Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличается автоматический выключатель от теплового реле

Защита электродвигателя. Виды устройств

Особенностью защиты электродвигателя от перегрузок и короткого замыкания является повышенный пусковой ток, который может в семь раз превышать номинальное значение. Самые сильные перегрузки на старте свойственны асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором, которые наиболее используемые в быту и на производстве, поэтому правильная их защита, а также предохранение электропроводки цепей питания электродвигателей являются особенно актуальными.

В бытовой электротехнике проблема с большими стартовыми токами электродвигателей решена при помощи автоматических выключателей, у которых отключение (отсечка) происходит не сразу после превышения номинального тока, а спустя некоторое время.

Данного отрезка времени, который зависит от время-токовой характеристики автомата защиты, должно хватить, чтобы вал электродвигателя раскрутился до рабочих оборотов, и потребление тока снизилось до номинального уровня. Но автоматические выключатели не обладают гибкостью точной настройки, поэтому для защиты электрических двигателей применяются специальные устройства защиты.

Функции и виды устройств защиты электродвигателей

Современные защитные устройства, или другими словами, автоматы защиты электродвигателя, (мотор автоматы), часто совмещаются в одном корпусе с коммутационными аппаратами запуска (пускателями) и выполняют такие функции:

  • Защита от тока короткого замыкания в цепи питания или внутри электродвигателя;
  • Защита от длительных перегрузок, связанных с превышением механической нагрузки на валу двигателя;
  • Предохранение от асимметрии (дисбаланса) фаз, или обрыва фазного провода;
  • Тепловая защита от перегрева двигателя, осуществляемая при помощи дополнительных термодатчиков, установленных на кожухе или внутри электродвигателя;
  • Предохранение от некачественного напряжения;
  • Обеспечение выдержки времени для охлаждения электродвигателя после его аварийной остановки после перегрева;
  • Индикация режимов работы и аварийных состояний;
  • Опционально – отключение при исчезновении нагрузки на валу (например, для водяных насосов);
  • Совместимость с автоматическими системами контроля и управления.

Ранее и до недавнего времени наиболее используемой схемой защиты электродвигателей было подключение в корпусе пускателя теплового реле, последовательно с контактором. Биметаллическая пластина теплового реле при длительной перегрузке нагревается и прерывает цепь самоподхвата контактора. Кратковременное превышение номинальной нагрузки при запуске мотора является недостаточным для нагрева и срабатывания биметаллической пластины. Более подробно о тепловом реле и его подключении можно прочитать в соответствующем разделе данного ресурса.

Выбор автоматического выключателя

Поскольку первые две функции могут осуществляться обычными автоматическими выключателями, многие пользователи применяют их для защиты своих электродвигателей. Основным недостатком такого способа является отсутствие защиты от дисбаланса, обрыва фаз и скачков напряжения. Выбор автомата защиты осуществляется по его время токовой характеристике и по максимальному пусковому току электродвигателя.

Чтобы правильно подобрать автоматический выключатель по категории и номинальному току, нужно изучить его время токовую характеристику, о которой подробно рассказывается на одной из страниц данного сайта. Категории автоматов (А, B, C, D) определяются соотношением тока отсечки электромагнитного расцепителя к номинальному значению. Нужно иметь в виду, что время токовая характеристика категории не зависит от номинала автоматического выключателя.

Для предотвращения ложного срабатывания автоматического выключателя при запуске электродвигателя необходимо, чтобы кратковременный пусковой ток (Iпуск) не превышал значение отсечки (мгновенного срабатывания, Iмгн.ср) автомата. Отношение пускового (Iпуск) и номинального тока (In) можно узнать из бирки или паспорта электродвигателя, максимальное значение Iпуск/ In=7.

Если известна только мощность электродвигателя, то рассчитать номинальный ток можно по формуле In= Рn/(Un*√3*η*cosφ), где Рn – мощность, Un – напряжение, η – КПД, cosφ – коэффициент реактивной мощности двигателя.

Практический расчет защиты электродвигателей

На практике применяют поправочный коэффициент надежности Kн, который для автоматов с In 100A принимают Kн=1,25. Поэтому должно соблюдаться условие Iмгн.ср ≥ Kн * Iпуск. Вначале автомат выбирают, исходя из наиболее близкого значения номинального тока автоматического выключателя IAB (указывается на корпусе) к рабочему току двигателя (In). Необходимое условие: IAB > Inт, где Кт = 0,85 – температурный коэффициент, если автомат устанавливается в шкафу или щитке, иначе Кт=1.

Например, имеется двигатель мощностью 5,5 кВт, η = 85%=0,85; cosφ = 0,8; Iпуск/ In = 7. Вначале нужно рассчитать I = Рn/(Un*√3*η*cosφ) = 5500/(380*√3*0,85*0,8) = 12,28 (А). Допустим, автомат устанавливается в шкаф, Кт = 0,85, значит Inт = 12,28/0,85 = 14,44 (А). Наиболее близким является автоматический выключатель на 16А, категории С, (ток мгновенного срабатывания в десять раз превышает номинальное значение).

Теперь нужно проверить условие Iмгн.ср ≥ Kн * Iпуск. Мгновенное срабатывание защитного автомата наступает при Iмгн.ср = 16*10 = 160 (A), пусковой ток Iпуск= In*7 = 12,28*7 = 85,96 (А). Умножаем на Kн (1,4) — 85,96*1,4 = 120,3 (А). Проверяем условие 160 ≥ 120,3 — это значит, что автомат выбран верно. Для упрощенных расчетов, можно принимать номинальный ток двигателя, равным удвоению его мощности, выраженной в киловаттах.

Универсальный блок защиты электродвигателей

На рынке электротехнического оборудования все большую популярность набирает защита электродвигателя при помощи универсальных устройств защиты, так называемых мотор автоматов, которые выполняют все приведенные выше функции защиты. Данные устройства имеют модульную конструкцию и устанавливаются на DIN рейку и управляют работой силовых контакторов. Кроме приведенных функций, некоторые мотор автоматы позволяют точно регулировать различные параметры защитного отключения.

Существует много разновидностей современных мотор автоматов, которые различаются коммутируемой мощностью, набором функций, способом управления, схемой подключения и внешним видом. Чтобы выбрать подходящий аппарат защиты для конкретного электродвигателя, необходимо знать его параметры номинального и пускового тока, а также нужно определиться с требуемым набором защитных функций и опций.

Читайте так же:
Мощность тепловыделения при протекании тока

Стоимость мотор автоматов прямо пропорциональна мощности электродвигателя и функциональным возможностям защиты. Мировыми лидерами по производству защитных мотор автоматов являются такие известные бренды: Schneider Electric, ABB, IEK, Novatek electro, и другие.

Приведенный на рисунке ниже автомат защиты двигателя (универсальный блок) позволяет настраивать номинальный и пусковой ток электродвигателя, допустимые пороги напряжения, может отслеживать механическую нагрузку на валу электродвигателя. Также осуществляется контроль за качеством изоляции обмоток электродвигателя с возможностью установки запрета на включение.

Постоянный мониторинг множества параметров работы позволяет продлить срок эксплуатации двигателя и приводимого в действие оборудования. Специальный дополнительный блок обмена информацией позволяет подключить устройство к автоматическим системам контроля.

Защита электромоторов на производстве

Очень часто, в момент включения мощных потребителей электроэнергии (P>100кВт) на мощных производствах во всей электросети, подключенной к трансформаторной подстанции, напряжение опускается ниже установленного минимума.

При данном кратковременном падении напряжения рабочие электромоторы не отключаются, но теряют обороты. При возобновлении нормального напряжения двигатель снова начинает набирать обороты, то есть работать в режиме запуска (перегрузки). Данное явление называют самозапуском.

Если биметаллическая пластина автоматического выключателя или термореле была достаточно прогрета из-за продолжительной нормальной работы электродвигателя, то в режиме самозапуска тепловой расцепитель может сработать, вызвав ложное срабатывание.

Для мощных электродвигателей на предприятиях для поддержания нормального режима работы, в том числе и после самозапуска, применяют релейную защиту с трансформаторами тока, включенными в цепь питания.

Отклонения от нормы в силовых проводах электродвигателя с подключенными последовательно первичными обмотками токовых трансформаторов используются для срабатывания реле защиты, которые подключатся к вторичным обмоткам токовых трансформаторов по специальным схемам. Сложные расчеты данных мощных систем защиты осуществляются штатными сотрудниками, заведующими энергоснабжением предприятия, поэтому теория производственной электротехники не входит в тему данной статьи.

Определение технического состояния и настройка элементов тепловой защиты

От надежности работы тепловых реле и расцепителей автоматических выключателей, являющихся основной защитой электрооборудования от перегрузки, в значительной степени зависит срок службы электропроводов и электроустановок. Для защиты электрооборудования широко применяют тепловые реле ТРН, ТРИ, ТРА и ТРВ. Диапазон номинальных токов реле ТРН составляет от 3,2 до 40, ТРП — от 25 до 150, ТРА — от 7 до 215, ТРВ — от 7 до 200 А. Для определения технического состояния тепловые реле внимательно осматривают и измеряют толщину контактов. Контакты подлежат замене, если их толщина составляет менее 0,5 мм. Следует отметить, что при толщине контактов менее 0,5 мм реле ТРА, ТРВ, а также ранее выпускавшиеся реле РТ-1 и РТ-2 подлежат выбраковке.

Нагреватели тепловых реле выбраковываются при замыкании витков, раскрытии скрепок (реле ТРН), изгибе нагревателя и его сближении с биметаллической пластиной, а также при выгорании металла. Биметаллические пластины выбраковываются при деформации и обгорании. При наличии такого дефекта реле ТРН выбраковывается в собранном виде. Контактное давление проверяют нажатием головкой граммометра на подвижную систему реле, как это показано на рис. 43.


Рис. 43. Положение стержня граммометра при проверке контактного давления реле ТРП-25:
1 — неподвижный контакт; 2 — подвижный контакт; 3 — граммометр; 4 — контактная колодка; 5 — упор.

Раствор контактов измеряют щупами. Значения контактного давления и растворов контактов тепловых реле приведены в таблице ниже.

Значения контактного давления и растворов контактов тепловых реле

ПараметрТип реле
ТРА. ТРВТРПPT
Контактное давление, гс385±6050—80
Раствор, мм1,7±0,50,8—13

После определения давления и раствора контактов определяют время срабатывания и возврата реле. Для этого реле подключают к зажимам прибора, позволяющего плавно регулировать ток в широких пределах или к схеме, показанной на рис. 44.


Рис. 44. Схема для проверки тепловых реле

Для определения времени срабатывания через реле пропускают испытательный ток, равный 1,05Iн. При температуре 20° С (393 К) реле не должно срабатывать в течение часа.

Затем ток увеличивают до 1,2Iн и убеждаются в том, что реле срабатывает в течение 20 мин. Если время срабатывания не отвечает указанным значениям, реле регулируют с помощью рычага плавного регулирования или регулировочными гайками. Если отрегулировать реле не удается, его заменяют.

После настройки реле на заданное значение тока рекомендуется нанести краской метку на корпусе напротив положения рычага, отвечающего необходимой уставке.

Для настройки тепловых реле описанным выше способом затрачивается сравнительно много времени. Поэтому на практике часто применяют форсированный способ проверки и настройки, основанный на сравнении настраиваемого реле с эталонным. При этом нагревательные элементы контролируемого и эталонного реле соединяют последовательно и подключают к зажимам прибора или включают в схему (рис. 44). Через реле пропускают ток, равный 2,5-3Iн и измеряют время, через которое срабатывает контролируемое и эталонное откалиброванное реле. У реле, сработавших ранее или позже эталонного, в зависимости от конструкции плавно перемещают рычаг регулятора, завинчивают или отвинчивают гайки регулирования уставки до срабатывания реле. Эту операцию выполняют как можно быстрее (не более 0,5 мин после срабатывания эталонного реле). Опыт повторяют через 10—15 мин. Настройка реле считается удовлетворительной, если время срабатывания проверяемого или настраиваемого реле отличается от времени срабатывания эталонного реле не более чем на +10%.

Преимущества описанного способа, кроме сокращения времени проверки или настройки, заключаются еще и в том, что не нужно ожидать полного охлаждения реле перед каждым новым опытом настройки после регулирования и на результаты настройки не влияет температура окружающего воздуха, т. е. проверку и настройку можно выполнять при любой температуре.

Во время проверки или настройки тепловых реле убеждаются, что время возврата контактов реле в начальное положение не превышает 3 мин.

Важным требованием по обеспечению надежности защиты электроприводов и электроустановок является периодическая проверка работы элементов тепловых расцепителей автоматических выключателей. При проверке элементов тепловых расцепителей зажимы автоматического выключателя присоединяют к прибору или к испытательной схеме. Через включенный автоматический выключатель пропускают ток нагрузки, равный номинальному току расцепителя. При этом автоматический выключатель не должен отключаться. Затем у автоматических выключателей проверяют время срабатывания тепловых расцепителей при одновременной нагрузке всех полюсов испытательным током. Значения испытательного тока для автоматических выключателей серии А3100 приведены в таблице ниже. Время срабатывания расцепителей должно соответствовать данным таблицы ниже.

Данные для проверки работы тепловых расцепителей автоматических выключателей при одновременной нагрузке всех полюсов двукратным (А3110) и трехкратным током (А3120, А3130, А3140)

Тип выключателяНоминальный ток расцепителя, АИспытательный ток, А при температуре воздуха, °СВремя срабатывания при одновременной нагрузке всех полюсов испытательным током, сМаксимальное время, больше которого нельзя держать выключатель под испытательным током, с
+5+10+15+20+25+30+35+40
А31101537353433323029272519—2750
2048464443424038373527—3770
2559575554525048474535—4590
3074716866636057545055—65130
4096918986838077747050—80160
5011411110910610310097909080—100100
6013713313112712412011611310970—90180
7015715415115014414013613312975—95190
85190187187182174170166162156110—140240
100228224218212206200194187180100—150240
A3I201550504948464544434118—2245
2057666564626059575516—2245
2584838180777573716924—3060
30101999796929088858328—3870
4013413213012812312011711411040—50100
5016816516216116415014614313850—60120
6020219919419318418017617116650—60120
8026926425925724624023422822170—80160
10033633032432130630029328527660—70140
АЗ 13012040339638938536936035134233165—75150
14047046245444943142041039938665—76150
17057156155154652351049748546968—78150
20067266064864261560060058557078—88170
А314025084082581080376975073171369060—70140
300100899097296392390087885582865—75150
350117611551134112410761050102499899655—75150
400134413201296128412301200117о1140110450—60120
50015801650162016051538150014631425138050-60120
60020161980194419261845180017551710165665—75150

Работу тепловых расцепителей автоматических выключателей серии АП50 проверяют при нагрузке током, равным 1,1, 1,35 и 6Iн. При температуре 25° С (298 К) время срабатывания тепловых расцепителей должно находиться в пределах, указанных в табл. 25. Если при проверке тепловых расцепителей автоматических выключателей время срабатывания не отвечает данным таблиц, тепловые расцепители подлежат замене.

При определении технического состояния и настройке тепловых реле, а также при проверке тепловых расцепителей автоматических выключателей можно использовать стенд МИИСП для настройки защит и сушки обмоток электродвигателей, обеспечивающий нагрузку тепловых реле и тепловых расцепителей переменным током до 600 А, или другие приборы.

Проверка тепловых и особенно электромагнитных расцепителей автоматических выключателей с номинальным током выше 60 А вызывала определенные трудности, так как выпускаемые приборы не обеспечивали требуемой силы тока. В связи с этим было разработано приспособление КИ-6366 для проверки и регулировки тепловых и электромагнитных защит электроприводов и электроустановок мощностью до 125 кВт при техническом обслуживании и ремонте, обеспечивающее регулируемый ток от 0 до 2000 А. Приспособление выполнено переносным и состоит из измерительного и нагрузочного блоков.

Пускатели ручные кнопочные серии ПРК

Для просмотра и печати сертификата
кликните на его номер

Маркировка

  • Диапазон уставок теплового рацепителя. Уставка – это величина тока в Амперах. Как правило, ее выставляют равной номинальному току двигателя или близко к нему. Расцепитель тепловой не разрывает цепь, пока сила тока в ней не достигнет 1.13 х ток уставки, что воспринимается аппаратом как перегрузка.
  • Номинальный ток – значение тока в амперах (А), который аппарат способен пропускать бесконечно долго без отключения цепи.

Назначение

  • Проведение тока в нормальном режиме.
  • Отключение тока при коротких замыканиях, перегрузке или обрыве фазы.
  • Оперативное включение и выключение нагрузки.

Применение

  • Системы управления насосами.
  • Системы с дренажными насосами.
  • Станции водоподъёма.
  • Системы с водозаборными емкостями.
  • Системы с канализационными насосами.
  • Вентиляционное оборудование.
  • Станки и оборудование с электродвигателями.
  • Строительная техника.

Материалы

  • Корпус и детали выполнены из пластика, не поддерживающего горение.
  • Маркировка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ и не подвержена стиранию в пределах срока эксплуатации.

Конструкция

  • Легкая проверка работоспособности пускателя одним нажатием на рычажок расцепления.
  • Три вида защиты: от токов короткого замыкания, токов перегрузки и выпадения фазы, означает, что этот пускатель обеспечивает полную защиту нагрузки и не требует дополнительного использования теплового реле перегрузки. Т. е. пускатель ручной кнопочный ПРК конструктивно представляет собой автоматический выключатель с характеристикой D и тепловое реле перегрузки в одном корпусе.

Преимущества

  • Цена гораздо ниже, чем при покупке автоматического выключателя и теплового реле перегрузки в силу использования регулируемого теплового расцепителя в автоматических выключателях защиты двигателя.
  • Клеммные зажимы пускателя промаркированы, что позволяет избежать ошибок при монтаже.
  • Подробная информация на каждом автомате.

Типоисполнение ПРК-32

Наименование параметраЗначение
Пределы регулировки теплового расцепителя, А0,1– 0,160,16– 0,250,25– 0,40,4– 0,630,63– 1,01,0– 1,61,6– 2,52,5– 4,04,0– 6,36,0– 10,09– 1413– 1817– 2320– 2524– 32
Исполнение пускателя по номинальному току, А0,160,250,40,631,01,62,54,06,3101418232532
Рабочая наиб. откл. способность, кА230В100100100100100100100100100100100100505015
400В1001001001001001001001001001007,57,5667,5
Ном. предельная откл. способн, кА230В100100100100100100100100100100100100505015
400В10010010010010010010010010010015151515
Мощность двиг. нагрузки, кВт230В0,370,751,12,2345,55,55,5
400В0,370,751,52,24,05,57,5111111
Номинальное рабочее напряжение, В230/400
Напряжение изоляции, В690
Импульсное напряжение, В6000
Электрическая износостойкость (циклов)6000
Механическая износостойкость (циклов)20000
Максимальная частота коммутаций (цикл/ч)25
Кратность срабатывания электромагнитного расцепителя, А13le
Диапазон рабочих температур,°Сот -25 до +60
Виброустойчивость, ГцВ диапазоне от 5 до 150
Высота над уровнем моря, мНе более 2000
Влажность в месте установкиНе более 50%, при +40 °С
Масса изделий, кг0,3
Степень загрязнения3
Степень защиты по ГОСТ 14254-96IP20

Типоисполнение ПРК-80

Наименование параметраЗначение
Пределы регулировки теплового расцепителя, А25-4040-6356-80
Исполнение пускателя по номинальному току, А406380
Рабочая наиб. откл. способность, кА230В151515
400В7,57,57,5
Ном. предельная откл. способн, кА230В151515
400В
Мощность двиг. нагрузки, кВт230В1522
400В18,53040
Номинальное рабочее напряжение, В230/400
Напряжение изоляции, В690
Импульсное напряжение, В6000
Электрическая износостойкость(циклов)4000
Механическая износостойкость(циклов)10000
Максимальная частота коммутаций (цикл/ч)25
Кратность срабатывания электромагнитного расцепителя, А13le
Диапазон рабочих температур,°Сот -25 до +60
Виброустойчивость, ГцВ диапазоне от 5 до 150
Высота над уровнем моря, мНе более 2000
Влажность в месте установкиНе более 50%, при +40 °С
Масса изделий, кг0,9
Степень загрязнения3
Степень защиты по ГОСТ 14254-96IP20

Примечание: Регулирование электротепловых расцепителей осуществляется в сторону снижения уставки срабатывания от номинального значения, указанного на лицевой стороне пускателя. При заказе типоисполнений пускателей следует ориентироваться на номинальную мощность электрооборудования, которое предполагается защитить.

На что обратить внимание при выборе автоматов и контакторов?

Контакторы и автоматические выключатели получили широкое распространение. Во многом это произошло благодаря их дешевизне, простоте конструкции, высокой надежности и ремонтопригодности. Среди достоинств контакторов можно также отметить малое тепловыделение и возможность работы в цепях с высокими параметрами тока и напряжения. Характерная особенность данных устройств состоит в том, что они прекрасно функционируют в паре. Контактор обеспечивает коммутацию в нормальном режиме, а в случае внештатной ситуации за защиту системы отвечает автоматический выключатель. В связи с этим критерии выбора автоматов и контакторов в чем-то схожи, а в чем-то существенно различаются. Так на что же стоит обратить внимание при выборе автоматов и контакторов?

Итак, для начала нужно обратить внимание на производителя. Это должен быть прекрасно зарекомендовавший себя бренд, чья выпускаемая продукция уже прошла испытание временем. К примеру, завод CHINT занимается производством уже не первый год и выпускает только электротехническую продукцию, не распыляясь на прочие производственные отрасли. Кроме того, качество и заявленные характеристики продукции CHINT в обязательном порядке подтверждаются соответствующими сертификатами.

Многие не понимают важности выбора производителя. А ведь речь идет не только о соответствии заявленных характеристик реальным, которые, кстати, у малоизвестных брендов могут существенно отличаться. Скорее речь идет о том, сработает автомат в случае аварийной ситуации или нет. И проверяется это на практике, как правило, реальной ситуацией. Разница в цене между дешевым аналогом и качественным оригиналом не так уж велика, если вспомнить о том, что на кону стоит сохранность помещения и всего содержимого. Поэтому сразу выбирайте автоматы и контакторы только проверенного производителя.

Далее обращаем внимание на отключающую способность автомата и номинальный ток контактора. Любой электрик здесь скажет про «золотое правило» — отталкиваться от расчетной мощности. Но тут возникает очень важный нюанс. Часто учитывают суммарную мощность электроприборов и забывают о проводке. В результате получается так, что по силе тока автомат и контактор подобраны правильно, а проводка не выдерживает нагрузки. Она плавится и становится причиной короткого замыкания. Если нет возможности заменить проводку, то придется выбирать автоматы и контакторы не только по расчетной мощности электроприборов, но также с учетом сечения кабеля и качества проводки.

По этой же причине учитывают нагрузку ввода. Нельзя просто взять и купить вводной автомат любой мощности. Обычно нагрузку на ввод самовольно увеличить нельзя, поскольку возникает проблема технических согласований. Да и линия может не выдержать возросшей нагрузки. Поэтому нужно понимать, что расчет от мощности потребителей работает не всегда. Иногда приходится, наоборот, брать автомат с меньшими характеристиками с учетом параметров ввода.

В отношении автоматических выключателей стоит помнить также про селективность. Зачастую каждый автомат отвечает за определенный участок электрической цепи. Это нужно для того, чтобы в случае внештатной ситуации не произошло отключение электропитания сразу на всем объекте. Здесь при выборе автомата нужно использовать принцип от большего к меньшему. То есть номинальный ток вышестоящего в цепи аппарата должен превышать рабочие токи нижестоящих автоматических выключателей. А еще будет разумным подбирать автоматы так, чтобы они предназначались для определенных групп потребителей. Например, отдельный автомат для осветительных приборов и отдельный автомат для оборудования с электродвигателем.

Когда речь заходит о выборе контакторов и автоматов для управления электродвигателем и его защиты, то возникает еще один нюанс. Электродвигатель должен быть защищен как от короткого замыкания, так и от перегрузки. Если автомат защищает только от токов КЗ, но бессилен при обрыве одной из фаз, то двигатель неизбежно сгорит. В этом случае в пару к автомату нужно подобрать контактор с тепловым реле. Но все же для электродвигателей лучше сразу выбирать автоматические выключатели со всеми возможными типами защиты линии.

Существует еще много нюансов при выборе автоматов и контакторов, которые невозможно изложить в одной статье. Хотя бы по причине того, что в каждой конкретной ситуации всегда будут свои уникальные особенности. Но суть заключается в том, что общие критерии выбора являются скорее рекомендательными. А конечное решение нужно принимать, исходя из конкретных условий эксплуатации. Специалисты компании CHINT будут рады помочь в выборе автоматов и контакторов, подробно изучив ситуацию, и подберут для вас индивидуальное решение.

Характеристики автоматических выключателей

Автоматический выключатель, или, говоря проще, автомат – это электротехническое устройство, знакомое практически всем. Все знают, что автомат отключает сеть при возникновении в ней каких-то проблем. Если не мудрить, то эти проблемы – слишком большой электрический ток. Чрезмерный электрический ток опасен выходом всех проводников и бытовой электротехники из строя, возможным перегревом, возгоранием и, соответственно, пожаром. Поэтому защита от высоких токов – это классика электрических схем, и существовала она еще на заре электрификации.

У любого аппарата максимально-токовой защиты есть две важных задачи:

1) вовремя и безошибочно распознать слишком высокий ток;

2) разорвать цепь до того, как этот ток сможет нанести какие-либо повреждения.

При этом высокие токи можно поделить на две категории:

1) большие токи, вызванные перегрузкой сети (например, включением большого количества бытовых электроприборов, или неисправностью некоторых из них);

2) сверхтоки короткого замыкания, когда нулевой и фазный проводник напрямую замыкаются между собой, минуя нагрузку.

Кому-то, может быть, это покажется странным, но именно со сверхтоками короткого замыкания все обстоит предельно просто. Современные электромагнитные расцепители без труда и совершенно безошибочно определяют КЗ и отключают нагрузку за доли секунды, не допуская даже малейшего повреждения проводников и аппаратуры.

С токами перегрузки все сложнее. Такой ток ненамного отличается от номинального, в течение какого-то времени он может протекать по цепи совершенно без последствий. Поэтому нет необходимости отключать такой ток мгновенно, тем более что он мог и возникнуть очень кратковременно. Ситуация отягощается тем, что каждая сеть имеет свой предельный ток перегрузки. И даже не один.

Устройство автоматического выключателя

Есть целый ряд токов, для каждого из которых теоретически можно определить свое максимальное время отключения сети, составляющее от нескольких секунд до десятков минут. Но и ложные срабатывания тоже необходимо исключить: если ток для сети безвреден, то отключение не должно происходить ни через минуту, ни через час – вообще никогда.

Получается, что уставку срабатывания защиты от перегрузок необходимо регулировать под конкретную нагрузку, изменять ее диапазоны. И, разумеется, перед установкой аппарата защиты от перегрузок его необходимо прогружать и проверять.

Итак, в современных «автоматах» есть три вида расцепителей: механический – для ручного включения и выключения, электромагнитный (соленоидный) – для отключения токов короткого замыкания, ну и самый сложный – тепловой для защиты от перегрузок. Именно характеристика теплового и электромагнитного расцепителей и является характеристикой автоматического выключателя, которая обозначается латинской буквой на корпусе перед числом, обозначающим токовый номинал аппарата.

Эта характеристика означает:

а) диапазон срабатывания защиты от перегрузок, обусловленный параметрами встроенной биметаллической пластины, изгибающейся и разрывающей цепь при протекающем через нее большом электрическом токе. Точная настройка достигается за счет регулировочного винта, поджимающего эту самую пластину;

б) диапазон срабатывания максимально-токовой защиты, обусловленный параметрами встроенного соленоида.

Время-токовая характеристика автоматичсекого выключателя

Ниже перечислим характеристики модульных автоматических выключателей, расскажем о том, чем они отличаются друг от друга и для чего предназначены автоматы, имеющие их. Все характеристики представляют собой зависимости между током нагрузки и временем отключения на этом токе.

1) Характеристика MA – отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания.

2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,3 от номинального. При этом время отключения составит около часа. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды.

Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока.

3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока.

Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

Характеристики автоматических выключателей B, C и D

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току.

Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз.

Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки.

7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.

Применяются автоматы Z только для подключения электронных устройств.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию