед током, предназначенным для соответствующего выключателя
- Длина, гр.s.a., и состав проводников между двумя точками
Затем может быть выбран автоматический выключатель, рассчитанный на отключающую способность при коротком замыкании, превышающую табличное значение.
Детальный расчет уровня тока короткого замыкания
Для более точного расчета тока короткого замыкания, в частности, когда отключающая способность выключателя по току короткого замыкания немного меньше значения, указанного в таблице, необходимо использовать метод, указанный в разделе Ток короткого замыкания. .
Двухполюсные выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищенным полюсом
Эти выключатели обычно снабжены устройством защиты от перегрузки по току только на фазном полюсе и могут использоваться в схемах TT, TN-S и IT. Однако в схеме ИТ должны соблюдаться следующие условия:
- Условие (B) таблицы в Рисунок G68 для защиты нейтрального проводника от перегрузки по току в случае двойного замыкания
- Номинальный ток отключения при коротком замыкании: двухполюсный выключатель фаза-нейтраль должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного короткого замыкания
- Защита от непрямого прикосновения: эта защита обеспечивается согласно правилам для ИТ-схем
Выбор автоматического выключателя | Симметричный ток
Выбор автоматического выключателя:Существует два типа выбора номиналов автоматического выключателя, для которых требуется вычисление тока SC: (i) номинальный мгновенный ток и (ii) номинальный симметричный ток отключения .
Симметричный ток SC получается за счет использования субпереходных реактивных сопротивлений для синхронных машин. Затем рассчитывается мгновенный ток (среднеквадратичное значение) путем умножения симметричного мгновенного тока на коэффициент 1,6, чтобы учесть наличие постоянного тока смещения.
Симметричный прерываемый ток вычисляется с использованием субпереходных реактивных сопротивлений для синхронных генераторов, а переходные реактивные сопротивления для синхронных двигателей не учитываются. Значение смещения постоянного тока, добавляемое для получения прерываемого тока, учитывается путем умножения симметричного тока SC на коэффициент, указанный в таблице ниже:
Если SC MVA (поясняется ниже) больше 500, вышеуказанные множители увеличиваются на 0.По 1 штуке. Коэффициент умножения для воздушных выключателей на 600 В или ниже составляет 1,25.
Ток, который может прервать автоматический выключатель, обратно пропорционален рабочему напряжению в определенном диапазоне, т. Е.
Амперы при рабочем напряжении = Амперы при номинальном напряжении x номинальное напряжение / рабочее напряжение
Конечно, рабочее напряжение не может превышать максимальное расчетное значение. Кроме того, независимо от того, насколько низкое напряжение, номинальный ток отключения не может превышать номинальный максимальный ток отключения .В этом диапазоне напряжений произведение рабочего напряжения и тока отключения является постоянным. Поэтому логично и удобно выразить выбор номинала автоматического выключателя в терминах SC MVA, которые могут быть отключены, определяемых как
.Номинальная отключающая способность МВА (трехфазная)
где V (линия) в кВ, а I (линия) в кА.
Таким образом, вместо вычисления тока SC, который должен быть прерван, мы вычисляем трехфазный SC MVA, который должен быть прерван, где
Если напряжение и ток указаны на единицу измерения для трехфазной сети
Очевидно, что номинальная отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше (или равна) отключаемой мощности SC MVA.
Для выбора автоматического выключателя для конкретного местоположения мы должны найти максимально возможное значение SC MVA для прерывания в зависимости от типа и места повреждения и генерирующей мощности (также нагрузки синхронного двигателя), подключенной к системе.
Трехфазное короткое замыкание, хотя и редко, обычно дает наибольшее значение SC MVA, и автоматический выключатель должен быть способен его отключить. Исключением является замыкание LG (линия-земля) вблизи синхронного генератора. В простой системе место повреждения, которое дает наивысший SC MVA, может быть очевидным, но в большой системе необходимо опробовать различные возможные местоположения, чтобы получить наивысший SC MVA, требующий повторных вычислений SC.Это проиллюстрировано следующими примерами.
Разъяснение типов автоматических выключателей
Когда дело доходит до автоматических выключателей, первое, что должно прийти в голову, — это защита цепи. Эти автоматические электрические выключатели устанавливаются для защиты цепи от чрезмерного тока. Автоматический выключатель знает, как сработать при обнаружении неисправности, и делает это, прерывая ток. Без этих удобных устройств вероятность возгорания или других проблем с электричеством резко возрастет! Автоматический выключатель во многом похож на предохранитель (дополнительную информацию см. В разделе «Что такое предохранитель?»), За исключением того, что вместо того, чтобы заменять его после прерывания цепи, автоматический выключатель можно использовать снова и снова.В основном, в выключателе есть кусок металла. Когда этот кусок металла нагревается до экстремальных температур, выключатель «срабатывает». Когда металлический предмет в автоматическом выключателе остынет, его можно снова вернуть в исходное положение. Вот как устроен автоматический выключатель, чтобы прослужить дольше, чем обычный предохранитель.
Теперь, когда мы понимаем важность автоматических выключателей и их основных функций, нам нужно посмотреть, что будет дальше. Как упоминалось ранее, нам посчастливилось использовать автоматические выключатели несколько раз.Не похоже, что они волшебные, должно быть какое-то объяснение того, как их можно использовать повторно, верно? Верный! Есть три способа, которыми автоматический выключатель может быть сброшен в исходное состояние, чтобы поддерживать защиту и работать надежно!
Эти функции включают:- Автоматический сброс: этот тип прерывателя будет непрерывно повторно работать при возникновении перегрузки по току. Он будет отклонять и разъединять контакты при нагревании и возвращаться в исходное положение после охлаждения. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет устранена максимальная токовая нагрузка.
- Модифицированный сброс: это означает, что прерыватель будет оставаться в выключенном положении, иначе известном как «отключенный», пока в цепи есть питание. После отключения питания автоматический выключатель вернется в исходное положение. Эти типы автоматических выключателей содержат внутренние резисторы.
- Ручной сброс: ручной сброс звучит очень похоже на то, что вы ожидаете; выключатель будет оставаться в отключенном состоянии до тех пор, пока пользователь вручную не активирует выключатель с помощью рычага или индикаторной кнопки
Когда дело доходит до автоматических выключателей в Del City, выключатели 12 В постоянного тока являются нормой.Несмотря на то, что существует много типов прерывателей, мы рассмотрим три основных: стандартные, с высоким усилителем и ножевые. В зависимости от типа могут также присутствовать требования сертификации, чтобы убедиться, что ваш выключатель работает должным образом. Del City недавно добавила много новых автоматических выключателей, поэтому обязательно ознакомьтесь с нашей расширенной линейкой здесь!
Стандартные автоматические выключателидоступны со всеми тремя типами сброса, которые были объяснены ранее в этом посте. Del City предлагает выключатели Switch and Stud Mount (герметизированные) с возможностью монтажа на панели и на поверхности.Эти стандартные выключатели могут использоваться в различных средах и очень распространены. Все подкатегории стандартных автоматических выключателей являются однополюсными. Это означает, что выключатель имеет один провод под напряжением, а также один нейтральный провод. В этом случае горячая проволока считается «полюсом».
A Switch Автоматический выключатель — это выключатель и выключатель, объединенные в один удобный корпус. Обычно они компактны, чтобы облегчить использование и сэкономить место на панели. Поскольку вам нужен только один продукт вместо двух, значительно снижаются затраты на проводку и сборку.Хотя их можно использовать в различных средах, их часто можно увидеть в бытовой / коммерческой технике, на транспорте, на море, в телекоммуникациях, оборудовании для упражнений, аудиовизуальных и т. Д.!
Выключатель с креплением на шпильке (также известный как герметичный выключатель) является однополюсным и предназначен для защиты цепи от тепловой перегрузки. Это очень разнообразные молоты, поскольку они могут использоваться в таких приложениях, как морские суда, грузовики, переносные генераторы и троллинговые двигатели. Они доступны в металлическом или пластиковом корпусе в зависимости от конкретных потребностей, а также доступны с монтажным кронштейном или без него.Когда дело доходит до разницы между вариантами монтажа на панель и поверхность, главным решающим фактором является желаемое расположение вашего выключателя. Если вы хотите установить устройство на ровной поверхности, лучшим вариантом будет поверхностный монтаж. И наоборот, если вы хотите прикрепить свой выключатель к монтажной панели (используя несколько автоматических выключателей), где нет плоской поверхности, вам подойдет установка на панель.
Среда с высоким усилением — это место, где автоматические выключатели действительно сияют. Предохранители также могут охватывать широкий диапазон силы тока, но не имеют никаких прерывателей, когда дело касается более высоких ампер.Если вам потребуется защита цепи для крупного проекта, требующего большого количества энергии, вам следует доверить автоматический выключатель Hi-Amp.
Del City имеет множество выключателей Hi-Amp с диапазоном от 25 до 200 ампер! Они также доступны во всех трех стилях сброса, чтобы соответствовать вашим конкретным потребностям. Поскольку они могут быть такими мощными, они отлично подходят для вспомогательных цепей и вспомогательных устройств в автомобильной, развлекательной и морской сферах. Обладая такой надежностью, им можно доверять в защите от перегрузок или перебоев по току.
Автоматические выключатели с ножевыми выключателями названы в честь общего вида самого выключателя. Как и у других типов, здесь есть корпус. Из этого корпуса выступают два «лезвия», которые затем используются для вставки автоматического выключателя в желаемое место. Прерыватели лезвий следуют за предохранителем, что делает их невероятно универсальными. Например, ножевые выключатели могут использоваться там, где обычно присутствует предохранитель, например, в блоке предохранителей. Все три типа сброса доступны с ножевыми выключателями. Уникальность этого типа лезвия заключается в разнообразии размеров и функций, соответствующих этому общему описанию.
Например, выключатели Maxi Fuse — это разновидность ножевых выключателей. Этот тип сочетает в себе корпус максимального размера и клеммы автоматического выключателя. Опять же, следование этому следу делает его более универсальным. Это позволяет использовать его в таких приложениях, как автомобильные, морские, грузовые автомобили, автобусы и переносные генераторы.
С другой стороны, автоматические выключатели Mini Fuse также относятся к типу лезвий. Они основаны на той же идее, что и автоматический выключатель Maxi Fuse, но вместо этого соответствуют миниатюрному предохранителю.Это делает его идеальным для приложений с ограниченным пространством.
Del City также предлагает низкопрофильные выключатели ATO / ATC, стандартные выключатели ATO / ATC и универсальные ножевые выключатели. Хотя они могут иметь разные названия, все они считаются ножевыми выключателями в семействе ATO / ATC. Низкопрофильные выключатели идеально подходят для ситуаций, когда пространство может быть ограничено, и целью является замена предохранителя на критически важном аксессуаре. Blade-Style доступен с автоматическим сбросом и ручным сбросом. Он имеет множество разнообразных применений, включая автомобильные, морские и портативные генераторы.
Наконец, ножевые выключатели Universal Style немного более уникальны. Конструкция лезвия отламывается (как показано на фото), чтобы подогнать лезвие к желаемой панели ATO / ATC. Это делает его желательным для многих применений, когда необходимый размер не совсем известен.
Как видите, автоматические выключатели — полезный и необходимый инструмент в вашем арсенале. Хотите увидеть все разнообразие, которое предлагает Del City? Зайдите на наш сайт, чтобы узнать больше! Остались вопросы? Не волнуйтесь, наша служба технической поддержки всегда готова помочь! Просто дайте 1.800.654.4757 позвоните, и компания Del City будет рада вам помочь!(PDF) Автоматический выключатель (ACB) для распределительной системы подстанции низкого напряжения
Journal of Engineering Science, Vol. 15 (2), 31–52, 2019 51
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этой статье представлена модель Simulink двух типов моделей выключателя,
, а именно Simscape Power System и модель выключателя Simscape, смоделированная с использованием
блоков интерфейса Simscape в powerlib. .Определены оптимизированные значения электрического тока
, протекающего по цепи. В результате было проведено сравнение рабочих характеристик
между током выключателя и напряжением выключателя. Сравнение
показало, что этот метод является наиболее эффективным для автоматического отключения
линии электропередач, превышающей 100 А. Эта система успешно улучшила распределение низкого напряжения
на подстанции низкого напряжения.
7. БЛАГОДАРНОСТЬ
Авторы хотели бы поблагодарить Школу электротехники и
Электроника, Университет Малайзии за предоставление необходимых
помещений для этого исследования.Мы хотели бы выразить нашу огромную признательность
краткосрочному гранту USM 304 / PELECT / 60313049, полученному ведущим исследователем
, который поддержал проект при публикации этой статьи.
8. СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
1. Смитс Р. П. и Ван дер Линден В. А. (2003). Измерение нулевого тока вакуумных выключателей
, устраняющих короткие замыкания. IEEE T. Plasma Sci., 31 (5),
852–858, https://doi.org/10.1109/TPS.2003.818438.
2. Псомопулос, К. С., Баркас, Д. А., Каминарис, С. Д., Иоаннидис, Г. К. &
Карагианнопулос, П. (2017). Потенциал вторичного использования для плавких вставок низкого и высокого напряжения
с высокой разрывной способностью. Управление отходами., 70, 204–211,
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.09.018.
3. Брайс К. В., Дугал Р. А. и Хаджинс Дж. Л. (1996). Обзор технологий
для токоограничивающих низковольтных выключателей. IEEE Trans.Ind. Appl., 32 (5),
1005–1010, https://doi.org/10.1109/28.536858.
4. Вальдес М., Клайн К., Хансен С. и Папалло Т. (2009). Анализ селективности в системах распределения питания низкого напряжения
с предохранителями и автоматическими выключателями. Конференция
record 2009 Техническая конференция по промышленным и коммерческим энергосистемам IEEE.
Нью-Джерси, США: Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), 1–10.
https://doi.org/10.1109 / ICPS.2009.5463937.
5. Кожович Л. и Хасслер С. (1997). Применение токоограничивающих предохранителей в распределительных сетях
для улучшения качества электроэнергии и защиты. IEEE Trans.
Power Del., 12 (2), 791–800, https://doi.org/10.1109/61.584376.
6. Хан, С. (2013). Электробезопасность автономной низковольтной сети постоянного тока.
Магистр дисс., Технологический университет Лаппеенранта-Лахти (LUT).
Автоматические выключатели и как заменить автоматический выключатель
Обычно автоматические выключатели не нуждаются в замене.в отличие предохранитель, автоматический выключатель предназначен для сброса. Иногда автоматический выключатель может сломаться или выйти из строя, что приведет к необходимости замените его новым выключателем. В большинстве жилых домов есть главный автоматический выключатель и отдельные автоматические выключатели ответвления, которые подключиться к разным частям дома. Если ваш автоматический выключатель требует замены, вам нужно будет выполнить следующие шаги на как заменить автоматический выключатель.
Чтобы заменить обычный бытовой автоматический выключатель, который размещен в обычном 2-полюсном главном выключателе с параллельной цепью отсеков, вы сначала отключите все ответвления цепи выключатели, а затем главный автоматический выключатель.Никогда не предполагайте выключатели выключены; нужно проверить напряжение на соседних выключатели, чтобы убедиться, что панель выключателя не работает.
Далее снимаем крышку панели. Это даст вам доступ к выключатели ответвления, но не отсек главного выключателя. Делать не пытайтесь снять крышку главного выключателя; это должно должен быть доступен только сертифицированному электрику. Вы можете заменить выключатель, просто сняв крышку панели.
После того, как вы сняли крышку, вы можете отсоединить провод. от неисправного прерывателя и вытащите его в сторону. Сейчас, осторожно извлеките неисправный автоматический выключатель из его положения. Обратите внимание на то, как выключатель входит в панель и фиксируется положение, чтобы можно было вставить новый автоматический выключатель. правильно. В перевернутом и боковом положении обычно нет Работа. Затем вставьте новый автоматический выключатель.
Пока у вас открыта монтажная панель, проверьте другую ветвь. цепи, чтобы убедиться, что они правильно установлены, и затянуть все незакрепленные детали. Установите крышку панели и убедитесь, что все переключатели ответвленной цепи находятся в положении «выключено». Продолжать включите главный автоматический выключатель, а затем включите каждый индивидуальный выключатель ответвления отдельно. Проверьте цепи, чтобы убедитесь, что они работают правильно, и оставайтесь на месте.
Если заменяющая цепь работает правильно, значит, вы законченный. Если у вас все еще есть проблема с цепью, вы можете для проверки электрических устройств, связанных с цепью, или проконсультируйтесь со специалистом для получения дополнительной помощи.
Новые и устаревшие выключатели для замены можно приобрести в Интернете по адресу https://www.relectric.com.
.