- Номінальний струм
- час спрацювання
- Номінальну напругу
- Гранична комутаційна здатність
- Клас обмеження дуги
1. Номінальний робоча напруга U e (В) - значення напруги на яке розрахований вимикач, і якому відповідають інші параметри вимикача. Зазвичай виражається як напруга між фазами. Зазначене напруга означає максимальне допустиме значення протягом тривалого часу. При менших напругах окремі характеристики можуть змінюватися і навіть поліпшуватися, наприклад відключає здатність.
Дуга формування на відкритті контактних елементів під дією потоку повітря, розтягується і швидко переходить в нагнітальних фурми, які зупиняють. У цих умовах залишковий полюс виривається якомога швидше, і виникає електрична міцність щілини різко зростає. Для повітряних перемикачів істотними параметрами є номінальний тиск стисненого повітря, більш низька межа тиску для підтримки нормальної працездатності і температури точки роси.
Збільшення відстані призводить до нерівномірного подачі повітря в районі і локальному нагріванню. Це запобігає інтенсивну продувку залишкової дуги після проходження струму через його нульове значення. Режим дії повітряних вимикачів. На рис. схематично показано дію чотирьох найбільш поширених конструкцій повітряних перемикачів. На малюнку 1 показаний імпульсний імпульс з імпульсною дією 4 і зовнішній роздільник. Незабаром після цього привід приводиться в дію синхронно, і він відкривається - положення на рис. 4, діаграма Перед тим, як контактний ніж 5 досяг свого кінцевого положення, клапан 2 закривається, і, таким чином, контактна система закривається.
2. Номінальна напруга ізоляції UI (кВ)
Характеризує ізоляційні властивості апарату, визначається в ході його випробувань високою напругою (імпульсним і промислової частоти).
3. Номінальна імпульсна напруга U Imp (кВ)
Номінальна імпульсна витримується напруга - пікове значення імпульсної напруги заданої форми і полярності, яке може витримати апарат без пошкоджень.
Решту продуктів згоряння і згоряння вивантажуються в атмосферу. Включення автоматичного вимикача здійснюється лише шляхом включення роздільник. Для вирівнювання тиску, паралельно розрив, включає високий імпеданс шунт, струм через який виключений з сепаратора. Схема 2 відрізняється від малюнка 1 тим, що сепаратор встановлений в ізоляторі 8, заповненому стисненим повітрям. Верхній контактний вузол 6 сепаратора з'єднаний з закритим об'ємом 5 і є стаціонарним. Нижній контактний елемент 7 є рухомим.
Він підтримується контактної пружиною і має механізм пневматичного відкривання. Повторне з'єднання контактної системи відбувається так само, як клапан 9 закритий, а клапан 10 відкритий, а ізолятор 8 знаходиться під атмосферним тиском. Пружина притиснула контактний елемент 7 до контактного елементу. Після того, як дуга була погашена в дузі 4, клапан переміщається вправо, відкриваючи 9 і закриваючи клапан 10. Стисле повітря подається з резервуара 1 в ізолятор. Пневматичний контактний механізм 7 переміщує його вниз, щоб подолати силу пружини.
4. Номінальний тривалий струм вимикача IU (А) ( номінальний струм вимикача) - значення струму, яке вимикач може проводити необмежений час (тижні, місяці або навіть роки). Це найбільший струм, який автоматичний вимикач може проводити в тривалому режимі при температурі навколишнього повітря 40 ° С по стандарту ГОСТ Р 50030.2-99 і 30 ° С по стандарту ГОСТ Р 50345-99. При більш високих температурах значення номінального струму зменшується. Зазвичай номінальний струм вимикача дорівнює найбільшим значенням номінального струму захисного расцепителя, передбаченого для даної конструкції вимикача. Даний параметр використовується для визначення типорозміру автоматичного вимикача.
Сепаратор відкривається і клапан 2 закривається контактною системою. Перевагами цієї конструкції є: - компресор стислого повітря і має менші розміри; - на нього не впливають атмосферні умови, - він може виключати значно вищі струми. Недоліком є те, що ізолятор 8 піддається тривалому надлишковому тиску. При включенні клапан 9-10 переміщається в крайнє ліве положення. Повітря вивільняється з ізолятора 8 і залишається при атмосферному тиску. Пружина включає контактний елемент.
Схема 3 реалізована з двома послідовними розривами, розташованими горизонтально. Схема 4 аналогічна схемі 3, але резервуар для стисненого повітря 3 завантажений вище і з'єднаний за допомогою труби основного резервуара так, ізолятори вивантажено. Струмові клеми вставляються в резервуар 3 за допомогою дротів.
5. Номінальний струм I n (А) - значення струму, що характеризує захисний расцепитель, встановлений на автоматичний вимикач. Саме цей струм співвідноситься з номінальним (розрахунковим) струмом навантаження, що захищається автоматичним вимикачем.
6. Номінальна одноразова гранична комутаційна здатність вимикача (ОПКС) I c u (кА) при короткому замиканні (гранична відключає здатність) - діюче значення періодичної складової струму КЗ, яке АВ може відключити
Конкретний варіант здійснення деяких з описаних схем показаний на фіг. При відключенні ізолятора 1 подається стиснене повітря. Після того, як дуга була погашена в результаті її інтенсивного продування з стисненого повітря, роздільник, що не показаний на малюнку, відкривається відомим чином. Потім подача повітря відключається, і контактна система закривається. Точно так же вони працюють з двома або більше тріщинами. Приклад повітряного вимикача з вільною дугового дугою показаний на рис. 5б. Стаціонарний контактний вузол 7 виявлено на ізоляторі 8 і розташований на відкритому повітрі.
Це найбільший струм короткого замикання, який автоматичний вимикач здатний відключити при заданій напрузі і коефіцієнті потужності. Випробування на I c U проводяться за схемою О - t - ВО, де О - відключення, t - витримка часу, ВО - включення з подальшим автоматичним відключенням.
В ході випробування контролюються ізоляційні властивості автоматичного вимикача, які не повинні знижуватися нижче допустимої межі. Струм, при якому автоматичний вимикач зберігає свої ізоляційні властивості і здатність до відключення відповідно до вимог стандарту, позначається I c n.
Рухомий контактний елемент 4 з плунжером переміщається в пневматичному циліндрі 3, а різьблення забезпечує розетку. Насадочное сопло 6 має ізоляційний матеріал. Перемикання здійснюється шляхом подачі стисненого повітря через ізолюючу трубку 10 і відведення - шляхом подачі стисненого повітря в ізолятор несучої. Це повітря також виконує продування. Пристрій встановлено в корпусі. Коли запалювання включено, є замок 9 від випадкового відкриття. Конструкції повітряних автоматичних вимикачів представляють собою набір з трьох однополюсних повітряних перемикачів, які не мають загального механічного з'єднання один з одним, але з'єднаних в єдиний агрегат з допомогою загальних агрегатних шаф - пневматичних і електричних.
7. Номінальна робоча гранична комутаційна здатність (ПКС) I cs,% (робоча відключає здатність) - діюче значення періодичної складової струму КЗ, яке АВ може відключити в певному тестовому циклі.
Це величина виражається в% від I c U: 25% (тільки для категорії А), 50%, 75% або 100%. Автоматичний вимикач повинен нормально працювати після неодноразового відключення струму I cs при випробуванні в послідовності О-ВО-ВО.
Після виробництва високовольтного повітряного вимикача його необхідно перевірити і налаштувати. При необхідності вимірювання виконується шляхом екранування зовнішньої поверхні ізолятора. Ці виміри проводяться після механічних і гідравлічних випробувань порцеляни і подальшої мийки та сушки. Конденсатори вимикача протестовані відповідно до заводських інструкцій.
За замовчуванням автоматичні вимикачі являють собою електричні вимикачі з автоматичним режимом роботи, призначеним для захисту електричних ланцюгів від пошкоджень, викликаних перевантаженням і короткими замиканнями. Крім захисту кабелів, проводів і кінцевих споживачів, автоматичні вимикачі також виконують функції поточного контролю. На відміну від запобіжників, які працюють один раз, а потім їх замінюють новими, автоматичні вимикачі підтримують циклічний режим роботи.
На автоматичні вимикачі часто завдають два значення відключає здібності. Це пояснюється тим, що в різних стандартах використовуються різні умови випробувань:
- - стандарт ГОСТ Р 50345-99 (I EC 60898) для апаратів побутового та аналогічного призначення, де при некваліфікованому зверненні можливо кількаразове включення несправному ланцюзі. Найбільша відключає здатність (в А) вказується в прямокутнику без вказівки одиниці виміру.
Як тільки вони працюють, вручну або автоматично, вони повертаються в початкове положення, щоб відновити нормальну роботу. Вони доступні в широкому діапазоні розмірів - від невеликих пристроїв, призначених для захисту окремих електроприладів до потужних промислових розподільних пристроїв. Іншою важливою ознакою класних вимикачів є їх робоча напруга. Грунтуючись на цій функції, вони діляться на три категорії - низька, середня і висока напруга. Розподільчий пристрій, призначений для захисту низьковольтних електричних ланцюгів від збоїв і коротких замикань, відомо як автоматичний автоматичний вимикач.
10 кА - стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) для всіх застосувань, де потрібна певна кваліфікація обслуговуючого персоналу . У цьому випадку найбільша відключає здатність вказується з одиницею виміру (кA).
Значення відключає здібності має співвідноситься з величиною струму КЗ в місці установки самого АВ і повинні виконуватися наступні умови I cu> I до, I cs> I к.
захисне розподільний пристрій в мережах середнього та високого напруги називається автоматичним вимикачем. За винятком різних струмів і напруг, автоматичні вимикачі однополярного і багатополярного. Багатополюсні перемикачі використовуються для одночасного відключення фаз в одному циклі. Об'єктом статті є низьковольтні автоматичні вимикачі, які використовуються для харчування низьковольтних малопотужних електродвигунів та інших електричних пристроїв.
Класифікація мініатюрних автоматичних вимикачів. Автоматичні вимикачі цієї групи зазвичай не пропонують регулювання - мініатюрні автоматичні вимикачі в литому корпусі. Вони мають можливість регулювати характеристики перемикання. - Мініатюрні автоматичні вимикачі в ізольованому корпусі.
8. Номінальна найбільша включає здатність I cm (кА, пікове значення) - максимальне очікуване значення струму, при якому автоматичний вимикач зобов'язаний включитися. При змінному струмі це значення має бути не нижче, ніж його номінальна гранична відключає здатність, помножена на коефіцієнт «n». У відповідній таблиці (табл. 2 ГОСТ Р 50030.2) представлені значення коефіцієнта «n».
Вони використовуються для мереж низької напруги з підвищеною напругою і струмом. Залежно від робочого часу вимикачі діляться на нормальні, селективні і швидкодіючі, які мають ток-обмежуючий ефект. За кількістю полюсів в основній схемі комутації вони однополярного, біполярні, триполюсні і чотириполюсні. Тип схеми контуру харчування перериває автоматичні вимикачі на три групи - розмикання максимального струму; з незалежним розривом і з мінімальним або нульовим розривом напруги.
Залежно від затримки часу максимальний розрив струму: відсутність тимчасової затримки; зі збереженням часу незалежно від струму; тимчасове утримання, залежне від зворотного струму ; з комбінованими характеристиками. Вимикачі можуть також мати заднє, переднє або комбіноване з'єднання.
Апарати, які не мають функції захисту (наприклад, вимикачі навантаження), повинні витримувати (тобто пропускати «через себе») струм короткого замикання, значення і тривалість якого визначаються параметрами спрацьовування приєднаного апарату захисту.
9. Номінальний короткочасно витримує наскрізний струм I cw (кА) - діюче значення змінного струму , Який АВ здатний витримати без погіршення характеристик за певний час, кращими значеннями якого є 1 і 3 сек.
Принципи роботи Автоматичні вимикачі працюють на основі двох основних принципів - електромагнітного і теплового. Першим в конструкції вимикача є індукційна котушка. В результаті збільшення струму в ланцюзі виникає магнітна сила, збільшення якої створює умови для розриву ланцюга. В принципі, вимикачі зазвичай закриті, тобто коли струм в ланцюзі близький до номінального, контакти знаходяться в закритому стані. У міру збільшення струму в ланцюзі индуцированная магнітна сила також збільшується.
Процес збільшення магнітної сили досягається до такої міри, коли її величина достатня для подолання опору механізму, при якому контакти автоматичного вимикача утримуються закритими. Відкриваючи контакти вимикача, ланцюг переривається. Схема електромагнітного вимикача показана на рис. Ілюстрований виконавчий механізм Р складається з електромагніту 1, обмотка 2 якого послідовно з'єднана в захищеному контурі без трансформаторів струму. Положення якоря 3 фіксується пружиною 4 в напрямку, показаному на діаграмі.
Це ток короткого замикання, який автоматичний вимикач категорії В здатний витримувати протягом встановленого часу без зміни своїх характеристик. Цей параметр використовується для забезпечення селективності спрацьовування апаратів. Для змінного струму - це діюче значення періодичної складової очікуваного струму короткого замикання, який розглядають як незмінний протягом певного короткого часу. Тривалість проходження I c w повинна складати, принаймні, не менше 0,05 c. Значення I c w вказується для струму, що діє протягом 1с. Для інших тривалостей треба вводити відповідні позначення, наприклад I c w 0,2. При цьому необхідно переконатися в тому, що величина I 2 t факт до моменту спрацьовування розташованого нижче апарату захисту дійсно менше, ніж I c w 2 t факт. Відповідний вимикач може залишатися замкнутим до тих пір, поки значення I 2 t не перевищить значення I c w 2 помноженого на одну секунду.
Коли струм, що перевищує струм реле, передається через обмотку 2, якір 3 притягається електромагнітом, важіль 5 наводиться в дію і звільняє язичок 6 вимикача 11. Через пружину 7 автоматичний вимикач відключається. Тепловий принцип автоматичного вимикача включає в себе використання біметалічної пластини. Його сутність заснована на збільшенні температури біметалічної пластини в результаті збільшення величини струму в електричному ланцюзі. В результаті підвищення температури біметалічна пластинка деформує і відключає ланцюг.
Номінальний короткочасно витримує струм повинен бути не нижче 12 I n або 5 кА (використовувати більшого значення ) Для АВ з номінальним струмом до 2500А і не нижче 30кА - для АВ з номінальним струмом вище 2500А.
Категорія А. Вимикачі, не призначені спеціально для забезпечення селективності в умовах короткого замикання щодо інших пристроїв захисту від коротких замикань, послідовно приєднаних з боку навантаження, тобто без заданої короткочасної витримки часу, що передбачається для забезпечення селективності в умовах короткого замикання, а тому без номінального короткочасного витримується струму.
Переважно використовуються автоматичні вимикачі, які включають в себе як описані методи пробою схеми. Використання таких комбінованих вимикачів показує значні можливості для їх оптимального вибору відповідно до вимог програми. Вважається, що автоматичні вимикачі, побудовані на основі індукційного котушки, більш підходять для коротких, але дуже великих струмів в ланцюзі, тобто в разі коротких замикань. Навпаки, біметалеві автоматичні вимикачі характеризуються найкращою відповіддю на більш дрібні, але більш тривалі надструми в ланцюзі, тобто в умовах перевантаження.
Категорія В. Вимикачі, спеціально призначені для забезпечення селективності в умовах короткого замикання щодо інших пристроїв захисту від коротких замикань, послідовно приєднаних з боку навантаження, тобто із заданою короткочасної витримкою часу (яка може бути регульованою). Такі вимикачі зобов'язані мати в якості характеристики номінальний короткочасно витримує наскрізний струм I cw.
Він використовується для захисту промислових споживачів з високим пусковим струмом. Як правило, великі виробники мініатюрних вимикачів завжди доповнюють їх різноманітними аксесуарами і допоміжними пристроями, такими як додаткові контакти, мінімальні перемикачі напруги, дистанційна зупинка, контролери двигунів і багато іншого. Автоматичні вимикачі Крім традиційно використовуваних автоматичних вимикачів, принцип роботи яких вже описаний, в останні роки були введені інші автоматичні вимикачі, відомі як ротаційні або ротаційні контактні системи.
Стандарти, що регламентують технічні характеристики
Основні технічні характеристики регламентуються наступними стандартами на автоматичні вимикачі:
1. Стандарт ГОСТ Р 50345-99 (IEC 60898) визначає вимоги до апаратів побутового та аналогічного призначення, а також до всіх випадків, коли споживачі пристроїв не володіють достатньою кваліфікацією. Стандарт застосовується до апаратів, які мають максимальні значення: номінального струму 125 А, ОПКС не більше 25 000 А і номінального робочої напруги 440 В. Уставка теплового розчеплювача становить від 1,05 до 1,3 I n. Стандарт визначає діапазони струмів для миттєвих расцепителей типів В (від 3 I n до 5 I n), С (від 5 I n до 10 I n) і D (від 10 I n до 50 I n). Апарати, що відповідають стандарту IEC 60898 в діапазоні відповідних характеристик, можуть також використовуватися в промислових установках.
2. Стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) визначає вимоги до апаратів промислового застосування, що обслуговуються кваліфікованим персоналом. У цього класу апаратів можливо регулювання всіх характеристик (I r, I m і т.д.). Для I r = I n спрацьовування від перевантаження повинно відбуватися при струмі від 1,13 до 1,45 I n.
Час відключення автоматичних вимикачів
Повний час відключення автоматичного вимикача включає в себе власний час відключення і час гасіння дуги. Тривалість гасіння дуги залежить від ефективності роботи дугогасительного пристрою.
За повного часу автоматичні вимикачі умовно класифікують наступним чином:
а) струмообмежуючі вимикачі - відключають струми короткого замикання в перший напівперіод після виникнення струму короткого замикання, тобто з часом менше 0,01 с.
б) нормальні швидкодіючі вимикачі - відключають струми короткого замикання протягом 0,02 - 0,1 с;
в) селективні вимикачі - це такі АВ, де створюється спеціальна витримка часу після отримання імпульсу на спрацьовування. Призначені для забезпечення селективності захисту.
Якщо необхідно правильно вибрати для свого електрощита автоматичний вимикач, треба знати його характеристики. Найголовніша характеристика, на яку орієнтуються при покупці цього пристрою - це номінальний струм. Саме вона красується на корпусі автоматичного вимикача, написана великими цифрами та літерами.
Сьогодні існують автоматичні вимикачі технічні характеристики, яких істотно розрізняються. Якщо автоматичний вимикач або «автомат» - радянського зразка, то номінальний струм на ньому було написано в звичному для нас вигляді, наприклад: 16 А. На китайських «автоматах» можна знайти тільки цифрове позначення, перед яким стоїть якась буква. Це також є важливою характеристикою, про яку мова піде пізніше.
Номінальний струм
Перш ніж підбирати потрібний автоматичний вимикач, треба знати, яка на нього ляже навантаження. Всі прилади, що знаходяться всередині приміщення і включені в дану електричний ланцюг , Називаються її споживачами. Потрібно розрахувати таку характеристику, як їх сумарну потужність, до того ж - максимальну. Не варто забувати при цьому, що кількість приладів, які можна навісити на одну ланцюг, визначається не тільки номінальним струмом автоматичного вимикача, але і можливостями самої проводки.
Важливо знати і такі характеристики:
- переріз проводу, яким розлучена проводка;
- номінальний струм.
Говорячи про номінальному струмі, важливо звернути увагу на який струм розраховані установчі елементи , Так як для мережі вони служать не тільки розетками та вимикачами, а й рівноправними провідниками. Вони зобов'язані витримувати такий же струм, що і проводи, розведені по приміщенню.
час спрацювання
Крім номінального струму, існують у «автоматів» технічні характеристики, пов'язані з часом спрацьовування. Адже в багатьох випадках це важливо: дороге устаткування не повинно встигнути вийти з ладу при появі перенапруги. Для цього у кожного «автомата» позначається своя времятоковая характеристика. Вона показує, як швидко відключиться захищається «автоматом» ланцюг, в залежності від величини проходить по ній струму. Для розрахунку цього параметра береться відношення реального струму до номінального струму автоматичного вимикача.
Залежно від цієї характеристики спрацьовування автоматичних вимикачів на їх корпусі ставиться буквена маркування. На китайських зразках це якраз і є та велика літера, яка стоїть перед номінальним струмом. Це можуть бути позначення:
Побутове використання автоматичних вимикачів на увазі перевищення номінального струму в 3-10 разів. Такі перевищення вважаються нормальними для перехідних процесів - пускових струмів деяких пристроїв. Тип В розрахований на лампи розжарювання, їх вимикачі або обігрівачі. «Автомати» з такою характеристикою відмінно впораються з обслуговуванням освітлення сходової клітки, так як у них не настане спрацьовування при пуску декількох ламп. Зате при короткому замиканні в будь-якому з патронів спрацьовування забезпечено.
Якщо в ланцюзі стоятимуть пристрої з більш серйозними пусковими струмами - холодильники, кліматичне обладнання, газорозрядні лампи або деякі види медичних приладів, то краще зупинити свій вибір на «автоматах» типу С.
ще більші пускові струми бувають при пуску трифазних двигунів - приводів ліфта. Для цього устаткування використовуються трьох- або четирёхсекціонние автоматичні вимикачі типу D. На цьому типі закінчується використання «автоматів» в будинках.
Типи Z і К розраховані на спеціальне використання. Наприклад, автоматичний вимикач типу Z - занадто «тонка матерія»: у нього дуже низький поріг спрацьовування. Такі «автомати» встановлюються в ланцюгах, в які включені прецизійні напівпровідникові прилади, чутливі до щонайменших перепадів напруги.
А ось автоматичні вимикачі типу К добре працюють з індуктивними навантаженнями . Нагадаємо, що індуктивний споживач дає сильну іскру, яка вказує на максимальний струм , Не в момент включення, а саме в момент розмикання ланцюга. Саме цей режим буде критичним для будь-якого іншого типу автоматичного вимикача, але не для типу К.
Номінальну напругу
Багато хто не порахують цю характеристику особливо важливою, вважаючи що електромережу - це тільки 220 В. Однак, навіть в житлових будинках є підйомне устаткування - ліфти, у яких варто трифазний двигун , Розрахований на напругу 380 В.
Така напруга дуже легко отримати і в квартирі при певній аварії електрощита. Досить того, щоб одна з фаз потрапила на нульовий провід, як на інших фазах напруга може підскочити до 380 В. І не завжди автоматичні вимикачі можуть «відстежити» це перенапруження. А якщо вчасно не відбувається їх спрацьовування, то електроприлади в квартирах можуть вийти з ладу.
Спрацювання «автоматів» може не відбутися, якщо їх Номінальну напругу становить 380 В, а не 220 В. Багато жителів будинків вважають, що якщо поставити автоматичний вимикач з запасом по напрузі, то він прослужить довше. Однак запас варто вибирати по току, якщо ви тільки плануєте купувати потужні прилади. Запас повинен бути і у самій проводки. В іншому випадку краще в квартиру кинути ще один введення зі своїм автоматичним вимикачем і провести цей ланцюг проводом більшого перетину і з жилою заземлення.
Гранична комутаційна здатність
Залишився ще один технічний параметр , Значення якого треба пояснити. Ця характеристика вказує на той струм, при якому відбувається буквально зварювання контактів автоматичного вимикача, від чого він перестає спрацьовувати, перетворюючись в провідник.
Подати такий великий струм на автоматичний вимикач - це хороший шанс влаштувати пожежу в приміщенні, якщо тільки раніше цього автоматичного вимикача в ланцюзі не варто «автомат» з більшою граничною комутаційної здатністю . Тоді його спрацьовування врятує проводку від перегріву і загоряння ізоляції.
Позначається ця характеристика окремо для змінного і постійного струму . Її значення на автоматичному вимикачі можна побачити в прямокутнику, який розташований нижче основних характеристик: типу «автомата» і номінального струму.
Клас обмеження дуги
Є ще такі характеристики, як клас обмеження дуги. При розриві ланцюга, в якій значення струму «зашкалює», завжди виникає дуга. В автоматичних вимикачах для цього є спеціальна камера гасіння дуги. Клас обмеження дуги показує, наскільки швидко відбувається гасіння не тієї дуги, яка виникає при розриві ланцюга в «автомата», а тієї, яка виникає саме в місці короткого замикання, що виник в зовнішньому вимикачі, розетки, розподільній коробці або електричному приладі.
Таким чином, детально вивчивши основні електротехнічні параметри «автоматів», не складе особливих труднощів вибрати оптимально відповідний варіант. Вищевикладена інформація, також допоможе істотно збільшити їх термін експлуатації.
