Что такое время отключения сверхтока (применительно к автоматическому выключателю)

Как проверить дифференциальный автомат

К сожалению, проверка у дифавтоматов, в условиях дома, таких важных характеристик как время срабатывания, перегрузочные характеристики, ток короткого замыкания не получится. Так как для проверки этих параметров необходимо иметь специальные приборы и оборудование.

Отличие дифавтомата от УЗО

Для дома вполне достаточно проверить дифференциальный автомат на срабатывание и соответствие току утечки защиты, при котором автомат отключается и обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Дифференциальный автомат отличается от устройства УЗО только наличием автоматического выключателя. То есть это тот же УЗО плюс автомат в одном корпусе. Поэтому все проверки на пригодность дифавтомата аналогичны тестированию УЗО.

Виды проверок дифавтомата

Существует несколько способов проверки защитных устройств на работоспособность, это:

  1. Проверка кнопкой «ТЕСТ», расположенной на корпусе прибора.
  2. Обычной батарейкой от 1,5 В до 9 В.
  3. Резистором, имитирующим нарушение сопротивления изоляции электропроводки и бытовых приборов.
  4. Простым постоянным магнитом.
  5. Специальным электронным устройством для проверки параметров дифференциального автомата и УЗО используемых в промышленности.

Перед приобретением устройства защиты нужно знать, какие задачи оно будет выполнять. Для противопожарных целей дифавтомат и УЗО выбираются с током утечки 300 мА. Если необходима защита от поражения электрическим током, используется устройство с током утечки 30 мА. В сырых и влажных ванных помещениях или банях нужна защита с током утечки 10 мА.

Проверка кнопкой «ТЕСТ»

Эта кнопка расположена на лицевой стороне дифференциального автомата. Перед проверкой работоспособности устройства его подключают к сети. При нажатии на кнопку «ТЕСТ» защита отключает сеть. Кнопка «ТЕСТ» имитирует ток утечки, как при нарушении целостности изоляции проводов.

Проверка кнопкой тест

Нажатием этой кнопки происходит закорачивание нулевого провода входной клеммы и фазового провода на выходе устройства, через резистор, рассчитанный на ток 30 мА (или другой ток утечки, указанный на автомате). Устройство защиты отключается и обеспечивает защитную функцию. Такую проверку можно делать без нагрузки. Дифференциальный автомат может быть электромеханическим или электрическим, главное правильно подключить его к сети.

Проверка батарейкой

Проверяются такие устройства батарейкой 1,5 В — 9 В с номиналом тока утечки 10 — 30 мА. Прибор с меньшей чувствительностью 100 — 300мА от батарейки не сработает. Устройство защиты с характеристикой А сработает от батарейки подключенный к выводам любой полярностью.

А для приборов с характеристикой АС батарейку подключают одной полярностью, если устройство не сработает нужно поменять полярность батарейки (минус к выходу прибора, а плюс ко входу). Таким способом проверяются только электромеханические УЗО.

Проверка тока утечки резистором

Проверяется ток утечки дифференциального автомата резистором подключенным одним концом ко входу нулевого провода, а другим к выходу фазной клеммы. Для УЗО с током утечки 10 мА, 30 мА, 100 мА и 300 мА резистор рассчитывается по формуле: R =U/I Приблизительное значение резисторов для разных токов утечки: 10мА -22 ком, 30мА -7,3ком,100мА – 2,2ком и 300мА — 733 ом.

При проверке на ток срабатывания один конец подключается к выходной клемме фазы, а второй к входной клемме нулевого провода. УЗО должно быть подключено к сети (нагрузка не обязательна). При таком подключении резистора должна сработать защита. Иногда дифференциальный автомат не срабатывает. Это объясняется некоторым разбросом номинала резисторов.

Наглядно ток утечки проверяют последовательным соединением переменного резистора (для тока утечки 30мА)10 ком с мультиметром со шкалой переменного тока на 100 мА. Резистор желательно брать многооборотный, для плавного изменения сопротивления.

Подключают резистор с мультиметром, подают сеть на дифференциальный автомат и плавным вращением ручки резистора от максимума, засекают ток, при котором отключиться защитное устройство. Далее замеряют сопротивление переменного резистора, оно должно быть приблизительно для тока утечки 30 мА — 7,3ком. Это способ измерения пригоден для электромагнитных и электронных устройств.

Тестируем защиту постоянным магнитом

Магнитом проверить можно только электромеханическое устройство защиты, электронное устройство не сработает.

Это объясняется тем, что когда магнит подносится к одному из боков УЗО, постоянное электромагнитное поле воздействует на дифференциальный трансформатор и вызывает перекос потенциалов на выходе автомата, защита отключается. У электронного вида устройств такого дифференциального трансформатора нет.

Небольшой лайфхак о том, как выбрать необходимый выключатель для дома

Предложим несколько общих рекомендаций:

  • Исходя из всего выше сказанного, нам следует остановить свой выбор на АВ с времятоковой характеристикой «С».
  • При выборе штатных параметров необходимо учитывать планируемую нагрузку. Для вычисления следует воспользоваться законом Ома: I=Р/U, где Р – мощность цепи, U – напряжение. Рассчитав силу тока (I), выбираем номинал АВ по таблице, представленной на рисунке 10.
    Рисунок 10. График для выбора АВ в зависимости от тока нагрузки

Расскажем, как пользоваться графиком. Допустим, произведя расчет силы тока нагрузки, мы получили результат — 42 А. Следует выбрать автомат, где это значение будет в зеленой зоне (рабочей области), это будет номинал – 50 А. При выборе также следует учитывать, на какую силу тока рассчитана проводка. Допускается подбирать автомат исходя из этого значения, при условии, что суммарная сила тока нагрузки будет меньше расчетного тока для проводки.

Популярные статьи  Трансформатор для галогенных ламп: для чего нужен, расчет и выбор

Если планируется установка УЗО или автомата дифференцированного тока, необходимо обеспечить заземление, в противном случае эти устройства могут работать некорректно;
Лучше отдать предпочтение изделиям известных брендов, они надежней и служат дольше китайской продукции.

голоса

Рейтинг статьи

Для чего используются

Применение реле времени распространено в бытовых условиях. Например, при работе кондиционера могут потребоваться действия, осуществляемые циклически, через определённые промежутки времени. Например, охлаждение или подогрев (в зависимости от погодных условий), которые выполняются с часовым перерывом.

Переключатель поможет подогреть пищу перед обедом. Если хозяин оставляет дом на некоторое время в течение холодного сезона, ему лучше выключить отопление. Но если он делает это всего на пару дней, он может организовать его периодическое включение с минимальными параметрами.

Таймер розеточного типаИсточник sovet-ingenera.com

Реле времени позволяет организовать управление любыми бытовыми устройствами, которые работают от электрического тока, установить нужный владельцу режим работы. Таймеры также широко применяются для управления различными промышленными процессами, обеспечивая точное соблюдения временной последовательности действий.

Можно привести другие примеры использования:

  • При использовании рекламы со светодиодным освещением можно определять режим её показа.
  • Те, кто ведут сельскохозяйственные работы, могут с помощью такого прибора управлять устройствами для полива.
  • Таймер позволяет обеспечить работу уличного освещения в соответствии с запланированным распорядком.
  • Выключатель света с таймером можно запрограммировать для управления обеспечением жизнедеятельности рыбок в аквариуме.
  • В помещении можно поддерживать микроклимат на комфортном уровне при наличии соответствующих бытовых приборов.
  • С помощью таймера можно управлять работой системы отопления.
  • Это устройство можно использовать при организации охранных мероприятий.

Если хозяева квартиры уехали в отпуск, с помощью реле времени можно обеспечить эффект присутствия жильцов в доме. Например, таймер может включать свет в заданное время до тех пор, пока люди не вернутся.

В некоторых реле времени возможно управление со смартфонаИсточник sovet-ingenera.com

Как выбрать автоматический выключатель?

Что же такое автоматический выключатель (АВ) и почему его нужно выбирать?

По своей сути это электромеханическое устройство, которое выполняет функционал по прерыванию токов короткого замыкания и токов перегрузки в сети, защищая ее и подключенные электроприемники от повреждений и возгорания, служит для ее замыкания и размыкания в нормальных условиях при протекании рабочих токов нагрузки. Прерывание сверхтоков или токов короткого замыкания происходит соответственно в автоматическом режиме. А выбрать его нужно правильно для того, чтобы прерывал он их надежно, своевременно и селективно.

Основные «действующие лица» в работе типового выключателя – тепловой и электромагнитный расцепители, являющиеся исполнительными механизмами. Тепловой расцепитель освобождает удерживающее устройство и вызывает срабатывание АВ при перегрузке сети, а электромагнитный – при коротком замыкании.

Характеристики автоматических выключателей

Основные характеристики АВ, в том числе в соответствии с ГОСТ Р 50345-2010, определяемые и оцениваемые при выборе: 1) количество полюсов (одно-, двух-, трех- и четырехполюсные), с учетом количества фазных проводников подключаемой сети и нулевого провода; 2) номинальное рабочее напряжение; 3) номинальный ток; 4) диапазон токов мгновенного расцепления, определяемый классом выключателя – А, B, C, D, K, Z. 5) отключающая способность.

Расчетом автоматических выключателей для объектов промышленности, как правило, занимаются проектные институты и используют для этого специальные методики и программное обеспечение. По ним оцениваются величины нагрузок, выбираются проводники, рассчитываются токи КЗ на различных участках цепи и потом выбираются АВ, составляются карты селективности. Серьезными расчетами при монтаже устройств домашней электросети никто не занимается. Вполне достаточно произвести подбор выключателя по номинальному току и току мгновенного расцепления.

Общая логика и цепочка подбора АВ приведены ниже.

Для любой цепи, в которой устанавливается АВ, номинальный ток защитного аппарата должен быть выбран после оценки мощности, потребляемой электроприемниками. При этом следует понимать, что АВ предназначены защищать от перегрузки не сами электроприборы, а сеть, к которой они подключаются.

Например, когда состав, характеристики и группы электроприборов определены, то последовательность расчета такая: • высчитывается совокупная мощность всех без исключения электроприемников, запитываемых от конкретного АВ, рассчитывается сила тока. Возьмем для наглядности суммарную мощность нагрузки, равную 3000 Вт, тогда ток I = 3000 / 220 = 13,6 A. • выбирается стандартный автоматический выключатель с самым близким значением номинального тока из номинального ряда (6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А) не менее рассчитанной величины силы тока нагрузки — In≥I. Выбираем АВ c In=16А.

Для упрощения подбора в статье приведена таблица соотношения между номиналом АВ, мощностью подключаемой нагрузки, схемой подключения и количеством полюсов.

Далее подбирается класс автоматического выключателя для отключения токов КЗ.

Классы или типы автоматических выключателей

Характер коммутационных процессов в сети предъявляет определенные требования к аппаратам при питании различного вида нагрузок. Поэтому АВ производителями выпускаются нескольких типов, каждый из которых отличается чувствительностью. Величина 3*Iн означает, что автомат отключится в случае, если величина сверхтока будет в 3 и более раз выше его номинала.

Для бытового применения вполне достаточно выключателей типов В, С. Все же следует учитывать, что АВ рассчитаны производителями на определенное число срабатываний. Поэтому не рекомендуется использовать автоматы в качестве выключателя нагрузки – это приводит к преждевременному изнашиванию механизма и подгоранию контактов.

Список литературы

1.ГОСТ Р 50345–99 (МЭК 60898–95). Аппаратура
малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от
сверхтоков бытового
и аналогичного назначения. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.

2.International
standard IEC 60050‑441. International Electrotechnical Vocabulary.
Part 441: Switchgear, controlgear and fuses. Second edition. – Geneva: IEC, 1984‑01.

3.International
standard IEC 60050‑441-am1. International Electrotechnical Vocabulary.
Part 441: Switchgear, controlgear and fuses. Second edition. Amendment 1.
– Geneva:
IEC, 2000‑07.

4.International
standard IEC 60947‑1. Low-voltage switchgear and controlgear.
Part 1: General rules. Fifth edition. – Geneva: IEC, 2007‑06.

5.ГОСТ Р 50030.1–2000 (МЭК 60947‑1–99).
Аппаратура распределения и управления низковольтная. Ч. 1. Общие
требования и методы испытаний. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.

6.International standard IEC 61992‑1. Railway
applications. Fixed installations. DC switchgear. Part 1: General. Second
edition. – Geneva:
IEC, 2006‑02.

7.International standard IEC 62271‑100.
High-voltage switchgear and controlgear. Part 100: High-voltage
alternating-current circuit-breakers. Edition 1.2. – Geneva: IEC, 2006‑10.

8.International standard IEC 62271‑105.
High-voltage switchgear and controlgear. Part 105: Alternating current
switch-fuse combinations. First edition. – Geneva: IEC, 2002‑08.

9.International standard IEC 62271‑107.
High-voltage switchgear and controlgear. Part 107: Alternating current fused
circuit-switchers for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV. First edition. – Geneva:
IEC, 2005‑09.

10.International standard IEC 62271‑109.
High-voltage switchgear and controlgear. Part 109: Alternating-current
series capacitor by-pass switches. First edition. – Geneva: IEC, 2006‑08.

11.International standard IEC 60077‑4. Railway
applications. Electric equipment for rolling stock. Part 4:
Electrotechnical components. Rules for AC circuit-breakers. First edition. – Geneva:
IEC, 2003‑02.

12.International
standard IEC 60898‑1. Electrical accessories. Circuit-breakers for
overcurrent protection for household and similar installations. Part 1:
Circuit-breakers for a. c. operation. Edition 1.2. – Geneva: IEC, 2003‑07.

13.International
standard IEC 60898. Electrical accessories. Circuit-breakers for
overcurrent protection for household and similar installations. Second edition.
– Geneva: IEC,
1995‑02.

14.International
standard IEC 61009‑1. Residual current operated circuit-breakers
with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs).
Part 1: General rules. Edition 2.2. – Geneva: IEC, 2006‑06.

15.International
standard IEC 61009‑1. Residual current operated circuit-breakers
with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs).
Part 1: General rules. Second edition. – Geneva: IEC, 1996‑12.

16.ГОСТ Р 51327.1–99 (МЭК 61009‑1–96).
Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и
аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Ч. 1. Общие
требования и методы испытаний. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.

17.ГОСТ 17703–72. Аппараты электрические
коммутационные. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов,
1972.

18.International standard IEC 60694. Common
specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards. Edition
2.2. – Geneva:
IEC, 2002‑01.

Выбор выключателей

Под коммутационной способностью выключателя понимают eго способность отключать и включать электрические цепи при КЗ. Соответственно установлены понятия номинального тока отключения Iот.ном и номинального тока включения Iвк.ном.

Номинальный ток отключения

Тяжесть процесса отключения (в части, относящейся к току) определяется в основном действующим значением периодической составляющей отключаемого тока. Поэтому условились под номинальным током отключения понимать наибольшее допустимое действующее значение чисто симметричного тока или наибольшее допустимое значение периодической составляющей асимметричного тока к моменту τ размыкания дугогасительных контактов. Выключатель должен надежно отключать эти токи при: асимметрии β=i/(√2 Iпτ) — вплоть до номинального значения βном=iaτном/(√2 Iот.ном); напряжении сети — вплоть до наибольшего рабочего напряжения Uраб.нб; номинальных параметрах восстанавливающегося напряжения; нормированных циклах операций включения и отключения.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ к некоторому моменту τ определяют по огибающим кривым, как показано на рис.1.

Что такое время отключения сверхтока (применительно к автоматическому выключателю)

Рис.1. Осциллограмма отключаемого тока КЗ:
АА’ и ВВ’ — огибающие кривые;ЕЕ’ — момент размыкания дугогасительных контактов

Расчетное время τ размыкания дугогасительных контактов (в секундах), определяют как сумму собственного времени отключения выключателя tот.сб и минимального времени срабатывания релейной защиты, принимаемого равным 0.01 с:

τ=tот.сб+0,01 (1)

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его исчисляют от момента подачи команды на отключение до момента размыкания дугогасительных контактов.

Обычно номинальная асимметрия выражается в процентах:

βном=iaτном100/(√2 Iот.ном)

Что такое время отключения сверхтока (применительно к автоматическому выключателю)

Рис.2. Номинальная асимметрия отключаемого токакак функция расчетного времени τ

Согласно ГОСТ 687-78 номинальная асимметрия установлена как функция времени τ (рис.2). Кривая βном(τ) представляет собой экспоненту с показателем τ/Та. Значение принято равным 0,045с, что соответствует среднему значению — в большинстве точек системы. При КЗ вблизи мощных электростанций Та>0,045с, что должно быть учтено при выборе выключателя. При τ>70мс значение βном следует считать равным нулю.

При выборе выключателя по номинальному току отключения должны быть соблюдены следующие условия:

(2)

где iaτном=√2 Iот.номβном/100 — номинальное значение апериодической составляющей тока отключения.

В левой части этих неравенств указаны номинальные параметры выключателя, в правой — соответствующие расчетные значения.

Если второе требование не выполнено, т.е. расчетное значение апериодической составляющей тока превышает номинальное значение, то в этом случае следует сопоставить условные значения полных токов отключения, а именно:

√2 Iот.ном(1+βном/100)≥√2 Iпτ(1+β/100), (3)

откуда

Из последнего выражения следует, что выключатель способен отключать ток КЗ при значении i, превышающем номинальное значение, при условии, что номинальный ток отключения превышает расчетный ток Iпτ в отношении

Номинальный ток включения

Под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить. Заводы-изготовители определяют этот ток наибольшим действующим значением, которое установлено равным номинальному току отключения

Популярные статьи  Что такое диммируемая светодиодная лампа и как она работает?

Iвк.ном=Iот.ном,

и наибольшим мгновенным значением, которое установлено равным

iвк.ном=2,55 Iот.ном. (4)

Отсюда следует, что выключатель, выбранный по номинальному току отключения, способен также включить цепь с номинальным током включения. Поэтому дополнительной проверки не требуется.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

  • Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
  • Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Прогрузка автоматических выключателей: устройство, протокол и периодичность проведения

Что такое время отключения сверхтока (применительно к автоматическому выключателю)

Прогрузка автоматических выключателей – один из методов, используемых для проверки корректности функционирования данного вида устройств и соответствия их установленным госстандартам. Прогрузить выключатель можно установкой, собранной по специальной схеме.

Основы прогрузки автоматов

Автоматический выключатель

Главными функциями автоматических переключателей являются активация и размыкание электрических цепей. Последний процесс инициируется, когда напряжение падает серьезно ниже нормы, цепь перегружается или происходит инцидент короткого замыкания. Когда мастера делают прогрузку автоматов, они преследуют цель проверить корректность функционирования расцепителей, пропуская через них электрический ток, идущий от специально сконструированной установки.

К числу ситуаций, в которых рекомендуется производить данную процедуру, относятся:

  • капремонт выключателя или иного электрооборудования;
  • приобретение нового прибора;
  • окончание ремонта электрической установки.

Схема прогрузки автоматических выключателей

Также производится плановая профилактическая прогрузка с определенной периодичностью, установленной на предприятии. Механизм процедуры основан на воздействии электромагнита на расцепитель, вследствие которого происходит активация последнего и прибор прекращает работать.

Корректно организованная процедура позволит выявить, способно ли устройство предохранить сеть от разного рода неприятных инцидентов. Оно должно защищать от возгорания и избыточных нагрузок (частые явления при повреждениях изоляционного материала проводов и перепадах давления) и от получения пользователем удара электротока в короткозамкнутой цепи.

Если прибор прошел испытания, он признается исправным и годным для рутинного использования.

Устройство для прогрузки АВ

Методика прогрузки автоматических выключателей подразумевает искусственное создание замкнутого контура с опцией постепенной регулировки показателя электротока. Этот принцип использует любой выпускаемый в продажу прогрузочник автоматов. Существуют устройства, рассчитанные на разные значения номинального тока.

Можно собрать установку самостоятельно. Один из примеров – конструкция с использованием трех видов трансформаторных устройств: одно из них отвечает за нагрузку, другое работает с электротоком, третье – лабораторный автоматический прибор. Также в схему входят шунтовой амперметр, управляющий ключ, секундомер и кабели.

Функция последних – соединять выключатель, подвергающийся испытаниям, с выводами контролируемого тока. Такая конструкция может создать на вторичной катушке трансформатора нагрузки электроток около 50 А.

Можно использовать ее и для тестирования переключателей, рассчитанных на большие значения тока, но тогда потребуются источник питания и нагрузочный прибор с высокой мощностью.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: