Таблица автоматических выключателей по току: Таблица мощностей, токов и сечений автоматических выключателей для однофазной и трехфазной сети

Содержание

Номиналы автоматических выключателей по току: таблица

Чтобы понимать основы электродинамики, сделать дома качественную, пожаробезопасную электрическую разводку, нужны минимальные знания в этой области. Не последнюю роль в этом играют номиналы автоматических выключателей по току. О том, какие они бывают и в чем заключается принцип их работы, рассказано в этой статье.

Номиналы автоматических выключателей по току

Автоматическими выключателями называются устройства, которые защищают электрические сети от перегруза, блуждающих токов, короткого замыкания. Поскольку они надежны и просты в использовании, их используют повсеместно в бытовой электросети.

Что такое номиналы

Поскольку все электрические приборы потребляют разную мощность, то их рабочий ток неодинаковый. Поэтому автоматический защитный выключатель подбирается под номинал.

Автоматические выключатели нужны в каждой сети

Обратите внимание! Мощные промышленные оборудования потребляют множество ампер, поэтому для них есть свои показатели.

Какая стандартная линейка автоматических выключателей по току

По ПУЭ в каждом аппарате есть надпись, которая указывает на номинальное значение электрической энергии. Чтобы получить такую информацию, нужно просто рассмотреть корпус устройства. На нем есть буква и число. Всего для маркировки используются обычно три буквы — В, С и D. Числа обозначают количество заряда. Буква показывает временную характеристику или период, за который срабатывает прибор.

Маркировка оборудования

Для дома используются аппараты с первыми двумя буквами. В промышленности нужны защитные устройства D. Также применяются более мощные агрегаты, обозначенные буквами L, Z и K. У них номинальные значения выше, чем в бытовых, квартирных устройствах.

Стандартная линейка включает в себя мини-автоматы, воздушные автоматы, закрытые выключатели, устройства защитного отключения и дифференциальные автоматы.

Обратите внимание! В маркировке указываются также серия, рабочее напряжение, полюса и отключающая способность.

Показатели номинального тока на автоматических выключателям

В мини-моделях стандартные номиналы автоматов 25-32 А, поскольку они имеют минимальный функционал работы. Они оцениваются в низкую стоимость и не могут быть настроены вручную. Воздушные автоматы обладают большими размерами, открытым негерметичным корпусом и повышенной номинальной мощностью от 400 А. Закрытые выключатели используются для силовых потребителей. У них закрытый герметичный корпус, сравнительно небольшие габариты. Они работают с сетями до 3,2 кА. Их можно использовать в экстремальном влажном климате.

Значения на корпусе аппаратов

К сведению! УЗО — самые популярные защитники бытовых электрических сетей. Они защищают квартирную электропроводку и жильцов от удара током. Они имеют номинальный ток от 10 А. Как и ряд других устройств, УЗО бывает однофазным, двухфазным и трехфазным.

Дифавтомат — гибридный аппарат, имеющий свойства УЗО. Им защищается проводка и обеспечивается защита от перегрузки. Его номинальное токовое значение 6-63 А.

Таблица номиналов автоматических выключателей

Главным критерием выбора электропроводки и защитного выключателя — номинальное и предельно допустимое значение тока в линии. Его можно определить как по конструкции оборудования, так и по таблице.

Таблица номиналов

Номиналы автоматических выключателей по току более 100 А или менее указанного значения — это допустимые показатели коммутационных электронных аппаратов, способных включать, проводить и отключать электричество при нормальном условии в цепи. Согласно таблице, значения отличаются в зависимости от устройств, параметров сети. На них нужно обязательно опираться при покупке автоматов, чтобы надежно обезопасить сеть.

Выбор автоматического выключателя по параметрам сети, подключенной нагрузке (мощности), по току, по сечению провода.

Конструктивные элементы и особенности эксплуатации автоматов.

Старая версия статьи здесь

Автоматические выключатели одновременно выполняют функции защиты и управления: защищают кабели, провода, электрические сети и потребителей от перегрузки и короткого замыкания (сверхтоков короткого замыкания), а также обеспечивают нормальный режим протекания электротока в цепи и осуществляют управление участками электроцепей.

Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.

Автоматы имеют защитные (спусковые) устройства двух типов: тепловое реле с выдержкой времени для защиты от перегрузки и электромагнитное реле для защиты от короткого замыкания.

Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.

 

Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить Вас и сработает в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Неверный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.

Не рекомендуется применять «автомат» с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели с завышенным номинальным током срабатывания. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки и потребителей, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель также должен отключить напряжение при коротком замыкании.

Характеристики срабатывания (отключения) и эксплуатации установлены в европейских стандартах на автоматические выключатели: DIN VDE 0641 часть 11/8.92, EN 60 898, IEC 898 (DIN – Немецкий промышленный стандарт, VDE – Технические правила Общества немецких электриков, EN – Европейский стандарт, IEC – Международная электротехническая комиссия) и в российском стандарте ГОСТ Р 50345-99.

Согласно данным стандартам защитные устройства могут быть трех характеристик срабатывания:

    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания B рекомендуется применять преимущественно для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (как правило, цепи освещения и розеток)
    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания C рекомендуется применять  для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения и розеток), а также для защиты цепей с потребителями, обладающими большим пусковым током (группы ламп, электродвигатели и т. д.)
    • Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D преимущественно применяются для защиты кабелей и цепей с потребителями с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.)

Стоит отметить, что подавляющее большинство автоматов на российском рынке предлагается с характеристикой С, с характеристикой B продаются как правило автоматы на малые токи, остальные поставляются в основном под заказ.

 

Согласно стандарту DIN VDE 0100 часть 430/11.91 и его приложений (для устройств защиты кабелей и электрических цепей от перегрузки), защита от чрезмерного нагрева (тепловая защита) в случае перегрузки обеспечивается, если выполняются следующие условия:

    • Потребляемый ток цепи должен быть меньше или равным номинальному току автоматического выключателя, который в свою очередь должен быть не больше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (Ib<=In<=Iz)
    • Номинальный ток срабатывания автоматического выключателя (для защиты от перегрузки по току) должен быть примерно в 1,5 раза меньше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (In<=1,45*Iz)

где Ib – потребляемый ток цепи, нагрузка
Iz – допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля
In – номинальный или заданный ток устройств защиты от чрезмерного тока

Определить максимальный ток, который выдерживает проводка можно с помощью программы по выбору сечения провода по нагреву и потерям напряжения или по таблицам ПУЭ (Правил устройства электроустановок).

 

 
Характеристики срабатывания автоматических выключателей B и C согласно DIN VDE 0641 и D согласно IEC 947-2

 

Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC 60 898

 

 Характеристика срабатывания Тепловое реле Электромагнитное реле
 Малый испытательный ток Большой испытательный ток Время срабатывания Удерживание СрабатываниеВремя срабатывания
 B 1,13*In  > 1час 3*In > 0,1 с
  1,45*In < 1час  5*In< 0,1 с
 C 1,13*In  > 1час 5*In > 0,1 с
  1,45*In < 1час  10*In< 0,1 с
 D 1,13*In  > 1час 10*In > 0,1 с
  1,45*In < 1час  20*In< 0,1 с

 

То есть при перегрузке до 13% номинального тока, автоматический выключатель должен отключиться не ранее, чем через час (т. е. выдерживать перегрузку 13% минимум в течение часа), а при перегрузке до 45%, тепловое реле должно отключить «автомат» в течение часа.

Трехкратную перегрузку автоматический выключатель с характеристикой B должен как минимум выдерживать 0,1 секунду, а при пятикратной перегрузке встроенное электромагнитное реле должно отключить автоматический выключатель менее чем за 0,1 секунду.

Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного Вами автоматического выключателя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок для Вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартир проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм2, а такой провод выдерживает максимум 24А. В этом случае единственным разумным решением будет не включать одновременно, например, микроволновую печь и электрочайник или стиральную машину, а не заменять автомат 16А на 25А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок.

Аналогичным образом подбирается и номинальный ток для дифференциального автомата (так как он объединяет в себе УЗО и автоматический выключатель) — выбор дифференциального автоматического выключателя.

При использовании в цепи постоянного тока характеристики срабатывания теплового расцепителя остаются теми же, что и в сетях переменного напряжения. А характеристики максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя изменятся.

Значения максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя.

 

 

 

Характеристика выключения

B

C

D

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

Минимальный испытательный ток

3,0*In

3,0*In

5*In

5*In

10*In

Максимальный испытательный ток

5,0*In

7,5*In

10*In

15*In

20*In


Допустимая нагрузка на автоматические выключатели
, установленные в ряд один за другим

Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.

 Число автоматических выключателей Коэффициент К
 1 1
 2…3 0,95
 4…5 0,9
 ≥6 0,85

Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30°С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, так как при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в зависимости от окружающей температуры.

 

In (А)30°С35°С40°С45°С50°С55°С60°С
0,50,50,470,450,40,38
110,950,90,80,70,60,5
221,91,71,61,51,41,3
332,82,52,42,32,11,9
443,73,53,332,82,5
665,65,354,64,23,8
10109,48,887,576,4
1616151413121110
202018,517,516,5151413
252523,52220,51917,516
3232302826242220
404037,53533302825
50504744413833532
6363595551484440

 

См. каталог:
Модульные устройства коммутации и управления HAGER
Автоматические выключатели, УЗО и дифф. автоматы Hager
Линейные защитные автоматы — для защиты кабелей и проводов
Автоматические выключатели Hager HMF на токи 80-125А
Автоматические выключатели SASSIN
Автоматы дифференциальные SASSIN серии C45L, C45N

Статьи по теме:

Выбор устройства защитного отключения (УЗО)
Выбор дифференциального автомата
Проведение электромонтажных работ


Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.)!!!


© ООО «Электромир», 2010.

Расчет автоматического выключателя

Расчет автоматического выключателя необходим для выбора номинального тока и время токовой характеристикой автомата. При этом количество полюсов у автомата не влияет на расчеты и определяется из схемы подключения и подключаемого оборудования.

Следует помнить, что основное назначение автоматического выключателя является защита электропроводки от разрушения токовыми нагрузками превышающие расчетные значения для данного сечения провода. Иными словами при расчет автоматического выключателя больше учитывается рабочий ток, а также пусковые токи возникающие при включении электрооборудования.

В расчете номинального тока автомата принимается во внимание рабочий ток электропроводки и таблица расчета автомата защиты на соответствие сечения жилы провода и материала жилы провода к номиналу тока автомата. При выборе автомата по время токовой характеристики следует учитывать пусковые токи подключаемой нагрузки.

Расчет мощности автомата.

Как было сказано выше, при расчете автомата учитывается сила тока, допускаемая для безопасной работы расчетной линии, защищаемой автоматическим выключателем. При расчете номинала автомата необходимо знать максимально допустимый ток линии питания, а не мощность и силу тока подключаемых электроприборов. Расчет величины тока по сумме мощностей нагрузок не учитывает того, что автоматический выключатель предназначен в первую очередь для защиты питающей лини, а не нагрузки.

Для определения допустимого тока электропроводов следует учитывать таблицы, приведенные здесь с целью ознакомления. Из таблиц видно, что допустимые токи провода разнятся не только в зависимости от сечения жилы, но и от способа прокладки и количества жил.

ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами





























Сечение токопроводящей жилы, мм2Ток, А, для проводов, проложенных
открыто (в лотке)в одной трубе
двух одно-жильныхтрех одно-жильныхчетырех одно-жильныходного двух-жильногоодного трех-жильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830

ПУЭ, Таблица 1. 3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
























Сечение токопроводящей жилы, мм2Ток, А, для проводов, проложенных
открыто (в лотке)в одной трубе
двух одно-жильныхтрех одно-жильныхчетырех одно-жильныходного двух-жильногоодного трех-жильного
2211918151714
2,5242019191916
3272422212218
4322828232521
5363230272824
6393632303126
8464340373832
10605047394238
16756060556055
251058580707565
3513010095859575
50165140130120125105
70210175165140150135
95255215200175190165
120295245220200230190
150340275255
185390
240465
300535
400645

Определив по таблице рабочий ток проводов, подбираем номинальный ток автомата, который будет защищать эту проводку. Номинал автоматического выключателя следует выбирать либо равным, либо меньшим рабочего тока проводов.

Выбор характеристики автоматов.

Выбрав номинал автомата необходимо выбрать время токовую характеристику, зависящую от подключаемой к линии нагрузки, вернее от пусковых токов этих нагрузок. В приведенной ниже таблице приведены кратности пусковых токов электроприборов и продолжительность их в секундах.








Вид нагрузкиКратность пускового к рабочему токуПродолжительность пускового тока, сек

Лампы накаливания

5 — 13

0,05

Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль

1,05 — 1,1

0,5 — 30

Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами

1,05 — 1,1

0,1 — 0,5

Приборы с блоками питания

5 — 10

0,25 — 0,5

Приборы с трансформатором на входе блока питания

до 3

0,25 — 0,5

Бытовые приборы с электродвигателями

3 — 7

1 — 3

Исходя из выше указанных кратностей пускового тока и известного тока электроприбора определяется величина силы тока в сети при включении в нее электроприбора, а так же продолжительность повышенного тока в секундах.

Например, зная, что при мощности электрической мясорубки 1,2 кВт рабочий ток будет 5,45 Ампер, а при учете кратности пускового тока до 7 раз выходим на 38 Ампер!, причем данный ток течет в цепи на протяжении от 1 до 3 секунд. Если данную линию защищает автоматический выключатель на 10А с характеристикой В (он срабатывает с 30А) и может сработать в момент включения по перегрузки и лучше его поменять на автомат с характеристикой С (срабатывает с 50А).

Если вы обратили внимание в таблице присутствуют достаточно большие пусковые токи, например у блоков питания (вплоть до 10 кратного), обычно мощность таких приборов мала и не создает опасности пускового отключения автоматического выключателя.

Материалы, близкие по теме:

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 телекоммуникационной системы.

Выбор автоматического выключателя

Выбор CB осуществляется с точки зрения:

  • Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение…) установки, для которой предназначен выключатель
  • Окружающая среда: температура окружающей среды, в корпусе киоска или распределительного щита, климатические условия и т. д.
  • Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
  • Характеристики защищенных кабелей, шин, системы шинопроводов и применения (распределение, двигатель…)
  • Координация с вышестоящим и/или нижестоящим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем-разъединителем, контактором…
  • Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и соответствующим вспомогательным контактам, вспомогательным отключающим катушкам, соединению
  • Правила установки; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (См. Защита от поражения электрическим током и возгорания электрическим током)
  • Характеристики нагрузки, такие как двигатели, флуоресцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы НН/НН

Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя НН для использования в распределительных системах.

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 бытовых автоматических выключателей согласно IEC 60898 серия
  • 40°C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа, согласно серии IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.

Работа этих автоматических выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависит от технологии их расцепителей (см. х47).

Рис. h47 – Температура окружающей среды

Некомпенсированные термомагнитные расцепители

Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют уровень тока срабатывания, который зависит от температуры окружающей среды.

Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепляющими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от температуры окружающей среды. Если автоматический выключатель установлен в корпусе или в жарком месте (котельная и т. д.), ток, необходимый для отключения автоматического выключателя при перегрузке, будет заметно снижен.Когда температура, в которой находится CB, превышает его опорную температуру, его номинальные характеристики снижаются. По этой причине производители выключателей предоставляют таблицы, в которых указаны коэффициенты, применяемые при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. , рис. h49) можно отметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению мощности выключателя. Кроме того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые вплотную друг к другу, как это обычно показано на рис. h34, обычно монтируются в небольшом закрытом металлическом корпусе. В этой ситуации взаимный нагрев при пропускании нормальных токов нагрузки, как правило, требует их снижения в 0,8 раза.

Пример

Какой номинал (In) выбрать для iC60 N?

  • Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
  • Устанавливается рядом с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
  • При температуре окружающей среды 60 °C

Номинальные параметры автоматического выключателя iC60N, рассчитанного на 40 А, будут снижены до 38.2 А в окружающем воздухе при 60°C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы учесть взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать упомянутый выше коэффициент 0,8, так что 38,2 х 0,8 = 30,5 А, что не подходит для нагрузки 34 А.

Таким образом, будет выбран автоматический выключатель на 50 А, обеспечивающий номинальный (сниженный) ток 47,6 x 0,8 = 38 А.

Термомагнитные расцепители с компенсацией

Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую планку, 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 распределительных систем низкого напряжения, а бытовые (и аналогичные) установки защищены в рабочем положении автоматическим выключателем, предоставленным поставщиком. Этот CB, помимо обеспечения защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; при этом в случае превышения потребителем текущего уровня, указанного в его договоре поставки с энергоорганом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) имеет компенсацию для диапазона температур от — 5 °C до + 40 °C.
  • Автоматические выключатели низкого напряжения с номиналом ≤ 630 А обычно оснащаются компенсирующими расцепителями для этого диапазона (от — 5 °C до + 40 °C) -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями

    Тепловые характеристики автоматического выключателя

    даны с учетом сечения и типа проводника (медь или алюминий) в соответствии с IEC60947-1, таблица 9 и 10, и IEC60898-1 и 2, таблица 10.

    iC60 (МЭК 60947-2)

    Рис. h48 – iC60 (IEC 60947-2) — пониженные/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
    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, оснащенный расцепителями TM-D или TM-G — пониженные/повышенные номинальные 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

    обладают высокой стабильностью при изменении температурного режима.

    Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа при изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, соотносящую максимальные значения допустимых уровней тока отключения с температурой окружающей среды (см. , рис. h50).

    Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может быть использована для лучшего управления электрораспределением, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.

    Рис. h50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры

    Тип выдвижного ящика Masterpact МТЗ2 N1-h2-h3-h4-L1-h20
    08 10 12 16 20 [а] 20 [b]
    Температура окружающей среды (°C)
    Спереди или сзади горизонтально 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
    45
    50
    55
    60 1900
    65 1830 1950
    70 1520 1750 1900
    В задней вертикальной 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
    45
    50
    55
    60
    65
    70
    1. ^ Тип: h2/h3/h4
    2. ^ Тип: L1

    Выбор порога мгновенного или кратковременного срабатывания

    На рисунке h51, приведенном ниже, представлены основные характеристики расцепителей мгновенного или кратковременного действия с задержкой срабатывания.

    Рис. h51 – Различные расцепители, мгновенного действия или с кратковременной выдержкой времени

    Тип Расцепитель приложений
    Низкая уставка

    тип Б

    • Источники с низким уровнем тока короткого замыкания (резервные генераторы)
    • Длинные линии или кабели
    Стандартная настройка

    тип С

    • Защита цепей: общий случай
    Высокая уставка

    тип D или K

    • Защита цепей с высокими начальными уровнями переходных токов (например,г. двигатели, трансформаторы, активные нагрузки)
    12 дюймов

    тип МА

    • Защита двигателей в сочетании с контакторами и защита от перегрузки

    Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания

    Установка низковольтного автоматического выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность 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 Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки его установки, либо
    • Если это не так, следует связать 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 мощность, которую может выдержать нижестоящее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты без каких-либо повреждений.Этот метод выгодно используется в:

    • Сборки плавких предохранителей и автоматических выключателей
    • Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.

    Этот метод известен как «каскадирование» (см. Координация автоматических выключателей).

    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 при наличии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).

    В этом случае автоматический выключатель должен устранять неисправность с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. Отключающая способность выключателя в такой ситуации может быть изменена.

    Приложение H IEC60947-2 касается этой ситуации, 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 заводской табличке должна использоваться маркировка символом.

    Правила некоторых стран могут включать дополнительные требования.

    Рис. h52 – Ситуация двойного замыкания на землю

    Выбор автоматических выключателей в качестве главного ввода и фидеров

    Установка с питанием от одного трансформатора

    Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, некоторые национальные стандарты требуют низковольтного автоматического выключателя, в котором хорошо видны разомкнутые контакты, например,
    выкатной автоматический выключатель.

    Пример

    (см. рис. х53)

    Какой тип автоматического выключателя подходит для главного автоматического выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора 250 кВА СН/НН (400 В) на подстанции потребителя?

    В трансформаторе = 360 А

    Isc (3 фазы) = 9 кА

    Для этой цели подходит Compact NSX400N с регулируемым диапазоном расцепителей от 160 до 400 А и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА.

    Рис. h53 – Пример трансформатора на подстанции потребителя

    Установка с несколькими параллельными трансформаторами

    (см. рис. х54)

    • Каждый из фидерных автоматических выключателей CBP должен быть способен отключать суммарный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
    • Главные вводные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) только Isc2 + Isc3 для короткого замыкания, расположенного на входной стороне CBM1.

    Исходя из этих соображений, автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих условиях, в то время как автоматический выключатель наибольшего трансформатора будет проходить наименьший уровень тока короткого замыкания. -ток цепи

    • Мощность CBM должна быть выбрана в соответствии с мощностью кВА соответствующих трансформаторов

    Рис. h54 — Трансформаторы параллельно

    Примечание: Важнейшие условия для успешной работы 3-фазных трансформаторов при параллельном подключении можно резюмировать следующим образом:

    1. Фазовый сдвиг напряжения от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех устройствах, которые необходимо запараллелить.

    2. Коэффициенты напряжения холостого хода, первичная и вторичная, должны быть одинаковыми во всех блоках.

    3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех устройств.

    Например, трансформатор на 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно распределять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА с Zsc = 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружаться автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов с коэффициентом мощности более 2 кВА параллельная работа не рекомендуется.

    Рисунок h56 указывает для наиболее обычной компоновки (2 или 3 трансформатора одинаковой мощности кВА) максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются главные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, в рисунок h55). Он основан на следующих гипотезах:

    • 3-фазная мощность короткого замыкания на стороне СН трансформатора 500 МВА
    • Трансформаторы стандартные 20/0.Блоки распределительного типа 4 кВ, классифицированные по списку
    • Кабели от каждого трансформатора до его автоматического выключателя состоят из 5 метров одножильных проводников
    • Между каждой входной цепью CBM и каждой отходящей цепью CBP имеется шина длиной 1 метр
    • Распределительное устройство устанавливается в напольном закрытом распределительном щите при температуре окружающего воздуха 30 °C

    Пример

    (см. рис. h55)

    Выбор автоматического выключателя для режима CBM

    Для трансформатора 800 кВА In ​​= 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (от рис. х56), CBM, указанный в таблице, это Compact NS1250N (Icu = 50 кА)

    Выбор автоматического выключателя для режима CBP

    С.в. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана в рис. h56 как 56 кА.

    Для трех отходящих цепей 1, 2 и 3 рекомендуется использовать токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинал Icu в каждом случае = 70 кА.

    Преимущества этих автоматических выключателей:

    • Полная селективность с входными (CBM) прерывателями
    • Использование «каскадной» техники с соответствующей экономией на всех последующих компонентах

    Рис.h55 — Трансформаторы параллельно

    Рис. h56 – Максимальные значения тока короткого замыкания, отключаемого вводным и фидерным выключателями (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно

    Количество и мощность трансформаторов 20/0,4 кВ Минимальная отключающая способность КЗ главных выключателей (Icu) кА Главные автоматические выключатели (CBM) полная селективность с отходящими автоматическими выключателями (CBP) Минимальная отключающая способность КЗ главных выключателей (Icu) кА Номинальный ток In главного автоматического выключателя (CPB) 250А
    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 х 1000 46 МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н 69 NSX100-630H
    2 х 1250 29 МТЗ2 20Н1/НС2000Н 58 NSX100-630H
    3 х 1250 58 МТЗ2 20х2/НС2000Н 87 NSX100-630S
    2 х 1600 36 МТЗ2 25Н1/НС2500Н 72 NSX100-630S
    3 х 1600 72 МТЗ2 25х3/НС2500Н 108 NSX100-630L
    2 х 2000 45 МТЗ2 32х2/НС3200Н 90 NSX100-630S
    3 х 2000 90 МТЗ2 32х3 135 NSX100-630L

    Выбор фидерных и оконечных выключателей

    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, расположенной выше точки, предназначенной 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.

    Подробный 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, полученного из таблицы, необходимо использовать метод, указанный в разделе «Ток короткого замыкания». .

    Двухполюсные автоматические выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищаемым полюсом

    Эти выключатели, как правило, 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 двойной неисправности
    • Номинал отключения по току короткого замыкания: 2-полюсный фазо-нейтральный выключатель должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного замыкания
    • Защита от непрямого прикосновения: данная 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 телекоммуникационной системы.

    Выбор автоматического выключателя

    Выбор CB осуществляется с точки зрения:

    • Электрические характеристики (переменный или постоянный ток, напряжение…) установки, для которой предназначен СВ
    • Окружающая среда: температура окружающей среды, в корпусе киоска или распределительного щита, климатические условия и т. д.
    • Предполагаемый ток короткого замыкания в месте установки
    • Характеристики защищенных кабелей, шин, системы шинопроводов и применения (распределение, двигатель…)
    • Координация с вышестоящим и/или нижестоящим устройством: селективность, каскадирование, координация с выключателем нагрузки, контактором…
    • Эксплуатационные характеристики: требования (или нет) к дистанционному управлению и индикации и соответствующим вспомогательным контактам, вспомогательным отключающим катушкам, соединению
    • Правила установки; в частности: защита от поражения электрическим током и теплового воздействия (См. Защита от поражения электрическим током и возгорания электрическим током)
    • Характеристики нагрузки, такие как двигатели, флуоресцентное освещение, светодиодное освещение, трансформаторы НН/НН

    Следующие примечания относятся к выбору автоматического выключателя НН для использования в распределительных системах.

    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 бытовых автоматических выключателей согласно IEC 60898 серия
    • 40°C по умолчанию для автоматических выключателей промышленного типа, согласно серии IEC 60947. Однако может быть предложено другое значение.

    Работа этих автоматических выключателей при различной температуре окружающей среды в основном зависит от технологии их расцепителей (см. х47).

    Рис. h47 – Температура окружающей среды

    Некомпенсированные термомагнитные расцепители

    Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями имеют уровень тока срабатывания, который зависит от температуры окружающей среды.

    Автоматические выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепляющими элементами имеют уровень тока отключения, который зависит от температуры окружающей среды. Если автоматический выключатель установлен в корпусе или в жарком месте (котельная и т. д.), ток, необходимый для отключения автоматического выключателя при перегрузке, будет заметно снижен.Когда температура, в которой находится CB, превышает его опорную температуру, его номинальные характеристики снижаются. По этой причине производители выключателей предоставляют таблицы, в которых указаны коэффициенты, применяемые при температурах, отличных от эталонной температуры выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (см. , рис. h49) можно отметить, что более низкая температура, чем эталонное значение, приводит к повышению мощности выключателя. Кроме того, небольшие выключатели модульного типа, устанавливаемые вплотную друг к другу, как это обычно показано на рис. h34, обычно монтируются в небольшом закрытом металлическом корпусе. В этой ситуации взаимный нагрев при пропускании нормальных токов нагрузки, как правило, требует их снижения в 0,8 раза.

    Пример

    Какой номинал (In) выбрать для iC60 N?

    • Защита цепи, максимальный ток нагрузки которой оценивается в 34 А
    • Устанавливается рядом с другими выключателями в закрытой распределительной коробке
    • При температуре окружающей среды 60 °C

    Номинальные параметры автоматического выключателя iC60N, рассчитанного на 40 А, будут снижены до 38.2 А в окружающем воздухе при 60°C (см. Рисунок h49). Однако, чтобы учесть взаимный нагрев в замкнутом пространстве, необходимо использовать упомянутый выше коэффициент 0,8, так что 38,2 х 0,8 = 30,5 А, что не подходит для нагрузки 34 А.

    Таким образом, будет выбран автоматический выключатель на 50 А, обеспечивающий номинальный (сниженный) ток 47,6 x 0,8 = 38 А.

    Термомагнитные расцепители с компенсацией

    Эти расцепители включают биметаллическую компенсирующую планку, 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 распределительных систем низкого напряжения, а бытовые (и аналогичные) установки защищены в рабочем положении автоматическим выключателем, предоставленным поставщиком. Этот CB, помимо обеспечения защиты от опасности косвенного прикосновения, срабатывает при перегрузке; при этом в случае превышения потребителем текущего уровня, указанного в его договоре поставки с энергоорганом. Автоматический выключатель (≤ 60 A) имеет компенсацию для диапазона температур от — 5 °C до + 40 °C.
    • Автоматические выключатели низкого напряжения с номиналом ≤ 630 А обычно оснащаются компенсирующими расцепителями для этого диапазона (от — 5 °C до + 40 °C) -выключатели с некомпенсированными тепловыми расцепителями

      Тепловые характеристики автоматического выключателя

      даны с учетом сечения и типа проводника (медь или алюминий) в соответствии с IEC60947-1, таблица 9 и 10, и IEC60898-1 и 2, таблица 10.

      iC60 (МЭК 60947-2)

      Рис. h48 – iC60 (IEC 60947-2) — пониженные/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
      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, оснащенный расцепителями TM-D или TM-G — пониженные/повышенные номинальные 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

      обладают высокой стабильностью при изменении температурного режима.

      Важным преимуществом электронных расцепителей является их стабильная работа при изменяющихся температурных условиях.Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому производители обычно предоставляют рабочую диаграмму, соотносящую максимальные значения допустимых уровней тока отключения с температурой окружающей среды (см. , рис. h50).

      Кроме того, электронные расцепители могут предоставлять информацию, которая может быть использована для лучшего управления электрораспределением, включая энергоэффективность и качество электроэнергии.

      Рис. h50 — Снижение номинальных характеристик автоматического выключателя Masterpact MTZ2 в зависимости от температуры

      Тип выдвижного ящика Masterpact МТЗ2 N1-h2-h3-h4-L1-h20
      08 10 12 16 20 [а] 20 [b]
      Температура окружающей среды (°C)
      Спереди или сзади горизонтально 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
      45
      50
      55
      60 1900
      65 1830 1950
      70 1520 1750 1900
      В задней вертикальной 40 800 1000 1250 1600 2000 2000
      45
      50
      55
      60
      65
      70
      1. ^ Тип: h2/h3/h4
      2. ^ Тип: L1

      Выбор порога мгновенного или кратковременного срабатывания

      На рисунке h51, приведенном ниже, представлены основные характеристики расцепителей мгновенного или кратковременного действия с задержкой срабатывания.

      Рис. h51 – Различные расцепители, мгновенного действия или с кратковременной выдержкой времени

      Тип Расцепитель приложений
      Низкая уставка

      тип Б

      • Источники с низким уровнем тока короткого замыкания (резервные генераторы)
      • Длинные линии или кабели
      Стандартная настройка

      тип С

      • Защита цепей: общий случай
      Высокая уставка

      тип D или K

      • Защита цепей с высокими начальными уровнями переходных токов (например,г. двигатели, трансформаторы, активные нагрузки)
      12 дюймов

      тип МА

      • Защита двигателей в сочетании с контакторами и защита от перегрузки

      Выбор автоматического выключателя в соответствии с предполагаемым током короткого замыкания

      Установка низковольтного автоматического выключателя требует, чтобы его отключающая способность при коротком замыкании (или отключающая способность 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 Icu (или Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для точки его установки, либо
      • Если это не так, следует связать 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 мощность, которую может выдержать нижестоящее устройство и все связанные с ним кабели, провода и другие компоненты без каких-либо повреждений.Этот метод выгодно используется в:

      • Сборки плавких предохранителей и автоматических выключателей
      • Объединения токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей.

      Этот метод известен как «каскадирование» (см. Координация автоматических выключателей).

      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 при наличии первого замыкания на противоположной стороне автоматического выключателя (см. Рисунок h52).

      В этом случае автоматический выключатель должен устранять неисправность с помощью межфазного напряжения на одном полюсе вместо напряжения между фазой и нейтралью. Отключающая способность выключателя в такой ситуации может быть изменена.

      Приложение H IEC60947-2 касается этой ситуации, 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 заводской табличке должна использоваться маркировка символом.

      Правила некоторых стран могут включать дополнительные требования.

      Рис. h52 – Ситуация двойного замыкания на землю

      Выбор автоматических выключателей в качестве главного ввода и фидеров

      Установка с питанием от одного трансформатора

      Если трансформатор расположен на подстанции потребителя, некоторые национальные стандарты требуют низковольтного автоматического выключателя, в котором хорошо видны разомкнутые контакты, например,
      выкатной автоматический выключатель.

      Пример

      (см. рис. х53)

      Какой тип автоматического выключателя подходит для главного автоматического выключателя установки, питаемой от трехфазного трансформатора 250 кВА СН/НН (400 В) на подстанции потребителя?

      В трансформаторе = 360 А

      Isc (3 фазы) = 9 кА

      Для этой цели подходит Compact NSX400N с регулируемым диапазоном расцепителей от 160 до 400 А и отключающей способностью при коротком замыкании (Icu) 50 кА.

      Рис. h53 – Пример трансформатора на подстанции потребителя

      Установка с несколькими параллельными трансформаторами

      (см. рис. х54)

      • Каждый из фидерных автоматических выключателей CBP должен быть способен отключать суммарный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подключенных к шинам: Isc1 + Isc2 + Isc3
      • Главные вводные автоматические выключатели CBM должны выдерживать максимальный ток короткого замыкания (например) только Isc2 + Isc3 для короткого замыкания, расположенного на входной стороне CBM1.

      Исходя из этих соображений, автоматический выключатель наименьшего трансформатора будет подвергаться наибольшему уровню тока короткого замыкания в этих условиях, в то время как автоматический выключатель наибольшего трансформатора будет проходить наименьший уровень тока короткого замыкания. -ток цепи

      • Мощность CBM должна быть выбрана в соответствии с мощностью кВА соответствующих трансформаторов

      Рис. h54 — Трансформаторы параллельно

      Примечание: Важнейшие условия для успешной работы 3-фазных трансформаторов при параллельном подключении можно резюмировать следующим образом:

      1. Фазовый сдвиг напряжения от первичного к вторичному должен быть одинаковым во всех устройствах, которые необходимо запараллелить.

      2. Коэффициенты напряжения холостого хода, первичная и вторичная, должны быть одинаковыми во всех блоках.

      3. Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковым для всех устройств.

      Например, трансформатор на 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно распределять нагрузку с трансформатором на 1000 кВА с Zsc = 6%, т.е.е. трансформаторы будут загружаться автоматически пропорционально их номинальной мощности в кВА. Для трансформаторов с коэффициентом мощности более 2 кВА параллельная работа не рекомендуется.

      Рисунок h56 указывает для наиболее обычной компоновки (2 или 3 трансформатора одинаковой мощности кВА) максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются главные и главные выключатели (CBM и CBP соответственно, в рисунок h55). Он основан на следующих гипотезах:

      • 3-фазная мощность короткого замыкания на стороне СН трансформатора 500 МВА
      • Трансформаторы стандартные 20/0.Блоки распределительного типа 4 кВ, классифицированные по списку
      • Кабели от каждого трансформатора до его автоматического выключателя состоят из 5 метров одножильных проводников
      • Между каждой входной цепью CBM и каждой отходящей цепью CBP имеется шина длиной 1 метр
      • Распределительное устройство устанавливается в напольном закрытом распределительном щите при температуре окружающего воздуха 30 °C

      Пример

      (см. рис. h55)

      Выбор автоматического выключателя для режима CBM

      Для трансформатора 800 кВА In ​​= 1155 А; Icu (минимум) = 38 кА (от рис. х56), CBM, указанный в таблице, это Compact NS1250N (Icu = 50 кА)

      Выбор автоматического выключателя для режима CBP

      С.в. Отключающая способность (Icu), необходимая для этих автоматических выключателей, указана в рис. h56 как 56 кА.

      Для трех отходящих цепей 1, 2 и 3 рекомендуется использовать токоограничивающие автоматические выключатели типов NSX400 H, NSX250 H и NSX100 H. Номинал Icu в каждом случае = 70 кА.

      Преимущества этих автоматических выключателей:

      • Полная селективность с входными (CBM) прерывателями
      • Использование «каскадной» техники с соответствующей экономией на всех последующих компонентах

      Рис.h55 — Трансформаторы параллельно

      Рис. h56 – Максимальные значения тока короткого замыкания, отключаемого вводным и фидерным выключателями (CBM и CBP соответственно), для нескольких трансформаторов, включенных параллельно

      Количество и мощность трансформаторов 20/0,4 кВ Минимальная отключающая способность КЗ главных выключателей (Icu) кА Главные автоматические выключатели (CBM) полная селективность с отходящими автоматическими выключателями (CBP) Минимальная отключающая способность КЗ главных выключателей (Icu) кА Номинальный ток In главного автоматического выключателя (CPB) 250А
      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 х 1000 46 МТЗ1 16х3 / МТЗ2 16х2 / НС1600Н 69 NSX100-630H
      2 х 1250 29 МТЗ2 20Н1/НС2000Н 58 NSX100-630H
      3 х 1250 58 МТЗ2 20х2/НС2000Н 87 NSX100-630S
      2 х 1600 36 МТЗ2 25Н1/НС2500Н 72 NSX100-630S
      3 х 1600 72 МТЗ2 25х3/НС2500Н 108 NSX100-630L
      2 х 2000 45 МТЗ2 32х2/НС3200Н 90 NSX100-630S
      3 х 2000 90 МТЗ2 32х3 135 NSX100-630L

      Выбор фидерных и оконечных выключателей

      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, расположенной выше точки, предназначенной 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.

      Подробный 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, полученного из таблицы, необходимо использовать метод, указанный в разделе «Ток короткого замыкания». .

      Двухполюсные автоматические выключатели (для фазы и нейтрали) только с одним защищаемым полюсом

      Эти выключатели, как правило, 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 двойной неисправности
      • Номинал отключения по току короткого замыкания: 2-полюсный фазо-нейтральный выключатель должен быть способен отключать на одном полюсе (при межфазном напряжении) ток двойного замыкания
      • Защита от непрямого прикосновения: данная защита обеспечивается согласно правилам для ИТ-схем

      Напряжение | карлингтех.

      ком

       

      Электричество — это движение электронов от одного атома к другому. Поток электронов через электрический проводник называется электрическим током. Электрическое давление, необходимое для того, чтобы вызвать это движение, равно напряжению . Напряжение само по себе не течет по проводникам, а является силой, которая заставляет ток (измеряемый в амперах) течь. Напряжение также называют электрическим потенциалом, потому что, если в проводнике присутствует напряжение, существует потенциал для протекания тока.

      Номинальное напряжение зависит от способности автоматического выключателя подавлять внутреннюю дугу, возникающую при размыкании контактов автоматического выключателя. Номинальное значение напряжения , указанное для автоматических выключателей Carling Technologies, представляет собой максимальное напряжение , при котором выключатель работает должным образом при номинальном токе. Компания Carling предлагает устройства с номинальным напряжением переменного (переменного тока) и постоянного (постоянного тока) напряжения.

      AC/DC

      Переменный ток или переменный ток представляет собой электрический ток или напряжение, которые меняют свое направление на противоположное через равные промежутки времени и имеют попеременно положительные и отрицательные значения, среднее значение которых за определенный период времени равно нулю.Количество раз, которое это значение изменяется (или циклов) в секунду, равно частоте . Частота измеряется в герцах (Гц). Чем больше циклов в секунду, тем выше частота. Электрическая «сеть» в Северной Америке основана на очень стабильной частоте 60 Гц. В большинстве европейских стран используется частота 50 Гц. Все номинальное напряжение переменного тока Carling Technologies указано для частоты 50/60 Гц.

      Постоянный или постоянный ток представляет собой электрический ток или напряжение, которые могут иметь пульсирующие характеристики, но не меняют направление.

      На этикетке каждого автоматического выключателя Carling Technologies указано максимальное номинальное напряжение переменного и/или постоянного тока. Этот рейтинг основан на сочетании конфигурации цепи, номинального тока катушки, частоты, количества полюсов (или фазы) и требований применимых регулирующих органов. В случае многофазных/многополюсных автоматических выключателей этот номинал будет представлять собой максимальное междуфазное напряжение.

      Доступны электрические столы

      Кроме того, для каждой серии автоматических выключателей Carling Technologies мы предлагаем онлайн-файлы в формате PDF, содержащие электрические таблицы, в которых подробно описывается взаимосвязь между всеми этими элементами.Ниже приведен пример такой электрической таблицы. В этом случае в таблице автоматический выключатель с рукояткой серии А представлен в качестве дополнительного устройства защиты компонента.

      С помощью этой таблицы можно рассчитать следующее:

      • Максимальный номинал для автоматического выключателя с цепью последовательного отключения, номинальным током 25 А, однофазным 50/0 Гц напряжением переменного тока будет 277 В переменного тока .
      • Максимальный номинал для автоматического выключателя с цепью последовательного отключения, номинальным током 25 А, трехфазным напряжением 50/0 Гц переменного тока будет 250 В переменного тока
      • Максимальный номинал для автоматического выключателя с цепью последовательного отключения, номинальным током 25 А, напряжением постоянного тока будет 80 В постоянного тока

      Файлы PDF, содержащие электрические таблицы, а также другие спецификации, можно найти на странице продукта конкретной серии на этом веб-сайте.

      ПРИМЕЧАНИЕ. Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть равно напряжению цепи или превышать его. Номинальное напряжение автоматического выключателя может быть выше напряжения цепи, но не ниже. Например, автоматический выключатель на 277 В переменного тока можно использовать в цепи на 125 В переменного тока. Автоматический выключатель на 125 В переменного тока нельзя использовать в цепи на 277 В переменного тока.

      оценок

      Максимальное номинальное напряжение постоянного тока автоматического выключателя Carling Technologies варьируется от 65 В постоянного тока (серия M, серия D) до 80 В постоянного тока (серия A, серия B, серия C) и до 125 В постоянного тока (серия C UL489, серия E, F-серии).Диапазон максимального напряжения переменного тока составляет от 240 В переменного тока (серия C UL489) ​​до 250 В переменного тока (серия M), до 277 В переменного тока (серия A, серия B), до 480 В переменного тока (серия C, серия D) до 600 В переменного тока (серия E, серия F). -Ряд).

      Расчет номинальных значений отключения автоматического выключателя

      » Основы PAC

      Автоматический выключатель. В то время как определение режимов включения и блокировки является довольно простым процессом, расчет режима отключения для автоматических выключателей среднего и высокого напряжения немного сложнее.При расчете необходимо учитывать еще несколько моментов, таких как время отключения автоматического выключателя и время размыкания контактов, удаленные и локальные источники тока короткого замыкания (для синхронных генераторов) и номинальная структура автоматического выключателя.

      Автоматический выключатель среднего и высокого напряжения с номинальным циклом

      Расчет режима отключения автоматического выключателя зависит от того, насколько быстро он может устранить неисправность, а именно, от момента возникновения короткого замыкания до времени, когда первичная часть контакта выключателя находится в контакте.Эта продолжительность обычно называется временем размыкания контактов выключателя или CPT.

      На рис. 1 показана последовательность событий от возникновения короткого замыкания до гашения дуги на первичных дугогасительных контактах. Важно отметить, что время размыкания контакта предполагает время реле (время от возникновения неисправности до момента подачи команды на отключение), равное 0,5 цикла. Время отключения контакта по умолчанию зависит от скорости отключения выключателя. В таблице 1 показано время отключения выключателя и соответствующее ему время размыкания контактов.

      Рисунок 1. Номинальный цикл автоматического выключателя

      Таблица 1. Время отключения и размыкания контактов автоматического выключателя

      Практический опыт: Время размыкания контакта выключателя равно округленному (ближайшее к целому числу) значению половины его размыкания (кроме 2-тактного выключателя). Например, время размыкания контактов 5-тактного автоматического выключателя составляет 2,5 с округлением до 3 циклов!

      Расчет затухания переменного тока при коротком замыкании

      Влияние короткого замыкания синхронных генераторов и асинхронных двигателей меняется со временем.Чтобы учесть это, используется эквивалентная схема с изменяющимся во времени импедансом, управляемым источником постоянного напряжения. Такой подход упрощает процесс расчета, обеспечивая при этом адекватную оценку тока короткого замыкания. На рис. 2 показана типичная форма волны тока короткого замыкания и ее представление на основе изменяющихся во времени импедансов.

      Рисунок 2. Затухание по переменному току: изменяющиеся во времени импедансы

      Помните, что расчеты режима включения и фиксации основаны на симметричном токе короткого замыкания от 0. Сеть с 5 циклами (также называемая сверхпереходной сетью). Коэффициенты умножения были получены из текущего предположения о «полуцикле». С другой стороны, расчет режима отключения автоматического выключателя среднего и высокого напряжения основан на размыкании его контактов, которое колеблется от 1,5 до 4 циклов, как показано в таблице 1.

      По этой причине импедансы, используемые при расчете симметричного тока короткого замыкания, должны основываться на сети с 1,5-4 циклами (также называемой сетью переходных процессов).В таблице 2 показаны реактивные сопротивления вращающегося оборудования для сетей с частотой 0,5, 1,5–4 и 30 циклов.

      Таблица 2. Реактивные сопротивления машины

      Расчеты затухания постоянного тока при коротком замыкании

      Асимметрия тока короткого замыкания возникает из-за переходной постоянной составляющей, которая экспоненциально затухает со временем. Для детального расчета потребуются разные скорости затухания для различных отношений X/R между одним источником и точкой разлома. Для систем с несколькими источниками это может быть довольно громоздким.

      Для упрощения процесса расчета было рекомендовано использовать одно эквивалентное отношение X/R.Однако это единственное соотношение X/R не является вашим типичным X/R, полученным из эквивалентного импеданса Thevenin. Вместо этого одно соотношение X/R должно быть рассчитано из «отдельных сетей X и R».

      Отдельные сети X и R

      Обоснование этого заключается в том, что отношение X/R из «раздельной сети X и R», как правило, будет больше, чем эквивалент Thevenin. Отсюда и определенная степень консерватизма. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим сеть, показанную на рисунке 3.Коммунальное предприятие и генератор являются параллельными источниками неисправности.

      Рисунок 3. Схема сети

      На рис. 4 показан
      диаграмма импеданса сети показана на рисунке 3.

      Рисунок 4. Диаграмма импеданса

      Эквивалент Тевенина
      схема даст и эквивалентное полное сопротивление, Zth, как показано на рисунке 5.

      Рисунок 5. Эквивалентная схема Тевенина

      Использование «отдельного X
      и R’, сеть, показанная на рис. 3, разбивается на отдельные X
      и сети R, как показано на рисунке 6.

      Рис. 6. Отдельные сети X и R

      Из этой сети
      Рассчитывается соотношение X/R точки неисправности.

      Множители затухания постоянного тока

      Затухание постоянного тока в исследованиях короткого замыкания ANSI учитывается путем введения коэффициентов умножения на симметричный ток. В предыдущей статье были введены повышающие коэффициенты при расчете режима включения и блокировки выключателя. Мгновенный ток короткого замыкания состоит из двух составляющих: переходной составляющей постоянного тока и установившейся составляющей переменного тока.

      В то время как стационарная составляющая переменного тока симметрична, переходная составляющая постоянного тока экспоненциально затухает со временем в зависимости от отношения X/R системы. Это создает асимметрию, в результате чего увеличивается величина тока короткого замыкания в первые несколько циклов его возникновения. Коэффициенты умножения при определении асимметричного пика первого цикла и среднеквадратичного значения тока короткого замыкания основаны на токе «полупериода» и допущении чисто реактивной цепи.

      Удаленные и локальные источники тока короткого замыкания (для синхронных генераторов)

      Синхронные генераторы имеют особый подход при расчете режима отключения для автоматических выключателей среднего и высокого напряжения, поскольку их доля короткого замыкания варьируется в зависимости от их близости к месту повреждения.Вклад генератора может быть локальным или удаленным. Генераторы считаются удаленными, если

      вклад генератора, I g , в неисправность менее чем в 0,4 раза превышает значение гипотетического трехфазного замыкания, I t , на его выводе, или

      погонное полное сопротивление, внешнее по отношению к генератору до места повреждения, не менее чем в 1,5 раза превышает его погонное сверхпереходное полное сопротивление на базе МВА общей системы или

      генератор расположен на расстоянии не менее двух трансформаторов от места повреждения.

      В противном случае они считаются локальными по отношению к неисправности.

      Важность определения удаленных и местных вкладов

      Идентификация генераторов как местных или удаленных важна для определения правильных множителей, используемых при расчете режима отключения выключателя. Для конкретного генератора коэффициент умножения, если он был идентифицирован как удаленный, больше, чем если бы он был локальным.

      Почему так?

      Если мы проверим сеть
      реактивных сопротивлений для синхронных генераторов в таблице 2 значения те же для
      0.5-тактные и 1,5-4-тактные сети. Это сделано намеренно, поскольку затухание переменного тока генератора
      зависит от его близости к разлому. Затухание переменного тока учитывается только для
      локальные генераторы, в то время как удаленные генераторы, как предполагается, не имеют затухания переменного тока. В
      другими словами, удаленный коэффициент умножения для генераторов выше в
      больше, чем его местный аналог.

      Удаленные коэффициенты умножения

      Поскольку удаленный множитель учитывает только затухание постоянного тока, его можно рассчитать аналитически, используя уравнение мгновенного тока короткого замыкания с временем t , равным времени размыкания контактов выключателя (CPT).

      Локальные коэффициенты умножения

      Однако локальные повышающие коэффициенты зависят от списка кривых, представленных в соответствии со стандартом IEEE Std C37.5 для автоматических выключателей с полным номиналом и стандартом IEEE Std C37.010 для автоматических выключателей с симметричным номиналом. На следующем рисунке показаны локальные повышающие коэффициенты для автоматических выключателей с полным номиналом.

      Рис. 8. Локальный повышающий коэффициент для автоматического выключателя с полным номиналом

      Автоматические выключатели полного и симметричного номинала

      Цепь среднего и высокого напряжения
      выключатели рассчитываются либо по полному току, либо по симметричному току согласно
      применимый стандарт IEEE Std C37. 5 и С37.010 соответственно. Полностью
      номинальные автоматические выключатели отражают более раннюю структуру рейтинга автоматических выключателей, но симметрично
      номинальные автоматические выключатели отражают более новую структуру рейтингов.

      Обе рейтинговые структуры дают количественную оценку
      затухание постоянного тока за счет применения локальных и удаленных множителей. Разница
      между этими рейтинговыми структурами заключается в том, что автоматические выключатели с симметричным номиналом
      уже есть встроенный фактор асимметрии S. Этот фактор асимметрии основан на
      требуемое процентное значение составляющей постоянного тока на стандартной постоянной времени
      45 мс, что соответствует соотношению X/R, равному 17, для системы с частотой 60 Гц.

      где

      На рис. 9 показана требуемая составляющая %постоянного тока для различных значений времени размыкания контактов автоматического выключателя.

      Рисунок 9. Процентная составляющая постоянного тока для различных моментов отключения контактов

      Дистанционные и местные коэффициенты умножения для автоматических выключателей с симметричным номиналом получаются путем деления коэффициентов умножения для автоматических выключателей с полным номиналом на применимый коэффициент асимметрии S. В таблице 3 показан коэффициент S для типичное время разъединения контактов автоматического выключателя.

      Таблица 3. S-фактор для типичного времени размыкания контактов автоматического выключателя

      Скорректируйте как вычисленный удаленный коэффициент умножения, так и локальные коэффициенты умножения, полученные из локальной кривой, для учета этой встроенной асимметрии с помощью

      .

      Рассчитайте режим отключения автоматического выключателя, используя подход «Без затухания переменного тока», как рекомендовано в стандарте IEEE Std 551.

      где

      Ссылки

      IEEE Std 551-2006 [Фиолетовая книга]: Рекомендуемая практика расчета токов короткого замыкания переменного тока в промышленных и коммерческих энергосистемах.(2006). С.И.: IEEE.

      IEEE Std C37.5-1979: Руководство ANSI по расчету токов короткого замыкания для применения высоковольтных автоматических выключателей переменного тока, рассчитанных на основе полного тока. (1979). С.И.: IEEE.

      IEEE Std C37.010-2016: Руководство IEEE по применению для высоковольтных автоматических выключателей переменного тока > 1000 В переменного тока, рассчитанных на основе симметричного тока. (2016). С.И.: IEEE.

      IEEE Std C37.04-2018: Стандарт IEEE для номиналов и требований к высоковольтным автоматическим выключателям переменного тока с номинальным максимальным напряжением выше 1000 В.(2018). С.И.: IEEE.

      Корпоративное решение ETAP для систем электроснабжения Онлайн-справка

      Нравится:

      Нравится Загрузка…

      Ток неисправности или ток короткого замыкания, вот в чем вопрос

      Что такое ток неисправности ? Что такое ток короткого замыкания ? Ответ одинаков для обоих вопросов, потому что это два разных способа сказать одно и то же. Оба термина используются для определения величины тока, который будет протекать в условиях короткого замыкания.В National Electrical Code® (NEC®) 2017 года используются оба термина, но ни один из них не определен. По этой причине эти вопросы были недавно рассмотрены в рамках цикла NEC Code 2020 года. Это было сделано путем создания целевой группы, и они решили, что правильный термин для использования — , ток неисправности , и представили общедоступные входные данные, чтобы добавить определения и пересмотреть разделы, чтобы использовать термин «ток неисправности» для согласованности. В этой статье обсуждаются новые определения, способы определения величины тока короткого замыкания и применимые требования NEC .

      Ток неисправности

      Как обсуждалось ранее, ток короткого замыкания и ток короткого замыкания взаимозаменяемы; оба они указывают ток, который может протекать в точке системы в условиях короткого замыкания. Эта величина тока короткого замыкания зависит от источника питания и места возникновения короткого замыкания. Следовательно, был необходим другой член, доступный ток короткого замыкания . Это максимальное количество тока, которое может быть доставлено в определенную точку системы в условиях короткого замыкания. Важно помнить, что ток короткого замыкания и доступный ток короткого замыкания связаны с параметрами электрической системы.

      В стандарт NEC 2020 г. были добавлены новые определения «тока короткого замыкания» и «доступного тока короткого замыкания» в статье 100, как указано ниже:

      Ток неисправности. Ток, подаваемый в точку системы в условиях короткого замыкания.

      Ток ошибки, доступный (Доступный ток ошибки). Наибольшее количество тока, которое может быть доставлено в точку системы в условиях короткого замыкания.

      Информационное примечание. Короткое замыкание может произойти при ненормальных условиях, таких как замыкание между проводниками цепи или замыкание на землю. См. Информационное примечание. Рисунок 100.1. 1 [см. рис. 1]

      Цифра, указанная в информационном примечании, также указывает на важность терминов «мощность отключения», которая применяется к устройствам защиты от перегрузки по току, и «номинальная мощность короткого замыкания», которая применяется к оборудованию.

      Рисунок 1. Рисунок 100.1 из NEC-2020.Воспроизведено с разрешения NFPA из NFPA 70®, National Electrical Code®, издание 2020 г. Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www.nfpa.org.

       

      Расчет доступного тока повреждения

      При расчете доступного тока короткого замыкания отправной точкой всегда является источник питания, которым обычно является коммунальное предприятие. Коммунальная служба может указать величину тока короткого замыкания в точке обслуживания, или можно использовать простой расчет, основанный на трансформаторе, питающем обслуживание.

      После того, как это значение определено, следующим шагом будет выполнение другого расчета на основе проводников или шинопровода от точки обслуживания до входного оборудования обслуживания.

      Затем этот процесс повторяется для оборудования, расположенного ниже по потоку от оборудования служебного входа. Этот расчет можно выполнить вручную, с помощью программного обеспечения или мобильных приложений, таких как мобильное приложение серии Eaton Bussmann, FC 2 .

      Рис. 2а и 2б. Смартфон демонстрирует калькулятор доступного тока короткого замыкания (FC2), мобильное приложение серии Eaton Bussmann.Предоставлено Eaton.

       

      Документация/маркировка доступного тока повреждения

      Начиная с NEC 2011 г., требуется маркировать доступный ток короткого замыкания на входном оборудовании для обслуживания. В стандарте NEC от 2017 г. теперь требуется документировать и/или маркировать доступный ток короткого замыкания на оборудовании, показанном красным , показанном ниже.

      Таблица 1. Тип оборудования (отметьте/документируйте доступный ток короткого замыкания)

      В стандарт NEC 2020 г. добавлено новое требование в разделе 408.6 для щитов, распределительных щитов и распределительных устройств, требующих полевой маркировки доступного тока короткого замыкания в жилых единицах, отличных от одно- и двухквартирных. Это важное изменение требует, чтобы почти все электрораспределительное оборудование было помечено доступным током короткого замыкания.

      Требования к номиналу прерывания и устройству защиты от перегрузки по току

      Первым термином, использованным в стандарте NEC для обозначения способности устройства защиты от перегрузки по току отключать ток, был термин «отключающая способность».Производители автоматических выключателей тогда, а в некоторых случаях и сегодня использовали аббревиатуру «AIC», что является сокращением от «амперная отключающая способность».

      Этот термин и требование о том, что устройства защиты от перегрузки по току должны иметь достаточную отключающую способность, восходят к NEC 1940 г., , где в разделе 1109 указано: «Устройства, предназначенные для отключения тока, должны иметь отключающую способность, достаточную для используемого напряжения и тока. который должен быть прерван».

      В стандарте NEC 1959 года этот раздел был изменен с раздела 1109 на 110-9.В стандарте NEC 1978 года термин отключающая способность был изменен на номинал прерывания , а к NEC 110-9 был добавлен второй абзац, согласно которому идентифицированное оборудование, отличное от уровня неисправности, также должно иметь адекватный номинал прерывания, например, устройства, необходимые для прерывания перегрузок. В 1981 году было добавлено определение рейтинга прерывания . Текущее определение мощности прерывания в NEC Статья 100 и текущий текст NEC 110.9 показано ниже.

      110.9 Рейтинг прерывания. Оборудование, предназначенное для прерывания тока на уровне неисправности, должно иметь номинальные характеристики отключения при номинальном напряжении цепи, по крайней мере, равном току, доступному на клеммах линии оборудования.

      Оборудование, предназначенное для отключения тока на уровнях, отличных от короткого замыкания, должно иметь отключающую способность при номинальном напряжении цепи, по крайней мере, равном току, который должен быть отключен. 1

      Таким образом, с 1940-х годов следует задать вопрос: «Какова максимальная величина тока (доступный ток короткого замыкания), которую устройство защиты от перегрузки по току должно быть способно отключать, и какова соответствующая отключающая способность (отключающая способность)? что должно быть у устройства защиты от перегрузки по току?»

      Рисунок 3. Пример автоматического выключателя Eaton FDE и предохранителя Eaton Bussmann класса J LPJ. Предоставлено Eaton.

       

      Номинальные значения тока короткого замыкания и требования к оборудованию

      Аналогом номинального тока отключения устройств защиты от перегрузки по току является номинальный ток короткого замыкания оборудования. Термин, использовавшийся ранее, но не определенный в стандарте NEC , назывался «рейтинг стойкости к короткому замыканию», и он просто относился к максимальной величине тока, которую оборудование могло безопасно выдержать.В стандарте NEC 2005 г. было добавлено определение номинального тока короткого замыкания (SCCR), как показано ниже.

      Номинальный ток короткого замыкания. Ожидаемый симметричный ток короткого замыкания при номинальном напряжении, к которому устройство или система могут быть подключены без повреждений, превышающих установленные критерии приемлемости. 1

      Также в стандарте NEC 2005 г. дополнительное оборудование, которое часто упускали из виду, требовалось маркировать SCCR (показано черным текстом в таблице 2).В 2017 г. NEC дополнительное оборудование должно было иметь маркировку SCCR (показано красным текстом в таблице 2). Движущей силой для добавления требований к маркировке SCCR является обеспечение того, чтобы оборудование не устанавливалось в местах, где доступный ток короткого замыкания выше, чем его маркировка SCCR, что предотвращает серьезную угрозу безопасности. Обратите внимание, что маркировка безобрывных переключателей является полевой маркировкой в ​​дополнение к маркировке производителя. Полевая маркировка необходима, поскольку SCCR безобрывного переключателя может варьироваться в зависимости от типа, номинала и настроек устройства защиты от перегрузки по току.

      Таблица 2. Оборудование, которое необходимо маркировать SCCR

       

      Подобно NEC 110.9 для надлежащего применения номинала отключения, NEC 110. 10 требует, чтобы оборудование имело номинальный ток короткого замыкания, соответствующий доступному току короткого замыкания. NEC 110.10 входит в состав NEC с 1965 года и требует защиты электрических компонентов от значительных повреждений. Версия NEC 110.10 1978 г. добавила термин номинал стойкости к короткому замыканию NEC 1999 г. этот термин был изменен в NEC 110.10 на «номинальный ток короткого замыкания». Итак, с 1965 года вопрос, который следовало задать, звучит так: «Каков доступный ток короткого замыкания и каковы номинальные значения электрических компонентов (оборудования) (номиналы тока короткого замыкания)?» При применении электрооборудования, такого как распределительные щиты, щиты, центры управления двигателем, разъединители, автоматические переключатели и другое оборудование в соответствии с требованиями текущей версии NEC .

      110.10 Полное сопротивление цепи, номинальный ток короткого замыкания и другие характеристики. Устройства защиты от перегрузки по току, полное сопротивление, номинальный ток короткого замыкания оборудования и другие характеристики защищаемой цепи должны быть выбраны и согласованы таким образом, чтобы устройства защиты цепи, используемые для устранения неисправности, могли сделать это без значительного повреждения электрооборудование цепи. Предполагается, что эта неисправность возникает либо между двумя или более проводниками цепи, либо между любым проводником цепи и проводником (проводниками) заземления оборудования, разрешенными в 250.118. Перечисленное оборудование, применяемое в соответствии с его перечнем, считается соответствующим требованиям настоящего раздела. 1

      Глядя на формулировку NEC 110.10, может показаться, что это требование просто требует, чтобы оборудование SCCR соответствовало доступному току короткого замыкания.

      • Например, почему упоминаются устройства защиты от перегрузки по току? Это связано с тем, что оборудование SCCR может зависеть от конкретного устройства защиты от перегрузки по току.
      • Почему это относится к общему импедансу? Это связано с тем, что доступный ток короткого замыкания варьируется в зависимости от того, где в системе находится оборудование (полное сопротивление от источника питания до точки короткого замыкания).
      • Какие другие характеристики следует учитывать? Это может быть что-то вроде минимального размера корпуса для данного компонента оборудования.
      • Что такое «значительные повреждения»? Это указывает на то, что повреждение может произойти, но оно не должно представлять опасность поражения электрическим током, возгорания или выброса снарядов из оборудования.
      • Если оборудование указано в списке, нужно ли мне беспокоиться о SCCR? Да, вы делаете. Это относится к тому факту, что NEC 3(B) требует применения оборудования в соответствии с его перечнем и маркировкой. Следовательно, если SCCR оборудования составляет 5 кА, это будет нарушением NEC 110.3(B) и NEC 110.10, если доступный ток короткого замыкания превышает 5 кА.

       

      В 2011 NEC были добавлены дополнительные требования, которые четко указывают, что SCCR оборудования должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания для промышленных панелей управления и электрических панелей и оборудования промышленного оборудования.В 2017 NEC аналогичные требования были добавлены для оборудования, показанного красным ниже. Опять же, важно помнить, что номинальный ток короткого замыкания относится к «оборудованию», и SCCR оборудования должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания.

      В стандарте NEC 2020 года новый раздел 408.6 не только требует маркировки на месте всех распределительных щитов, распределительных устройств и щитов, но также требует, чтобы SCCR был равен или превышал допустимый ток короткого замыкания.Это требование на самом деле не является «новым», потому что оборудование должно соответствовать 110.9 и 110.10 для многих циклов Code . Это действительно служит для того, чтобы подчеркнуть необходимость оценки этого оборудования для надлежащего SCCR для инженеров, подрядчиков и инспекторов. Оценка и проверка этого оборудования на наличие надлежащего SCCR все еще может быть сложной задачей, поскольку типичные щиты автоматических выключателей и распределительные щиты могут принимать множество различных автоматических выключателей, а SCCR зависит от устройства с наименьшим номиналом отключения, установленного в оборудовании.Поэтому для инженеров и подрядчиков важно отметить конкретные автоматические выключатели и их номинальные параметры отключения, чтобы инспекторы могли легко оценить оборудование на предмет надлежащего SCCR.

      При замене или добавлении новых автоматических выключателей после первоначальной установки также важно установить автоматические выключатели с надлежащей отключающей способностью. Если используются серийные номиналы, серийный номинал должен быть проверен на соответствие 240.86 и промаркирован в соответствии с 110.22(B) или (C).Типичное оборудование с плавкими предохранителями будет иметь SCCR на 100 000 ампер или 200 000 ампер при использовании токоограничивающих предохранителей, таких как класс CF, J, R, L или T. Следует соблюдать осторожность при установке зажимов отбраковки в оборудование, которое может вмещать предохранители класса R. , но откажитесь от предохранителей класса H (K5) в соответствии с требованиями 240.60 (B) в системах, способных выдавать ток короткого замыкания более 10 000 ампер. Использование выключателей класса H позволяет использовать плавкие предохранители класса H без ограничения тока и ограничивает ток сборки SCCR до 10 000 ампер.

      Таблица 3. Тип оборудования, в котором SCCR должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания

       

      Избирательная координация

      Доступный ток короткого замыкания также является ключевым фактором для критических систем, где требуется или желательно селективная координация. Это связано с тем, что определение выборочной координации, которое было изменено в стандарте NEC 2014 г., теперь четко указывает, что оно включает в себя полный диапазон перегрузок по току (все токи), от перегрузки до доступного тока короткого замыкания, а также полный диапазон защиты от перегрузки по току. время открытия устройства (все время).

      Координация выборочная (Выборочная координация). Локализация состояния перегрузки по току для ограничения отключений затронутой цепи или оборудования, достигаемая путем выбора и установки устройств защиты от перегрузки по току и их номиналов или настроек для всего диапазона доступных перегрузок по току, от перегрузки до максимально доступного тока короткого замыкания, и для полный диапазон времени срабатывания устройства защиты от перегрузки по току, связанный с этими перегрузками по току. 1

      Подчеркнутый выше текст был добавлен, так как некоторые ошибочно истолковали избирательную координацию как «основанную на времени».«Это не было намерением, поэтому избирательная координация не на 0,1 секунды или 0,01 секунды, а по существу до «нулевого времени». Несмотря на это изменение определения, это неправильное понимание ограничения времени до 0,1 секунды или 0,01 секунды продолжает пропагандироваться. На самом деле, как заявил один производитель, «полная избирательная координация (некоторые в отрасли называют это селективностью до 0,01 секунды)». Это неверное утверждение.

      Для анализа всех сверхтоков и всех времен анализа только кривых время-ток в большинстве случаев недостаточно при оценке устройств максимальной токовой защиты для селективной координации.При определенных условиях для подтверждения всех токов и всех значений времени может потребоваться использование выборочных координационных таблиц производителей, как показано на рис. 4 для предохранителей и автоматических выключателей. Для автоматических выключателей в таблице указан максимальный ток короткого замыкания, для которого выборочно координируется пара автоматических выключателей. Токи повреждения выше этого значения приведут к отсутствию избирательной координации. Как вы можете видеть на рис. 4, автоматические выключатели часто способны обеспечить избирательную координацию только для более низких уровней доступных токов короткого замыкания.

      Для достижения селективной координации при более высоких токах короткого замыкания может потребоваться увеличение номинального тока вышестоящего автоматического выключателя и дополнительных функций, таких как кратковременная задержка, а также может потребоваться увеличение нагрузки на проводники.

      Рисунок 4. Комбинации селективной координации MCCB с MCCB — данные испытаний. Предоставлено Eaton

       

      Рис. 5. Коэффициенты селективности предохранителей. Предоставлено Eaton

       

      В стандарт NEC 2020 г. было внесено важное изменение, касающееся уточнения того, какие устройства защиты от перегрузки по току должны иметь селективную координацию.Информационное примечание и рисунок были добавлены к 700.32, 701.32 и 708.54 для решения этой проблемы. В этом примечании поясняется, что устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (на стороне нагрузки автоматического переключателя резерва) должны избирательно согласовываться с устройствами защиты от перегрузки по току нормального источника. Однако устройства максимальной токовой защиты, не являющиеся устройствами максимальной токовой защиты аварийной системы (устройства максимальной токовой защиты нормального источника), не требуется избирательно координировать с другими неаварийными OCPD.

       

      700. 32 Избирательная координация. Устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (систем) должны избирательно координироваться со всеми устройствами защиты от перегрузки по току на стороне питания.

      Выборочная координация должна быть выбрана лицензированным профессиональным инженером или другим квалифицированным лицом, занимающимся в первую очередь проектированием, установкой или обслуживанием электрических систем. Выбор должен быть задокументирован и предоставлен лицам, уполномоченным проектировать, устанавливать, инспектировать, обслуживать и эксплуатировать систему.

      Исключение: Селективная координация между двумя устройствами максимального тока, включенными последовательно, не требуется, если никакие нагрузки не подключены параллельно устройству, расположенному ниже по потоку.

      Информационное примечание: См. Информационное примечание на рис. 700.32 для примера того, как устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (OCPD) выборочно координируются со всеми OCPD на стороне питания.

      OCPD D избирательно координируется с OCPD C, F, E, B и A.

      OCPD C избирательно координируется с OCPD F, E, B и A.

      OCPD F выборочно координируется с OCPD E.

      OCPD B не требуется выборочной координации с OCPD A, поскольку OCPD B не является аварийной системой OCPD.1

       

      Рисунок 6. Рисунок 700.32 из NEC-2020. Воспроизведено с разрешения NFPA из NFPA 70®, National Electrical Code®, издание 2020 г. Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www.nfpa.org.

       

        Сводка

      Ток короткого замыкания и доступный ток короткого замыкания являются ключевыми факторами для правильного применения устройств, оборудования и систем перегрузки по току, где требуется селективная координация.Определение «тока короткого замыкания» и «доступного тока короткого замыкания» стандарта NEC от 2020 года, а также информационное примечание и рисунок в определении доступного тока короткого замыкания помогают объяснить важность номинальных значений прерывания устройства защиты от перегрузки по току и номинальных токов короткого замыкания оборудования. поскольку это относится к допустимому току короткого замыкания системы. Надлежащее применение устройств защиты от перегрузки по току, отключающих номиналы, а также компонентов и оборудования SCCR, не должно быть новой концепцией, поскольку история восходит к 1940 и 1965 годам соответственно.Из-за изменений, связанных с этой темой по сравнению с NEC 2005 года, не удивляйтесь, когда инспектор по электрике задаст вам следующие вопросы: «Каков доступный ток короткого замыкания? Это отмечено или задокументировано? И являются ли устройства защиты от перегрузки по току и номинальные токи короткого замыкания оборудования равными или превышающими доступный ток короткого замыкания?»

       

      Каталожные номера

      1. NFPA 70®, National Electrical Code® , издание 2020 г.Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www.nfpa.org.

      4 важных фактора, связанных с правильным применением низковольтного автоматического выключателя

      Помимо напряжения, тока и отключающей способности

      Рассмотрение всех факторов, связанных с правильным применением низковольтного автоматического выключателя, выходит за рамки напряжения, тока и отключающей способности . На характеристики автоматического выключателя определенного типа могут влиять неэлектрические факторы, связанные с окружающей средой установки, такие как температура окружающей среды, влажность, высота над уровнем моря или наличие загрязняющих веществ.

      4 важных фактора, связанных с правильным применением низковольтного автоматического выключателя

      Тип и размер корпуса, условия эксплуатации, нагрузки и их характеристики, отходящие проводники, характеристики системы распределения электроэнергии, другие защитные устройства на стороне линии и стороне нагрузки цепи рассматриваемого выключателя, и даже частота эксплуатации и технического обслуживания должны быть приняты во внимание.

      В этой технической статье соображения по применению ограничены условиями, связанными с аномальным током, и обеспечением защиты и селективной координации в этих условиях.

      Содержание:

      Содержание:

        1. Селективная координация
        2. Соображения коэффициента мощности
        3. Коэффициент мощности
        4. Выводы
        5. Выводы

      1.

      Защита

      Функция защиты системы может быть определена как обнаружение и немедленная изоляция затронутой части системы в случае короткого замыкания или другой неисправности, которая может привести к повреждению или неблагоприятному воздействию на работу любой части системы или нагрузки, которую она питает.

      Рассмотрение общей проблемы системной защиты и координации электроэнергетических систем ограничивается выбором, применением и согласованием устройств и оборудования , основной функцией которых является изоляция и устранение коротких замыканий в системе.

      Короткое замыкание может быть между фазой и землей, между фазой, между фазой и землей, трехфазным или трехфазным замыканием на землю. Короткие замыкания могут варьироваться по величине от чрезвычайно слаботочных замыканий, имеющих пути с высоким импедансом, до чрезвычайно сильноточных замыканий, имеющих пути с очень низким импедансом.

      Однако все короткие замыкания вызывают аномальное протекание тока в одном или нескольких фазных проводниках или в цепи заземления. Такие помехи должны быть обнаружены и надежно изолированы.

      Особое внимание уделяется двум типам максимальной токовой защиты:

      1. фазная максимальная токовая защита и
      2. защита от замыканий на землю.

      На современном уровне техники условия фазовой перегрузки по току обнаруживаются на основе их величины. Время срабатывания зависит от конкретной кривой времятоковой характеристики (TCC) перегрузки по току.

      Токи замыкания на землю достаточной величины могут быть обнаружены устройствами максимальной токовой защиты фазы. Токи ниже минимальной чувствительности по току фазных МТЗ, например дуговые замыкания на землю, не устраняются.

      Должны быть предусмотрены отдельные средства (внутри автоматического выключателя или установленные снаружи) для обнаружения этих дуговых замыканий на землю низкого уровня. Это средство обнаружения обычно состоит из датчиков тока, которые контролируют каждую фазу и заземляющий провод отдельно, или одного датчика тока, который контролирует все фазные проводники.

      Можно использовать одиночный датчик тока, который контролирует ток замыкания на землю в заземляющем проводе нейтрали трансформатора или генератора. Преимущество автоматических выключателей заключается в том, что они обеспечивают удобное средство для размыкания всех фазных проводов в ответ на сигнал либо от устройства обнаружения максимальной токовой защиты фазы, либо от устройства обнаружения замыкания на землю. У них есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что датчики тока и логическая схема расположены внутри выключателя.

      Это расположение сводит к минимуму необходимость внешних подключений к компонентам управления.

      Основным правилом, необходимым для защиты системы, является применение автоматических выключателей с номинальным током отключения или короткого замыкания. Определение доступного тока короткого замыкания на различных уровнях системы распределения электроэнергии является необходимым шагом, который необходимо выполнить перед выбором автоматических выключателей для защиты системы. Доступны MCCB

      с различными номиналами прерывания в одном и том же физическом размере корпуса. Выбор только по размеру корпуса или номинальному постоянному току недостаточен. Также следует учитывать номинал прерывания.

      Токоограничивающие предохранители, автоматические выключатели со встроенными предохранителями или токоограничивающие автоматические выключатели могут быть предусмотрены для снижения пропускаемого тока короткого замыкания. Кривые, отображающие сквозной ток и I 2 t , можно получить у производителей, чтобы помочь в применении этих автоматических выключателей, как показано на рис. 1a и рис. 1b.

      Рисунок 1a – Характеристики ограниченного пикового пропускаемого тока Рисунок 2b – Характеристики ограниченного пропускаемого тока I2t

      Эта схема защиты жизнеспособна при условии, что производительность подтверждена тестированием . UL признает номинальные значения короткого замыкания при последовательном соединении и предписывает процедуры испытаний для проверки характеристик. Серийные рейтинги являются следствием определенных тестов, определенных стандартами UL, и только комбинации устройств, которые были должным образом протестированы, должны использоваться в последовательных приложениях.

      См. рис. 3, где показан пример тестовой установки. Селективность не обеспечивается ни при каком уровне тока, при котором кривые характеристики срабатывания выключателя перекрываются, т. е. срабатывают оба выключателя.

      Номинальные параметры для последовательного соединения должны основываться на результатах испытаний и действительны только для определенных типов автоматических выключателей, перечисленных в отчетах об испытаниях.

      Номинальные характеристики последовательного соединения отдельных производителей можно найти в Справочнике компонентов, признанных UL. Комбинации плавких предохранителей и автоматических выключателей также прошли испытания UL и применимы в пределах установленных номиналов.

      Рисунок 3 – Испытательная схема последовательного соединения согласно UL 489

      Определение доступных уровней тока короткого замыкания, спецификация автоматических выключателей и сопутствующего оборудования, рассчитанного на эти уровни, и проверка, чтобы убедиться, что правильно установленное оборудование удовлетворяет основному требованию обеспечения надлежащего номинальное оборудование для защиты системы.

      Следующим вопросом является выбор соответствующих функций расцепителя и их настроек для обеспечения защиты и координации.

      Ниже приведены основные правила, применимые к максимальной токовой защите фазы: вызывающие ложное срабатывание и отвечающие применимым требованиям кодекса.

      Величина временной задержки, обеспечиваемая характеристиками долговременной задержки, должна быть выбрана не выше, чем необходимо для компенсации переходных перегрузок по току, связанных с подачей питания на оборудование нагрузки, и для координации с нижестоящими устройствами защиты.

      Правило № 2

      Воспользуйтесь преимуществом регулируемой характеристики мгновенного отключения на MCCB и LVPCB. Установите значение мгновенного срабатывания не выше необходимого, чтобы избежать нежелательного срабатывания. Убедитесь, что настройки мгновенного срабатывания не превышают максимально доступный ток короткого замыкания в месте расположения автоматического выключателя в системе.

      Этот момент часто упускается из виду, особенно в приложениях для входа в службу .

      Правило № 3

      Обеспечьте защиту от замыканий на землю в соответствии с NEC, где требуется . Уставки тока замыкания на землю должны быть установлены таким образом, чтобы свести к минимуму опасность для персонала и повреждение оборудования.

      Регулировка времени задержки устройств защиты от замыканий на землю должна быть установлена ​​таким образом, чтобы замыкания на землю устранялись ближайшим устройством на стороне питания от замыкания на землю.

      Вернуться к содержанию ↑

      2. Селективная координация

      При рассмотрении вопросов защиты характеристики автоматического выключателя по отношению к подключенным проводникам и нагрузке являются главной задачей.

      Для обеспечения координации также учитывается характеристика автоматического выключателя по отношению к другим защитным устройствам на стороне питания или нагрузки.

      Целью согласования защитных устройств является сделать их работу избирательной по отношению друг к другу .При этом влияние коротких замыканий на систему сводится к минимуму за счет отключения только затронутой части системы. Другими словами, должен размыкаться только ближайший к месту короткого замыкания автоматический выключатель, оставляя остальную часть системы неповрежденной и способной подавать питание на незатронутые части.

      Как правило, координация демонстрируется путем построения кривых времятоковой характеристики (TCC) задействованных автоматических выключателей и проверки того, что кривые соседних автоматических выключателей не перекрываются, как показано на рисунке 4.

      Рисунок 4 – Координированное отключение с помощью перекрывающихся кривых TCC

      Часто избирательная координация возможна только тогда, когда автоматические выключатели с характеристиками кратковременной задержки используются во всех положениях цепи, кроме
      ближайшего к нагрузке.

      Эта схема настройки особенно верна, когда между последовательными автоматическими выключателями существует небольшое сопротивление цепи или его отсутствие.

      Это состояние часто возникает в главном распределительном щите  или подстанции с центром нагрузки между главным и фидерным автоматическими выключателями .В этих случаях для всех уровней возможного тока короткого замыкания за пределами клемм нагрузки фидерных автоматических выключателей селективность требует, чтобы главный автоматический выключатель был оснащен комбинацией характеристик отключения с длительной и кратковременной задержкой.

      Не следует превышать предел прочности связанных компонентов и узлов схемы.

      Двигаясь к нагрузке, во многих фидерных цепях в системе распределения существует достаточное полное сопротивление, чтобы значительно снизить доступный ток короткого замыкания на следующем автоматическом выключателе на стороне нагрузки.

      Если доступный ток короткого замыкания на этом автоматическом выключателе меньше уставки мгновенного срабатывания фидерного автоматического выключателя, то достигается селективность (см. рис. 5 ниже).

      Рисунок 5 – Координированное отключение из-за полного сопротивления в цепи

      Предшествующее обсуждение формирует основу для выбора селективной координации между двумя автоматическими выключателями, включенными последовательно. Если ток короткого замыкания, прерываемый автоматическим выключателем, протекает через автоматический выключатель на стороне линии в течение периода, равного или превышающего время его срабатывания, автоматический выключатель на стороне линии срабатывает.В этих условиях автоматические выключатели не являются селективными.

      Однако, если из-за импеданса между автоматическими выключателями максимальный ток, который может протекать в условиях короткого замыкания, недостаточен для срабатывания автоматического выключателя со стороны линии, селективность существует.

      Альтернативным методом избирательной координации является селективная блокировка двух или более уровней электронных расцепителей в системе. В системе с выборочной блокировкой автоматический выключатель, ближайший к стороне питания и к месту неисправности, определяет неисправность и сигнализирует другим автоматическим выключателям на стороне линии о том, что он отключается.

      Этот сигнал удерживает автоматические выключатели, расположенные дальше от линии, от срабатывания до тех пор, пока не истечет время ожидания в соответствии с настройками. Поскольку он не получает такого ограничивающего сигнала от автоматического выключателя на стороне нагрузки, ближайший к месту неисправности автоматический выключатель продолжает отключаться с минимальной задержкой .

      Этот метод значительно ограничивает разрушительную энергию, подаваемую на неисправность , позволяя автоматическому выключателю, ближайшему к неисправности, реагировать без кратковременной задержки , которая необходима для обеспечения координации методом времени и уровня срабатывания.Ограничение энергии короткого замыкания становится еще больше, когда задействованные автоматические выключатели являются токоограничивающими.

      Некоторые автоматические выключатели с электронными расцепителями для самозащиты имеют мгновенную блокировку, установленную выше их характеристики срабатывания. Если ток короткого замыкания через автоматический выключатель достигает этого уровня, автоматический выключатель срабатывает без преднамеренной задержки даже в системах с выборочной блокировкой.

      Эту особенность следует учитывать в исследованиях селективности .

      Вернуться к содержанию ↑

      3. Учет коэффициента мощности

      Обычно при применении LVPCB или MCCB не требуется учитывать коэффициент мощности короткого замыкания системы. Эта практика основана на том факте, что коэффициенты мощности испытательных цепей, на основе которых были установлены рейтинги, считаются достаточно низкими, чтобы охватить большинство приложений.

      Испытательные цепи с запаздывающим коэффициентом мощности не выше, чем в таблице 1, используются для установления номинальных значений прерывания.

      Таблица 1

      Таблица 1 — Тестовые коэффициенты мощности

      — 20 000

      Доступны ток короткого замыкания (A, RMS Symmetrical) отстают коэффициент мощности (%)
      MCCB (A) LVPCB
      Небоверная (б) сплавленные (б)
      10 000 или менее 50 15 20
      30 15 20
      20 000 20 15 20

      (a) UL 489
      (b) ANSI C37.50

      Если коэффициент мощности или отношение X/R для конкретной системы были определены и являются более индуктивными, чем коэффициент мощности, используемый для определения номинальной мощности отключения, к рассчитанному коэффициенту мощности, доступный ток короткого замыкания.

      Эти коэффициенты умножения регулируют ток короткого замыкания до значения, равного максимальному смещению переходного процесса в начальном полупериоде протекания тока короткого замыкания с использованием соотношения в разделе «Элементы анализа энергосистемы» следующим образом:

      , где

      • t — время и 0 при подаче напряжения,
      • α — электрический угол после t = 0, в котором цепь замыкается,
      • θ — угол мощности и равен 1 8 tan 9100 –1 (ωL / R),
      • Z равно √(R 2 +(ωL) 2 )

      Сделав упрощающее предположение, что цепь замыкается в момент времени t = 0, когда мгновенное напряжение равно нулю , выводится следующий множитель:

      где

      • CIRC — рассматриваемая цепь,
      • TEST — цепь, используемая для проверки обрыва цепи кер.

      Таблица 2 – Множитель тока короткого замыкания для автоматических выключателей

      Таблица 2 – Множитель тока короткого замыкания для автоматических выключателей

      Эти множители основаны на расчетных значениях пиковых токов, а не на лабораторных испытаниях. Отдельные производители могут иметь дополнительную информацию.

      Пример

      Например, рассмотрим MCCB на 225 А с номинальным током отключения 35 000 А , который применяется в цепи с доступностью короткого замыкания 24 000 А и коэффициентом мощности 10 % .Выберите коэффициент умножения , равный 1,13 , и умножьте на него короткое замыкание 24 000 А , чтобы получить новое значение короткого замыкания 27 100 А .

      В этом случае MCCB подходит для короткого замыкания на 27 100 А из-за его номинала 35 000 А .

      Вернуться к содержанию ↑

      4. Вопросы напряжения

      На сегодняшний день наиболее распространенным промышленным и коммерческим напряжением является глухозаземленная система 480Y/277 В .Тем не менее, ряд систем треугольника на 600 В и 480 В используются как в незаземленных, так и в угловых конфигурациях.

      Кроме того, во все большем числе промышленных систем используются системы с заземлением через сопротивление 480Y/277 В .

      Особое внимание следует уделить системам соединения звезда с заземлением через сопротивление и системам треугольника в отношении замыканий на землю и характеристик однополюсного отключения.

      Рассмотрим одиночное замыкание на землю на виде (а) на рис. 6 и двойное замыкание на землю на виде (б) на рис. 6 в системах треугольника.В каждом случае напряжение на прерывающем полюсе чуть ниже междуфазного напряжения.

      Величина неисправности зависит от предполагаемого тока и значения импеданса относительно земли при соответствующих неисправностях.

      Рисунок 6. Системы, требующие особого внимания при однополюсных замыканиях

      Затем рассмотрим систему соединения звездой с заземлением через сопротивление на виде (c) на рисунке 6. При одиночном замыкании на землю ток короткого замыкания сильно ограничивается сопротивлением заземления. связь.

      При двух замыканиях на землю напряжение на прерывающем полюсе находится в некотором диапазоне между фазным напряжением и линейным напряжением. Опять же, величина неисправности зависит от предполагаемого тока и значения импеданса относительно земли при соответствующих неисправностях.

      Для систем, показанных на рис. 6, следует использовать автоматические выключатели прямого (или треугольного) номинала. Ссылаясь на Таблицу 3 и стандарты испытаний, известно, что каждый полюс автоматического выключателя испытывается при фазном напряжении при полном предполагаемом токе в рамках трехфазного испытания.

      Кроме того, каждый полюс испытывается отдельно при линейном напряжении с испытательными токами, указанными в Таблице 3. Если условия системы выходят за пределы этих значений, можно использовать MCCB, специально протестированные для систем с заземлением треугольником, и использование LVPCB.

      Таблица 3 – Значения испытаний на короткое замыкание для однополюсных автоматических выключателей

      Таблица 3 – Значения испытаний на короткое замыкание для однополюсных автоматических выключателей

      Эти значения испытаний являются минимальными требованиями для сертификации по UL 489. Они не являются номиналами и напечатаны здесь, чтобы помочь разработчику системы, которому они могут понадобиться для анализа однофазного короткого замыкания.Однополюсные автоматические выключатели испытывают при значениях, равных их номиналам отключения.

      Табличные тестовые значения являются минимальными требованиями для сертификации по UL 489. Они не являются маркированными номиналами и печатаются здесь, чтобы помочь разработчику системы, которому они могут понадобиться для анализа однофазного короткого замыкания. Однополюсные автоматические выключатели испытываются при значениях, равных их номиналам отключения
      .

      Таблица 4 служит руководством для применения соответствующего номинального напряжения MCCB к каждой системе.

      Таблица 4

      Таблица 4 — Рейтинг напряжения MCCB на конфигурации системы

    • 6
    • 600Y / 347

      9013/277

      9 4111

      System Confight Трехполюсный MCCB напряжение
      Напряжение Заземление 480y / 277 480 600
      480y / 277
      480ay / 277 Сопротивление • (A)
      480 Незаземленный
      480 Уголок заземления • (а)
      600Y / 347 Solid
      600 Без заземления
      600 Угловое заземление

      (a) Нормы и стандарты допускают использование автоматических выключателей на 480 В в этих приложениях. Некоторые производители предоставляют автоматические выключатели, специально предназначенные для системы треугольника с заземлением по углам, чтобы удовлетворить предпочтения пользователя. Эти номиналы также могут быть применены к системам с заземлением через сопротивление, соединенным звездой. LVPCB также являются опцией.

      Отдельные полюса многополюсных автоматических выключателей испытывают при уровнях короткого замыкания, указанных в таблице 4, для всех значений номиналов многополюсного отключения. Эти испытания являются дополнением к многополюсным испытаниям, в которых отдельные полюса должны отключаться в переходных условиях, которые являются более требовательными, чем однофазные испытания того же полюса при фазном напряжении.

      Вернуться к содержанию ↑

      5. Выводы

      К низковольтным автоматическим выключателям для защиты системы относятся следующие соображения: блок-контейнер

    • При установке в сертифицированном корпусе во время работы не происходит контакта с частями, находящимися под напряжением.
    • Сбрасываемые. Обычно после срабатывания (и устранения неисправности или перегрузки, вызвавшей срабатывание) работа может быть восстановлена ​​без замены какой-либо части узла.

      Проверка узла автоматического выключателя после отключения тока короткого замыкания требуется  для проверки возможности возврата автоматического выключателя и/или других частей системы в сервисное обслуживание . Осмотр автоматических выключателей может потребовать замены предохранителей или предохранителей в сборе после отключения токов большой величины.

      В большинстве конструкций LVPCB допускается замена компонентов, таких как контакты или дугогасительные камеры, в соответствии с инструкциями производителя.

    • Обеспечивают одновременное отключение всех фазных проводов.
    • Высокая отключающая способность при коротком замыкании, наличие токоограничивающих автоматических выключателей и отключающая способность при последовательном соединении позволяют применять устройства в системах с высокими допустимыми токами короткого замыкания.
    • Появление очень сложных и технологически продвинутых электронных расцепителей увеличило универсальность автоматических выключателей и упростило селективную координацию.
    • При выборе MCCB следует учитывать номинальную мощность прерывания, поскольку в одном и том же типоразмере может быть доступно несколько номинальных характеристик прерывания.
    • Селективная координация устройств защиты от замыканий на землю требует регулировок выдержки времени и срабатывания и может быть усилена наличием регулировок, обеспечивающих обратные TCC.
    • Вернуться к содержанию ↑

      Источник // Рекомендуемая практика IEEE по защите и координации промышленных и коммерческих энергосистем план проектирования подстанции.Довольно часто бывает трудно понять всю схему с первого взгляда. Поэтому рисунок ниже, изображающий схему автоматического выключателя, будет использоваться для упрощения и пояснения различных элементов конструкции выключателя и его управления. Рис. 1: Цепь включения и отключения выключателя

      Формы контактов

      Прежде чем объяснять, что делает каждое устройство на схеме, необходимо понять различные формы вспомогательных контактов. Каждый автоматический выключатель оснащен вспомогательным выключателем.Он механически связан с механизмом отключения выключателя. В корпусе вспомогательного выключателя вы можете иметь контакт формы « a » (он же 52a по ANSI) или вид « b » (он же 52b).

      Рис. 2: Группа контактов вспомогательного выключателя, механически привязанная к штоку масляного выключателя.

      Контакт формы ‘ a ’ представляет собой нормально разомкнутый (НО) контакт. Таким образом, когда выключатель разомкнут, его контакты 52а разомкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52а замкнуты.Контакт 52а следует за состоянием прерывателя .

      Контакт формы « b » представляет собой нормально замкнутый (Н.З.) контакт. Он действует прямо противоположно тому, что делает «а» . Когда выключатель разомкнут, контакты 52b замкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52b разомкнуты.

      При контакте 52а в цепи отключения (как показано на схеме выше) при размыкании выключателя размыкается и этот контакт. Теперь независимо от того, что делают реле, отключающая катушка изолирована.С другой стороны, при разомкнутом выключателе контакт 52b замыкающей цепи замкнут, что позволяет выполнить замыкание при необходимости.

      Помимо контактов вспомогательного выключателя выключателя, в схеме выключателя вы увидите такие реле, как реле защиты от помпы 52Y, реле низкого газа 63X, реле минимального напряжения 27 и т.д. Контакты «a» и «b» каждого из этих реле сблокированы с другими реле или переключателями таким образом, что они либо разрешают, либо не разрешают работу выключателя.

      Схема отключения автоматического выключателя

      Рис. 3: Схема управления отключением

      Для схемы отключения необходимо подключить контакты реле отключения «a» параллельно. См. Рисунок 2 . Поэтому, когда какой-либо контакт реле или переключателя замыкается, замыкая цепь, выключатель срабатывает. Единственным исключением из параллельного соединения контактов является контакт вспомогательного реле низкого уровня газа (63X на рисунке). Этот подключен последовательно. Почему?

      В современных силовых автоматических выключателях для гашения дуги используется газ гексафторид серы (SF6). Без достаточного количества газа, т. е. с уменьшенной отключающей способностью, внутри резервуара может произойти перекрытие. Для предотвращения перекрытий из-за низкого уровня газа выключатели оснащены реле ANSI «63».Отключение выключателя прерывается контактом этого реле.

      Большинство современных автоматических выключателей имеют две катушки отключения. При подаче питания на любой из них отключается выключатель. Поскольку в защиту и управление энергосистемы встроено достаточное количество резервов, нередко можно увидеть все первичные реле в катушке отключения системы 1 и резервной катушке отключения 2.

      В этот момент, Надеюсь, читатель понял принцип последовательно-параллельного размещения контактов реле.

      Посмотрим на другие реле и выключатели из цепи отключения нашего выключателя. Катушка отключения реле минимального напряжения 27B подключена к тому же источнику постоянного тока, что и катушка, питающая цепь отключения. При прерывании этого питания катушка реле 27В обесточивается, приводя в действие свои контакты. В нашем выключателе мы не блокируем отключение для этого ненормального состояния. В отрасли принято сообщать только локально и передавать сигнал тревоги удаленному оператору через SCADA. Выключатель также оснащен переключателем 43, который переключается между местным и дистанционным отключением.Расположение его в местном положении позволяет людям, находящимся в распределительной коробке выключателя, отключать выключатель, замыкая контрольный переключатель (CS). Переключение в удаленное положение позволяет реле в диспетчерской отключить выключатель.

      Целевые устройства

      Целевые лампы используются в цепях для передачи определенных условий. Когда выключатель включен и находится под напряжением, загорается красная лампа, указывая на то, что выключатель находится под напряжением. Когда выключатель размыкается, загорается зеленая лампочка – цепь замыкается контактом 52b, переключающимся с разомкнутого на замкнутое.

      Теперь вы можете заметить, что красная мишень подключена таким образом, что закорачивает отключающие реле и отключает выключатель. Не удивительно, что это не так. Целевые лампы имеют достаточное сопротивление (~ 200 Ом для цепи 125 В постоянного тока), что ограничивает ток, который может питать катушку.

      Схема замыкания автоматического выключателя

      Рисунок 4: Схема управления замыканием

      Для этой цепи вы должны соединить контакт реле управления выключателем «a» последовательно с цепочкой из 86 контактов реле блокировки «b», прежде чем вы нажмете анти- реле насоса в замкнутой цепи. Почему? Ну, вы бы хотели включить выключатель в неисправной цепи? См. рис. 3 . В этом примере у вас есть 86T (трансформатор LOR) и 86B (шина LOR) контакты «b» последовательно с контактом «a» реле управления выключателем SEL351S. Поэтому, когда происходит отказ трансформатора или шины, соответствующий LOR блокирует SEL351S от замыкания цепи.

      Современные реле управления выключателем запрограммированы на проверку синхронизма. То есть перед замыканием выключателя реле проверяет фазовый угол напряжения источника и нагрузки на любой из фаз.Если углы не синхронизированы, логика реле не позволит сработать замыкающему управляющему контакту.

      Цепь замыкания также имеет контакты от выключателя двигателя (MS). Двигатель используется для взведения пружины, которая срабатывает-закрывается. Контакты выключателя двигателя не позволяют прерывателю замыкаться до тех пор, пока он не завершит свою работу.

      Хорошо! Достаточно теории. Хотите реализовать дизайн в реальном мире? Тогда ознакомьтесь с электронной книгой ниже. Использована популярная в отрасли схема выключателя Siemens SPS2 на 138 кВ. Ретрансляция одной линии для двух разных подстанций, созданная с нуля, чтобы объяснить, что отключает, замыкает и блокирует замыкание.Спасибо за поддержку этого блога.

      Схема управления автоматическим выключателем Aleen Mohammed

      Реле защиты от помпы

      Для предотвращения непреднамеренного многократного включения выключатели оснащены реле защиты от помпы (обозначение 52Y ANSI). Предположим сценарий, в котором неисправность сохраняется на линии, и человек пытается замкнуть на ней выключатель. Хотя человек нажимает кнопку включения на секунду или две, для выключателя, работающего циклически, эта продолжительность составляет вечность. При нажатой кнопке включения выключатель пытается размыкаться и замыкаться несколько раз.Поскольку двигатель выключателя не рассчитан на непрерывную работу, это может привести к серьезному повреждению.

      В заключение, имейте в виду, что не все реле в здании управления могут выдерживать мгновенный пусковой ток от катушки отключения выключателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*