Разделение автоматических выключателей по время токовым характеристикам
В электрических системах при возникновении аварии отключение электропитания следует производить очень быстро, чтобы свести к минимуму негативные последствия. Человек неспособен достаточно быстро отреагировать. Поэтому устанавливаются автоматические выключатели.
Для энергетической сферы существует деление на системы постоянного и переменного напряжения. Оборудование классифицируется на низковольтное (до 1000 В), высоковольтное (более 1000 В). Соответственно применяются различные типы автоматов.
Во всех случаях АВ предназначен для разрывания цепи при различных токовых величинах короткого замыкания (КЗ) и перегрузках. Первые безошибочно отсекаются электромагнитным расцепителем мгновенно. Вторые протекают по цепи определенное время, без каких-либо последствий, а лишь потом сработает тепловая защита.
Современные автоматические защитные аппараты содержат три вида расцепителей:
Рабочие параметры последних двух определяют время токовые характеристики для автоматических выключателей. Которые показывают зависимость времени отключения аппарата от соотношения между протекающим по нему током и его номинальным значением. Они сложны тем, что требуют графического выражения.
Благодаря тому, что автоматы с одинаковым номиналом имеют различные характеристики срабатывания, при одном и том же токовом значении их можно применять под разные типы нагрузки. Это обеспечивает минимальное число ложных отключений и защищает от токовых перегрузок.
Получается, что время токовая характеристика (ВТХ) показывает:
- диапазон срабатывания защиты от короткого замыкания (максимально-токовой), который определяется параметрами встроенной электромагнитной катушки;
- диапазон срабатывания при превышении нагрузки, определяемый встроенной биметаллической пластиной.
Общий вид ВТХ можно представить нижеприведенным графиком. Цифрой 1 отмечен участок срабатывания при определенном токовом соотношении теплового расцепителя, а цифрой 2 – время реакции электромагнитного.
7.3.4. Время- токовые характеристики расцепителей
Распространенные виды характеристик
Характеристики срабатывания автоматических выключателей указываются буквами латинского алфавита на их корпусе: А, B, C, D, Z, К. Они показывают на отношение уставки электромагнитного расцепителя к номинальному току данного аппарата, то есть чувствительность.
Время токовые характеристики АВ типа B, C, D представлены на рисунке.
У автоматических выключателей разные технические характеристики. Правильный выбор автомата по токовой нагрузке и время токовой характеристике позволяет установить защитное устройство, реагирующее на перегрузки сети должным образом. Это избавит от ложных отключений. Для домашних условий оптимальным вариантом будет использование автоматов типа В и С.
Скачать
Также можно скачать ГОСТ (первоисточник), в котором есть все, как модно сейчас говорить, пруфы:
Обновление по ГОСТ на автоматические выключатели от 1 марта 2024 г.
ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003) теперь не действует, вместо него – вступил в действие ГОСТ IEC 60898-1-2022 с тем же названием. Кроме того, есть ГОСТ IEC 60898-2-2011, в котором более точно приведены контрольные точки ВТХ в таблице 7 и п.9.
Ну а если кто-то сомневается и хочет проверить правильность моих расчетов, выкладываю файл Excel, в котором сделаны таблицы:
• Файл для расчета / Файл для расчета токов характерных точек на ВТХ АВ, xlsx, 21.99 kB, скачан: 437 раз./
| № пп | Время-токовая характеристика автоматического выключателя | Отношение протекающего тока к номинальному току I/In |
| 1 | B | 3-5 |
| 2 | C | 5-10 |
| 3 | D | 10-20 |
Время токовые характеристики автоматических выключателей
- Защита с характеристикой «C» отключит нагрузку при КЗ, когда ток в сети будет больше номинала выключателя в 5-10 раз.
- Автомат с характеристикой «D» сработает при КЗ в случае, когда ток в сети превысит его номинал в 10-20 раз.
Пример использования токовременной характеристики автоматического выключателя класса «В»
Предположим, стоит у нас в распределительном щите автомат на 10А с параметрами класса «B». Мы не случайно выбрали 10А, во-первых, ими часто пользуются в домашних электрических сетях, а во-вторых, так проще производить расчеты.
Итак, случилось ЧП…
Решил как-то мой приятель Витька Штуцер повесить у себя дома книжные полки. Начал сверлить стену перфоратором и бац – вокруг темень и тишина. Здесь не нужно быть мастером экстра-класса, чтобы понять – сверло замкнуло жилы проводки и произошло КЗ. Думаю, у многих была похожая ситуация.
В этом случае, когда величина тока в сети превысит номинальное значение защиты в 3-5 раз, автомат с время-токовой характеристикой категории «B» сработает моментально. В нашем варианте величина тока будет находиться в пределах 30-50А. При КЗ ток увеличивается в сотни раз, но нашему электромагнитному расцепителю будет достаточно и 3-5 кратного превышения нормы, чтобы разорвать цепь.
Смотрим графики
… и что видим? При достижении величины тока в 50А автоматический выключатель сработает через 0,01 сек. Теперь смотрим, откуда это взялось:
- Ток короткого замыкания разделим на рабочий ток автомата – 50А/10А = 5.
- На горизонтальной оси от цифры «5» проведем вверх вертикальную линию (красного цвета) до пересечения с первой кривой.
- От точки пересечения с кривой проведем горизонтальную линию до вертикальной оси времени. Получаем примерно 0,01 секунда.
Аналогичным образом можно определить, что при перегрузке в 15А отношение составит 1,5 и время до срабатывания автомата– 30 сек. Здесь уже цепь будет разорвана за счет работы теплового расцепителя. Когда сечение провода правильно подобрано, то изоляция за такой промежуток времени расплавиться не успеет.
Кривая времятоковой характеристики
Изображенные две кривые отвечают за показатели в холодном состоянии (сверху) и разогретом состоянии (снизу).
Дополнительная информация: Условно также нижнюю часть кривой, резко устремляющуюся вправо, считают зоной срабатывания электромагнитного расцепителя, а левую ее часть, плавно спускающуюся вниз, – зоной теплового расцепителя.
Слева от кривой размещается отрезок времени до срабатывания автоматического выключателя, а справа – после расцепления. Сама кривая представляет момент выключения. Традиционно времятоковые характеристики в виде графика функций изображаются для работы автоматов при температуре окружающей среды +30 градусов.
Если просмотреть характеристику для автомата типа В, диапазоном срабатывания которого является показатели от 3 до 5 In, то можно увидеть следующее: время отключения сети при проходящем токе в 3 In составляет 0,02 секунды в разогретом состоянии и до 35 секунд в холодном состоянии. Для автоматов мощностью свыше 32А показатель в холодном состоянии может достигать 80 секунд.
Если же проходящий ток для того же типа автомата будет равен 5In, то в горячем состоянии автомат сработает за 0,01 секунду и за 0,04 секунды в холодном.
Зависимые времятоковые характеристики защит. Часть 2 | Проект РЗА
Категория применения (a или b) и номинальный кратковременно выдерживаемый ток (Icw)
Стандарты МЭК 60947_2 и ГОСТ Р 50030.2 устанавливает две категории низковольтной промышленной коммутационной аппаратуры — A и B.
К категории применения A относятся аппараты, для которых не предусмотрена преднамеренная задержка срабатывания расцепителя мгновенного действия при коротком замыкании (рис.7.4).
Это, как правило, автоматические выключатели, устанавливаемые на средних и низших ступенях схемы.
Кратность тока отсечки Im у автоматов категории А обозначается латинскими буквами.
Бытовые автоматы: «B» — Im = (3 – 5) Ir, «C» — Im = (5 – 10) Ir, «D» — Im = (10 – 20) Ir).
Промышленные автоматы: «Z» — Im = 4 Ir, «L» — Im = 8 Ir, «K» — Im = 12 Ir .
