Как выбрать ток уставки автоматического выключателя

Руководство по устройству электроустановок — Выбор автоматического выключателя

Содержание материала

Выбор типа автоматических выключателей определяется: электрическими характеристиками электроустановки, условиями эксплуатации, нагрузками и необходимостью дистанционного управления вместе с типом предусматриваемой в будущем телекоммуникационной системы.
Автоматические выключатели с некомпенсируемыми комбинированными расцепителями имеют уровень тока отключения, зависящий от окружающей температуры.
4.4 Выбор автоматического выключателя
Критерии выбора автоматического выключателя
Выбор автоматического выключателя производится с учетом:
электрических характеристик электроустановки, для которой предназначен этот автоматический выключатель
условий его эксплуатации: температуры окружающей среды, размещения в здании подстанции или корпусе распределительного щита, климатических условий и др.
требований к включающей и отключающей способности при коротких замыканиях, эксплуатационных требований: селективного отключения, требований к дистанционному управлению и индикации и соответствующим вспомогательным контактам, дополнительным расцепителям, соединениям.
правил устройства электроустановок, в частности требований в отношении обеспечения защиты людей
характеристик нагрузки, например электродвигателей, люминесцентного освещения, разделительных трансформаторов с обмотками низкого напряжения
Следующие замечания относятся к выбору низковольтного автоматического выключателя для использования в распределительных системах.
Выбор номинального тока с учетом окружающей температуры
Номинальный ток автоматического выключателя определяется для работы при определенной температуре окружающей среды, которая обычно составляет:
30°С для бытовых автоматических выключателей
40°С для промышленных автоматических выключателей
Функционирование этих автоматических выключателей при другой окружающей температуре зависит главным образом от технологии применяемых расцепителей (рис. H40).
Некомпенсируемые термомагнитные комбинированные расцепители

Автоматические выключатели с некомпенсируемыми термомагнитными расцепителями имеют порог тока отключения, который зависит от окружающей температуры. Если автоматический выключатель установлен в оболочке или в помещении с высокой температурой (например, в котельной), то ток, необходимый для отключения (срабатывания) этого автоматического выключателя при перегрузке, будет заметно ниже. Когда температура среды, в которой расположен автоматический выключатель, превышает оговоренную изготовителем температуру, его характеристики окажутся «заниженными». По этой причине изготовители автоматических выключателей приводят таблицы с поправочными коэффициентами, которые необходимо применять при температурах, отличных от оговоренной температуры функционирования автоматического выключателя. Из типичных примеров таких таблиц (рис. H41) следует, что при температуре ниже оговоренной изготовителем происходит повышение порога отключающего тока соответствующего автоматического выключателя. Кроме того, небольшие модульные автоматические выключатели, установленные бок о бок (рис. H27), обычно монтируются в небольшом закрытом металлическом корпусе. В таком случае вследствие взаимного нагрева при прохождении обычных токов нагрузки к их параметрам необходимо применять поправочный коэффициент 0,8.

Рис. H40. Температура окружающей среды
Автоматические выключатели C60a, C60H: кривая C. C60N: кривые B и C (Стандарт. температура: 30°С)

NS250N/H/L (Стандартная температура: 40°C)

** Для промышленного использования значения не регламентируются стандартами IEC. Указанные выше значения соответствуют тем, которые обычно используются.

* «О» означает операцию отключения.
«CO» означает операцию включения, за которой следует операция
отключения.

Рис. H41. Примеры таблицдля определения коэффициентов понижения/повышения уставок по току отключения, которые должны применяться к автоматическим выключателям с некомпенсируемыми тепловыми расцепителями в зависимости от температуры
Пример
Какой номинальный ток (In) следует выбрать для автоматического выключателя C60 N? Этот аппарат:
обеспечивает защиту цепи, в которой максимальный расчетный ток нагрузки составляет 34 А
установлен вплотную к другим автоматическим выключателям в закрытой распределительной коробке
эксплуатируется при окружающей температуре 50°С.
При окружающей температуре 50°С уставка автоматического выключателя C60N с номинальным током 40 А снизится до 35,6 А (см. таблицу на рис. H41). Взаимный нагрев в замкнутом пространстве учитывается поправочным коэффициентом 0,8. Таким образом, получим 35,6 x 0,8 = 28,5 А, что не приемлемо для тока нагрузки 34 А.
Поэтому будет выбран автоматический выключатель на 50 А и соответствующая скорректированная уставка по току составит 44 x 0,8 = 35,2 А.
Компенсированные комбинированные расцепители
Эти расцепители содержат биметаллическую компенсирующую пластину, которая обеспечивает возможность регулировки уставки по току отключения при перегрузке (Ir или Irth) в установленных пределах независимо от температуры окружающей среды. Например:
в некоторых странах система заземления TT является стандартной в низковольтных распределительных системах, а бытовые (и аналогичные) электроустановки защищаются в месте ввода автоматическим выключателем, который устанавливается соответствующей энерго- снабжающей организацией. Такой автоматический выключатель, помимо защиты от косвенного прикосновения, обеспечит отключение цепей при перегрузках, если потребитель превысит уровень потребляемого тока, оговоренный в его контракте с энергоснабжающей организацией. Регулировка уставок автоматического выключателя с номинальным током менее 60 А возможна в диапазоне температур от -5 до +40°С.
Электронные расцепители
Важным преимуществом электронных расцепителей является их устойчивая работа при изменении температурных условий. Однако само распределительное устройство часто налагает эксплуатационные ограничения при повышенных температурах, поэтому изготовители обычно приводят рабочую диаграмму, на которой указываются максимальные значения допустимых уровней отключающих токов в зависимости от окружающей температуры (рис. H42).
Электронные расцепители устойчиво функционируют при изменении окружающей температуры

регулировка тока Ir

Рис. H42. Снижение уровня уставки автоматического выключателя Masterpact NW20 в зависимости от температуры
низковольтные автоматические выключатели с номинальным током менее 630 А обычно оснащаются компенсируемыми расцепителями для этого температурного диапазона (-5 до +40 °С).
Выбор уставок срабатывания без выдержки времени или с кратковременной выдержкой
Ниже на рис. H43 представлены сводные основные характеристики расцепителей, срабатывающих мгновенно или с короткой выдержкой времени.

Рис. H43. Различные расцепители (мгновенного действия или срабатывающие с короткой выдержкой времени)

Для установки низковольтного автоматического выключателя требуется, чтобы его отключающая способность (или отключающая способность выключателя вместе с соответствующим устройством) была бы равна или превышала расчетный ожидаемый ток короткого замыкания в месте его установки.
Автоматический выключатель, установленный на вы/ходе самого маленького трансформатора, должен иметь отключающую способность по короткому замыканию, которая превышает отключающую способность любого из других низковольтных автоматических вы/ключателей трансформаторов.
Выбор автоматического выключателя с учетом требований по отключающей способности при КЗ
Автоматический выключатель, предназначенный для использования в низковольтной электроустановке, должен удовлетворять одному из двух следующих условий:
или иметь номинальную отключающую способность Icu (or Icn), которая равна или превышает ожидаемый ток короткого замыкания, рассчитанный для этого места установки, или
если это не выполняется, то использоваться совместно с другим устройством, расположенным выше по цепи и имеющим требуемую отключающую способность.
Во втором случае характеристики этих двух устройств должны быть согласованы так, чтобы ток, который может проходить через вышерасположенное устройство, не превышал максимальный ток, который способны выдержать нижерасположенный выключатель и все соответствующие кабели, провода и другие элементы цепи без какого-либо повреждения. Данный метод целесообразен при использовании:
комбинаций плавких предохранителей и автоматических выключателей
комбинаций токоограничивающих автоматических выключателей и стандартных автоматических выключателей. Этот метод называют «каскадированием» (см. подпункт 4.5 данной главы)
Выбор автоматических выключателей вводных и отходящих линий Случай применения одного трансформатора
Если трансформатор расположен на потребительской подстанции, то в некоторых национальных стандартах требуется применение низковольтного автоматического выключателя, в котором были бы явно видны разомкнутые контакты, такого как, например, Compact NS выкатной выключатель.
Пример (рис. H44 на противоположной странице)
Какой тип автоматического выключателя пригоден для главного автомата защиты электроустановки, питаемой от трехфазного понижающего трансформатора мощностью 250 кВА и напряжением во вторичной обмотке 400 В, установленного на потребительской подстанции? Ток трансформатора In = 360 А Ток (трехфазный) Isc = 8,9 кА
Для таких условий подходящим вариантом будет автоматический выключатель Compact NS400N с диапазоном регулировки расцепителя 160 А — 400 А и отключающей способностью (Icu) 45 кА.

Несколько трансформаторов, включенных параллельно (рис. H45)
Каждый из автоматических выключателей CBP, установленных на линиях, отходящих от низковольтного распределительного щита, должен быть способен отключать суммарный ток короткого замыкания от всех трансформаторов, подсоединенных к шинам, т.е. Isc1 + Isc2 + Isc3.
Автоматические выключатели CBM, каждый из которых контролирует выход соответствующего трансформатора, должны быть способны отключать максимальный ток короткого замыкания, например, только ток Isc2 + Isc3 если короткое замыкании возникло в месте, расположенном выше выключателя CBM1.
Из этих соображений понятно, что в таких обстоятельствах автоматический выключатель самого маленького трансформатора будет подвергаться самому большому току короткого замыкания, а автоматический выключатель самого большого трансформатора будет пропускать наименьший ток короткого замыкания.
Номинальные токи отключения автоматических выключателей CBM должны выбираться в зависимости от номинальной мощности к КВА соответствующих трансформаторов.
Примечание: Необходимыми условиями для успешной параллельной работы трехфазных трансформаторов являются следующие:
фазовый сдвиг напряжений во вторичной и первичной обмотках должен быть одинаков во всех параллельно включенных трансформаторах
Отношение напряжений холостого хода в первичной и вторичной обмотках должно быть одинаковым для всех трансформаторов.
Напряжения короткого замыкания (Zsc%) должно быть одинаковыми для всех трансформаторов.
Например, трансформатор мощностью 750 кВА с Zsc = 6% будет правильно делить нагрузку с трансформатором мощностью 1000 кВА, имеющим Zsc = 6%, т.е. эти трансформаторы будут автоматически нагружаться пропорционально их мощностям. Для трансформаторов, у которых отношение номинальных мощностей превышает 2, параллельная работа не рекомендуется. В таблице, приведенной на рис. H46, указаны максимальные токи короткого замыкания, которым подвергаются автоматические выключатели вводных и отходящих линий (соответственно CBM и CBP на рис. H45), для самой распространенной схемы параллельной работы (2 или 3 трансформатора одинаковой мощности). Приведенные данные базируются на следующих допущениях:
трехфазная мощность короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора составляет 500 МВА
трансформаторы являются стандартными распределительными трансформаторами напряжением 20/0,4 кВ, характеристики которых приведены в таблице
кабели от каждого трансформатора к его низковольтному автоматическому выключателю состоят из одножильных проводников длиной 5 метров
между каждым автоматическим выключателем вводной цепи (CBM) и каждым автоматическим выключателем отходящей цепи (CBP) имеется шина питания длиной 1 м.
распределительное устройство расположено в напольном закрытом распределительном щите, температура окружающего воздуха — 30°С).
Кроме того, в этой таблице указаны модели автоматических выключателей серии производства Merlin Gerin, рекомендуемые для применения в каждом случае в качестве автоматических выключателей вводных и отходящих линий.
Пример (рис. H47 на следующей странице)
выбор автоматического выключателя вводной линии (CBM):
Для трансформатора мощностью 800 кВА In= 1126 А, Icu (минимальный ток)= 38 кА (из рис. H46). При таких характеристиках таблица рекомендует использовать модель Compact NS1250N (Icu = 50 кА)
выбор автоматического выключателя отходящей линии (CBP):
Из рис. H46 требуемая отключающая способность (Icu) для таких автоматических выключателей составляет 56 кА

Рис. H44. Пример установки автоматического выключателя на выходе трансформатора, расположенного на потребительской подстанции

Рис. H45. Параллельное включение трансформаторов
Для трех отходящих линий 1, 2 и 3 рекомендуется использовать токоограничивающие автоматические выключатели типа NS400 L, NS250 L и NS 100 L. В каждом случае номинальная отключающая способность Icu=150 кА.

Читать еще: Можно ли поменять выключатель при напряжении

Количество и мощности (кВА) трансформаторов 20/0,4 кВ

Мин. отключающая способность автомат. выкл. вводных линий (Icu), кА

Автомат. выкл. вводных линий (CBM), Мин. отключ. способность полностью согласованные с автомат. автомат. выкл. отходящих выкл. отходящих цепей (CBP) линий (Icu), кА

Ном. ток In автомат. выкл. отходящих линий (CPB) 250A

Как выбрать ток уставки автоматического выключателя

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S3, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 28- 40 A, уставка расцепителя максимального тока 520 A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость, с фронтальным бло

Код товара 8539526
Артикул 3RV2041-4FA15
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S3, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 28- 40 A, уставка расцепителя максимального тока 520 A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость, с фронтальным бло

Код товара 8539526
Артикул 3RV2041-4FA15
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты трансформаторов, типоразмер S2, регулируемый расцепитель перегрузки 18-25А, уставка расцепителя максимального тока 500A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость

Код товара 5234362
Артикул 3RV2431-4DA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты трансформаторов, типоразмер S2, регулируемый расцепитель перегрузки 22-32А, уставка расцепителя максимального тока 640A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость

Код товара 5459529
Артикул 3RV2431-4EA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический, типоразмер S2, FOR TRANSFORMER PROTECTION, регулируемый расцепитель перегрузки 49-59A, уставка расцепителя максимального тока 1332A, винтовые клеммы, STANDARD BREAKING CAPACITY

Код товара 6988484
Артикул 3RV2431-4XA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический, типоразмер S2, FOR TRANSFORMER PROTECTION, регулируемый расцепитель перегрузки 54-65A, уставка расцепителя максимального тока 1300A, винтовые клеммы, STANDARD BREAKING CAPACITY

Код товара 118147
Артикул 3RV2431-4JA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 20, регулируемый расцепитель перегрузки 28-36 A, уставка расцепителя максимального тока 520 A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость, С ФРОНТАЛЬНЫМ БЛОК

Код товара 4001798
Артикул 3RV2031-4PB15
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S3, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 28- 40 A, уставка расцепителя максимального тока 520 A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость

Код товара 2408484
Артикул 3RV2041-4FA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический, для защиты электродвигателя, типоразмер S00, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 10- 16A, уставка расцепителя максимального тока 208A, винтовые клеммы, стандарная коммутационная стойкость

Код товара 1758781
Артикул 3RV2011-4AA10-0BA0
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический, для защиты электродвигателя, типоразмер S00, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 9- 12.5A, уставка расцепителя максимального тока 163A, винтовые клеммы, стандарная коммутационная стойкость W. TRANSVERSE AUX.

Код товара 4740157
Артикул 3RV2011-1KA15-0BA0
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 20, регулируемый расцепитель перегрузки 35- 45A, уставка расцепителя максимального тока 650 A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость с фронтальным блок-

Код товара 6447671
Артикул 3RV2031-4VB15
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический SZ S0, для защиты электродвигателя, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 20-25A, уставка расцепителя максимального тока 325A, пружинные клеммы, стандарная коммутационная стойкость,

Код товара 897568
Артикул 3RV2023-4DA20
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 12-17А, уставка расцепителя максимального тока 260A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость, с фронтальным попере

Код товара 4380038
Артикул 3RV2031-4TA15
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический SZ S0, для защиты электродвигателя, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 11-16A, уставка расцепителя максимального тока 208A, пружинные клеммы, стандарная коммутационная стойкость,

Код товара 9469977
Артикул 3RV2023-4AA20
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический SZ S0, для защиты электродвигателя, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 14-20A, уставка расцепителя максимального тока 260A, винтовые клеммы, стандарная коммутационная стойкость,

Код товара 5891463
Артикул 3RV2023-4BA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический SZ S0, для защиты электродвигателя, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 14-20A, уставка расцепителя максимального тока 260A, пружинные клеммы, стандарная коммутационная стойкость,

Код товара 4733808
Артикул 3RV2023-4BA20
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 49- 59A, уставка расцепителя максимального тока 845A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость

Код товара 5678594
Артикул 3RV2031-4XA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 20, регулируемый расцепитель перегрузки 42-52А, уставка расцепителя максимального тока 741A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость, с фронтальным попере

Код товара 3322792
Артикул 3RV2031-4WB15
Производитель SIEMENS

Читать еще: Выключатели как элемент декора

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S3, класс 10, регулируемый расцепитель перегрузки 80- 100A,уставка расцепителя максимального тока 1300A винтовые клеммы, повышенная коммутационная стойкость 100KA

Код товара 3325010
Артикул 3RV2042-4MA10
Производитель SIEMENS

С этим покупают Посмотреть

Выключатель автоматический для защиты электродвигателя, типоразмер S2, класс 20, регулируемый расцепитель перегрузки 28-36А, уставка расцепителя максимального тока 520A, винтовые клеммы, стандартная коммутационная стойкость

Код товара 2414091
Артикул 3RV2031-4PB10
Производитель SIEMENS

Покупателям
- Способ оплаты
- Доставка
- Акции
- Скидки и баллы
- Адреса магазинов
- Договор оферты

Компания ЭТМ
- О компании
- Сервис iPRO
- Электрофорум
- ЭТМ Вакансии

Центр поддержки и продаж

Электрика
Свет
Крепеж
Безопасность

Мы в социальных сетях

Повышение квалификации
Часто задаваемые вопросы
Нашли ошибку?
Центр обращений

© 2021 Компания ЭТМ — Копирование и использование в коммерческих целях информации на сайте www.etm.ru допускается только с письменного одобрения Компании ЭТМ. Информация о товарах, их характеристиках и комплектации может содержать неточности

Ваш город: Выберите город

Я подтверждаю свое согласие на обработку персональных данных согласно Политике обработки персональных данных

Сайт использует файлы cookie с целью повышения удобства пользования сервисом. Продолжая использовать наш сайт, вы даёте согласие на обработку cookie-файлов.

Что такое ток уставки автоматического выключателя. Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

03. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ДЛЯ ГРУППЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Автоматические выключатели характеризуются номинальным напряжением и током, а их токовые расцепители – номинальным током и током уставки. Кроме того, автоматические выключатели характеризуются допустимым значением тока короткого замыкания, который они могут отключить без повреждения.

Номинальное напряжение автоматического выключателя U НОМ,АВТ. соответствует наибольшему номинальному напряжению сети, в которой разрешается применять данный автоматический выключатель.

Номинальный ток автоматического выключателя I НОМ. АВТ . Это наибольший ток, протекание которого через автоматический выключатель допустимо в течение неограниченно длительного времени.

Номинальный ток расцепителя I НОМ. РАСЦ. это наибольший ток, протекание которого допустимо в течение неограниченного времени и который не вызывает срабатывания расцепителя.

Ток уставки электромагнитного расцепителя I УСТ. ЭЛ. МАГН. – это наименьший ток, при котором срабатывает расцепитель.

Номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя I НОМ. УСТ. ТЕПЛ. — это наибольший ток расцепителя, при котором расцепитель не срабатывает.

Каждый автоматический выключатель имеет определенную защитную характеристику – зависимость времени срабатывания от тока, проходящего через расцепитель.

Конструкции автоматических выключателей различаются расцепителями — встроенными устройствами в виде защитных реле для отключения.

Электромагнитные расцепители выключателей серии А3100 срабатывают практически мгновенно (за 0,02 с).

Тепловые расцепители отключают цепь в зависимости от длительности и силы тока, превышающего его уставку. Так, при нагрузке: 1,1´ Iп.расц он не работает в течении 1 ч и сработает при 1,35´Iп.расц не более чем за 30 мин, а при 6,0´Iп.расц — не более чем за 2. 10 с.

Комбинированные расцепители (электромагнитный и тепловой) выключатель мгновенно срабатывает при сверхтоках и с выдержкой времени от перегрузок, определяемой тепловым расцепителем.

Условия выбора автоматических воздушных выключателей сводятся к следующему:

1.номинальное напряжение выключателя должно соответствовать напряжению сети, то есть

номинальный ток автомата должен быть равен рабочему или превышать его:

2.номинальный ток расцепителя автомата должен быть равен рабочему току, электроприемника или превышать его:

3.правильность срабатывания электромагнитного расцепителя автомата проверяют из условия

Если выбирается автоматический выключатель для группы двигателей, то ток отсечки электромагнитного расцепителя:

ISн.авт=I 1 +I 2 +I 3

Iсраб.расц= 1,5. 1,8´[åIн+(Iп.нб -Iн.нб)]

где: Iп.нб и Iп.нб -пусковой и номинальный токи электроприёмника, у которого эти значения наибольшие.

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения. Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат. Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента — биметаллической пластины.

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком — его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию. Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

уровень рабочего тока защиты
время защиты от перегрузки
время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
ток селективной отсечки
время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

с «тепловой памятью»;
без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты. Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току I R: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Читать еще: Замковый выключатель для ворот

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D. Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

Электромагнитные расцепители выключателей серии А3100 срабатывают практически мгновенно (за 0,02 с).

Условия выбора автоматических воздушных выключателей сводятся к следующему:

1.номинальное напряжение выключателя должно соответствовать напряжению сети, то есть

номинальный ток автомата должен быть равен рабочему или превышать его:

2.номинальный ток расцепителя автомата должен быть равен рабочему току, электроприемника или превышать его:

3.правильность срабатывания электромагнитного расцепителя автомата проверяют из условия

ISн.авт=I 1 +I 2 +I 3

Iсраб.расц= 1,5. 1,8´[åIн+(Iп.нб -Iн.нб)]

где: Iп.нб и Iп.нб -пусковой и номинальный токи электроприёмника, у которого эти значения наибольшие.

Порядок выбора уставок АВР

Реле однократности включения.
Выдержка времени промежуточного реле однократности включения t0,в от момента снятия напряжения с его обмотки до размыкания контактов должна с некоторым запасом превышать время включения выключателя резервного источника питания:

t0,в = tвкл + tзап

где tвкл — время включения выключателя резервного источника питания (если выключателей два, то выключателя, имеющего большее время включения);
tзап — время запаса, принимаемое равным 0,3-0,5 с.

Если реле однократности включения используется также для ускорения защиты, выдержка времени этого реле должна обеспечить не только рассмотренное выше условие, но также надежное отключение выключателя защитой при включении резервного источника питания на устойчивое КЗ.

В этом случае выдержка времени реле однократности включения определяется по формуле:

t0,в = tвкл + tзащ,у+ tотк+ tзап

где tзащ,у — время срабатывания ускоренной защиты выключателя резервного источника питания;
tотк — время отключения выключателя резервного источника питания.
Если резервный источник питания был включен от АВР на устойчивое КЗ и отключился своей защитой то реле однократности включения предотвращает повторное включение на КЗ в тех случаях, когда его выдержка времени.

t0,в = tвкл + tзащ + tотк

Пусковой орган минимального напряжения.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения при выполнении пускового органа выбирается так, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения и не приходил в действие при понижениях напряжения, вызванных КЗ или самозапуском электродвигателей. Для выполнения этого условия напряжение срабатывания реле минимального напряжения (напряжение, при котором возвращается якорь реле) должно быть равным:

Ucp = Uост.к / (kп • Ku);
Ucp = Uзап / (kп • Ku).

где Uост.к — наименьшее расчетное значение остаточного напряжения при КЗ;
Uзап — наименьшее напряжение при самозапуске электродвигателей;
kп — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1-1,2;
Ku — коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Для определения наименьшего остаточного напряжения производятся расчеты при трехфазных КЗ за реакторами и трансформаторами и расчет самозапуска электродвигателей.

В большинстве случаев обоим условиям удовлетворяет напряжение срабатывания, равное:

Ucp = (0,25 ÷ 0,4) • Uном

где Uном — номинальное напряжение электроустановки.

Выдержка времени пускового органа минимального напряжения должна быть на ступень селективности больше выдержек времени защит, в зоне действия которых остаточное напряжение при КЗ оказывается ниже напряжения срабатывания реле минимального напряжения или реле времени.

Таким образом, выдержка времени пускового органа минимального напряжения tпо должна быть равна:

tпо = t1 + Δt,
tпо = t2 + Δt

где t1 и t2 — наибольшие выдержки времени защит присоединений, отходящих от шин высшего и низшего напряжений подстанции;
Δt — ступень селективности, равная 0,4-0,5 с.

Чем меньше выдержка времени пускового органа АВР, тем меньше перерыв питания потребителей. Поэтому при выборе уставок пускового органа следует стремиться к тому, чтобы выдержка времени была по возможности меньше.

Пусковой орган минимального тока и напряжения.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения пускового органа минимального тока и напряжения выбирается, как рассмотрено выше.
Ток срабатывания реле минимального тока должен быть меньше минимального тока нагрузки и определяется по формуле:

Iср = Iнагр.min / (kн • KI)

где Iнагр.min — минимальный ток нагрузки трансформатора; kн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,5;
KI — коэффициент трансформации трансформатора тока.

Реле контроля наличия напряжения на резервном источнике питания.
Напряжение срабатывания этого реле определяется из условия отстройки от минимального рабочего напряжения по формуле:

Uср = Uраб.min / kн • kв • Ku

где Uраб.min — минимальное рабочее напряжение;
kн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;
kв — коэффициент возврата реле.

0 0 голоса

Рейтинг статьи