Ivalt.ru

И-Вольт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель с регулируемым номинальным током

Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и предохранителей

Расчет токов короткого замыкания необходим для правиль­ного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина, А, может быть определена по формуле

где Uф — фазное напряжение сети, В;

Zп — сопротивление петли фаза-нуль, Ом,

R — активное сопротивление одного провода цепи корот­кого замыкания, Ом;

X — индуктивное сопротивление, рассчитываемое по удель­ному индуктивному сопротивлению равному 0,6 Ом/км;

Zт — полное сопротивление фазной обмотки трансформа­тора на стороне низшего напряжения, Ом,

где UH, IH — номинальные напряжение и ток трансформатора;

UK% — напряжение короткого замыкания трансформатора, % от номинального.

Величины UH, lН и Uк% для соответствующего трансформа­тора приводятся в главе 5.

Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, ->о величине мощности.

Следует иметь в виду современную тенденцию, заклю­чающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями, предпочтение отдается последним в силу их большей надежности, лучшей защиты от неполнофазных режимов, универсальности и т. д.

Выбор аппаратов по напряжению заключается в соответ­ствии номинального напряжения, указанного в паспорте ап­парата, и его рода (переменное, постоянное) номинальному напряжению питающей сети. При выборе аппарата по току следует учесть, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем опреде­ляются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.

Тепловой росцепитель автомата защищает электроуста­новку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15—20% больше рабочего тока:

где 1Р — рабочий ток электроустановки, А.

Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки Iпуск.дв., а ток срабатывания электромагнитного расцепителя IЭМР выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:

где К = 4,5—10 — коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцелителя.

Выбранный автоматический выключатель проверяется по чувствительности и по отключающей способности. Автоматы с номинальным током до 100 А должны срабатывать при условии

где IО.К.З. — ток однофазного короткого замыкания.

Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением:

Автоматы с номинальным током более 100 А должны срабатывать при

Отключающая способность автомата с электромагнитным расцепителем определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания IТ.К.З.

Выбор предохранителей

Ток плавкой вставки предохранителя выбирается в соот­ветствии с выражением

Ток плавкой вставки предохранителей, используемых для защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором,

где Iпуск пусковой ток двигателя, А;

β — коэффициент, зависящий от условий пуска, при сред­них условиях пуска (β = 2,5.

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.

Времятоковые характеристики автоматических выключателей.

Доброго времени суток!

Пишу больше для себя — часто надо, а искать не хочется, но если вдруг кому пригодится, то пользуйтесь на здоровье. Картинки подбрил в каталоге на модульные выключатели ABB.

Раз уж начал писать не только для себя, напишу пару слов про сами времятоковые характеристики. Этот параметр показывает, за какое время отключится автомат в зависимости от тока протекающего через него. На кривых есть три основных области:
— зона неотключения,
— зависимая характеристика;
— независимая характеристика.

На примере автомата С10.

Зона не отключения. До 11,3 А автомат точно не отключится. До 14,5 А может и не отключиться, а может и отключиться со временем от 20 с до 60 мин.

Зона с зависимой характеристикой. За отключение в этой зоне отвечает тепловой расцепитель. Обычно его делают из двух сваренных между собой пластин с разным коэффициентом температурного расширения. Когда по этой пластине течет ток, она изгибается и в определенный момент отключает автомат. Чем больше ток КЗ(короткого замыкания) или перегрузки, тем меньше время срабатывания. Например, при токе 40 А (кратность это отношение тока протекающего через автомат, к его номинальному току при 40 А 40/10=4) время срабатывания может колебаться от 2 до 40 с (синяя линия на рисунке).

Зона с независимой характеристикой. Эта зона начинается со 100 А (для переменного тока). В этой зоне время отключения не зависит от тока и равно примерно 0,01 с. За отключение в этой зоне отвечает электромагнитный расцепитель. Например, при токе 300 А (кратность=30) автомат отключится мгновенно. Точнее, со временем 0,01 с.

Читать еще:  Регулятор громкости с выключателем питания

Характеристики Z и B
Имеют малую кратность срабатывания. Предназначены для цепей, в которых перегрузки невозможны или недопустимы, а так же в цепях без пусковых токов или их минимальных значениях. Применимы в цепях освещения и цепях требовательных к отсутствию перегрузок. Например, в цепях с электронными компонентами.

Характеристика С
Наиболее распространенная в наших щитах и на прилавках магазинов. Если не знаешь что ставить, ставь С)))
Предназначена для цепей со смешанной нагрузкой, где могут появляться незначительные пусковые токи.

Характеристики D и K
Эта группа автоматов предназначена для цепей с большими пусковыми токами. Чаще всего применяется для защиты мощных двигателей.

Селективные характеристики K и E
Характеристики из разряда экзотики. Особенно в виду высокой цены таких автоматов. Время срабатывания этих автоматов искусственно завышено. Эти автоматы предназначены для вводов в щиты и ВРУ. Повышение времени срабатывания введено для исключения одновременного отключения вводного и отходящего автомата при близких коротких замыканиях.

Характеристика MA
Тоже относится к разряду экзотики. Автоматы с такой характеристикой не имеют теплового расцепителя и, как следствие, защищают последующие элементы только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузок не расчитаны.

Если запись понравилась или пригодилась, жмите кнопки)

Всем Мира и надёжной защиты!)
До свидания!

Автоматические выключатели и их характеристики

Основными характеристиками автоматических выключателей являются

Номинальный ток (In):

ток, который может протекать через автомат, без его срабатывания.

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

номинальное, на которое рассчитана изоляция автомата

Номинальное напряжение изоляции (Ui)

Это величина напряжения, относительно которого выбирается напряжение при испытании электрической прочности изоляции, которое обычно превышает 2 Ui, и определяется длина пути тока утечки через изолятор.

Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)

Параметр представляет собой величину импульса напряжения (определенной формы и полярности) в кВ, который рассматриваемое оборудование может выдержать в условиях испытаний без повреждения.

Обычно для промышленных автоматических выключателей Uimp = 8 кВ, для бытовых автоматических выключателей Uimp = 6 кВ.

Отключающая способность:

ток (в кА), срабатывания автомата при коротком замыкании, после которого он еще будет работоспособен.

Характеристика автоматов В, С, D:

зависимость времени отключения от тока.

Буквы B, C и D обозначают характеристику автоматов, которая называется «тип мгновенного расцепления» и установлена в ГОСТ Р 50345-99] (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».

Конкретный тип мгновенного расцепления устанавливает диапазон токов мгновенного расцепления, протекание которых в главной цепи выключателя может вызвать его расцепление без выдержки времени.

В ГОСТ Р 50345 для каждого типа мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов:

тип В: 3In — 5In;

тип С: 5 In -10 In

тип D:10 In — 20 In

Стандартная времятоковая зона предписывает следующее поведение автоматического выключателя:

В случае если в главной цепи выключателя протекает электрический ток, величина которого соответствует нижней границе диапазона токов мгновенного расцепления 3In, 5In и 10 In, то он должен расцепиться за промежуток времени:

тип мгновенного расцепления B — более 0,1 с, но менее 45 или 90 с,

тип C — 15 или 30с

тип D — 4 или 8с.

При протекании в главной цепи электрического тока, равного верхней границе диапазона токов мгновенного расцепления (5In, 10In и 50In), автоматический выключатель должен расцепиться за промежуток времени менее 0,1 с.

В том случае, если значение электрического тока, протекающего в главной цепи, находится между нижней и верхней границами диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с).

Фактическое время срабатывания автомата определяется его индивидуальной времятоковой характеристикой.

Исходя из вышенаписанного автоматы предназначены:

типа В — для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (печь, обогреватель, ЛН),

типа С — двигателей,

типа D — двигателей в повторно-кратковременном (частые пуски) режиме работы.

Судовые электрические станции и сети — Автоматические установочные выключатели

Содержание материала

  • Судовые электрические станции и сети
  • Приемники электроэнергии
  • Структура и классификация электроэнергетических систем
  • Требования к электрооборудованию
  • Параметры электроэнергетических систем
  • Генераторные агрегаты
  • Генераторы переменного и постоянного тока
  • Генераторные установки отбора мощности
  • Выбор мощности, числа и типов генераторных агрегатов
  • Системы стабилизации напряжения синхронных генераторов
  • Принципы постороения систем стабилизации напряжения
  • Системы стабилизации с фазовым компаундированием
  • Система стабилизации напряжения генераторов ГМС
  • Параллельная работа синхронных генераторов
  • Параллельная работа генераторов постоянного тока
  • Аварийные электростанции
  • Кислотные аккумуляторы
  • Щелочные аккумуляторы
  • Серебряно-цинковые аккумуляторы
  • Выбор и размещение аккумуляторов
  • Вращающиеся зарядные преобразователи
  • Выпрямительные агрегаты
  • Генерирование и распределение электроэнергии
  • Главные распределительные щиты и пульты управления
  • Вторичные распределительные щиты
  • Автоматизированные электростанции
  • Схемы АДУЭС
  • Локальные устройства автоматизации
  • Обслуживание ЭС
  • Расчеты токов короткого замыкания
  • Коммутационная и защитная аппаратура
  • Автоматические установочные выключатели
  • Автоматические выключатели АК
  • Предохранители
  • Пакетные выключатели и переключатели
  • Реле обратной мощности и тока
  • Электроизмерительные приборы
  • Схемы распределения электроэнергии и сетей
  • Кабели
  • Контроль изоляции
  • Защита от помех радиоприему
  • Электробезопасность обслуживания
  • Пожарная безопасность
  • Назначение судового освещения
  • Основные светотехнические величины судового освещения
  • Источники света судового освещения
  • Светильники с лампами накаливания судового освещения
  • Светильники судового освещения с люминесцентными лампами
  • Нормы и методы расчета освещенности
  • Сигнально-отличительные огни судового освещения
  • Прожекторы и электронагревательные приборы судового освещения
  • Обслуживание осветительных установок
  • Данные по судовому электрооборудованию
Читать еще:  Реле для двух выключателей

§ 37. АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТАНОВОЧНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Выключатели (серий А3300, А3300М, А3500, АК), предназначенные для защиты электрических цепей переменного и постоянного тока от КЗ и перегрузок, используют для нечастых коммутаций этих цепей. Они могут быть выполнены без расцепителей максимального тока. В этом случае их используют в качестве неавтоматических с полной номинальной нагрузкой.
Максимальные расцепители ВАУ выполняют комбинированными или электромагнитными. Комбинированный расцепитель имеет элементы тепловой, срабатывающий с выдержкой времени при перегрузках, и электромагнитный, срабатывающий мгновенно при КЗ. Электромагнитный расцепитель имеет только электромагнитный элемент мгновенного действия, срабатывающий при КЗ.
Тип ВА выбирают по номинальным данным тока (табл. 15).
Выключатель (рис. 73, а) состоит из кожуха, коммутирующего устройства, дугогасительных камер, максимальных расцепителей, механизма управления и зажимов для присоединения внешних проводов. В выключателях А3310, А3320 и А333О главные контакты являются одновременно и разрывными, а в выключателях А3340 — отдельные главные и разрывные.
На основании 11 с крышкой 1 смонтированы все части выключателя. Коммутирующие контакты выполнены из специальных металлокерамических композиций на основе серебра.
При включении ВАУ соприкасаются разрывные контакты, а затем главные 9, их размыкание происходит в обратной последовательности, при этом происходят размыкание тока разрывными контактами и защита главных контактов от электрического износа.
Таблица 15

* Выключатель выполняют в размерах трехполюсного.

Рис. 73. Выключатель А3320 и его комбинированный максимальный расцепитель

Контакты выключателей А3310, А3320 и А333О при включении соприкасаются сначала верхними частями, затем нижними, а при отключении — размыкаются наоборот. При этом нижние (рабочие) части контактов защищаются от преждевременного износа.
Неподвижный контакт укреплен на медных шинах 10, а подвижный — на медных основах 8. Последние расположены на контактодержателе 7 и соединены гибким соединением 6 с токовой цепью расцепителя 5 максимального тока. Дугогасительная камера 3 над контактами каждого полюса действует по принципу дробления и деионизации электрической дуги омедненными стальными пластинами 2.
Максимальные расцепители могут быть комбинированными или электромагнитными. Комбинированный расцепитель (рис. 73, б) устанавливают на нижней части выключателя. Для ВАУ II—IV величин расцепители съемные, закрытые изоляционным кожухом, а для автоматов I величины — несъемные.
Расцепитель состоит из механизма зацепления, удерживающей рейки, двух или трех (по числу полюсов) токовых элементов.
В механизм зацепления входит одна (или две в выключателях АЗЗЗО) собачка 13, валики и пружины удерживают ее в определенном положении. Этот механизм связывает механизм выключения с удерживающей рейкой 15. Рейка представляет собой стальной опрессованный пластмассовый валик с кулачками и пазами, в один из которых заводится фиксирующая пружина, а в другой проваливается при повороте валика конец находящейся в сцеплении с ним собачки.
Токовый элемент комбинированного расцепителя состоит из •теплового и электромагнитного элементов.
Тепловые элементы расцепителей выключателей I—III величин состоят из шин 20 и двух параллельно включенных биметаллических пластинок 17, по которым протекает нагревающий их ток. Концы биметаллических пластинок входят в вырезы пластинок 16. При нагреве пластинки 17 изгибаются в разные стороны и поворачивают пластинки 16. Ток уставки изгибает пластинки 17 настолько, что они посредством регулировочных винтов 14 поворачивают удерживающую рейку, и собачка 13 освобождает рычаг 12 механизма управления: контакты выключателя размыкаются.
На автоматах IV величины тепловой элемент расцепителя состоит из двух биметаллических пластинок и нагревательного элемента, который, нагреваясь под действием тока, нагревает пластинки. Отключение автомата от теплового элемента происходит с такой же последовательности.
Электромагнитный элемент расцепителя состоит из сердечника 21, якоря 19 и возвратной пружины 18. При токе КЗ в любом из полюсов автомата якорь притягивается к сердечнику и, ударяясь с кулачок удерживающей рейки, поворачивает ее. Отключение протекает в той же последовательности, что и при действии теплового элемента расцепителя.
Механизмы управления для автоматов I—III величин устроены одинаково.
Коммутационное положение выключателей определяется по положению рукоятки (см. рис. 73, а): положение «Включено» — крайнее верхнее, «Выключено» — крайнее нижнее, отключение — промежуточное. При ручном управлении механизм независимо от скорости движения рукоятки обеспечивает быстрое замыкание и :размыкание контактов.
Для включения ВАУ рукоятку 4 отжимают в крайнее положение в сторону расцепителя. При этом рычаг механизма управления защелкивается расцепителем и фиксируется в определенном положении (механизм взведен). Если расцепитель срабатывает при включенном положении автомата, то освобожденный рычаг поворачивается, отключая автомат.
Для присоединения (переднего, заднего и комбинированного) внешних проводов цепи главного тока имеются зажимы.
Основными техническими и эксплуатационными данными, определяющими работу ВАУ, являются: токовременные характеристики, время срабатывания в холодном и нагретом состояниях.

Рис. 74. Токовременные характеристики выключателей А3320 и А3500 переменного тока
время остывания для повторного включения, коммутационная способность, термическая стойкость, допустимое число включений и отключений без осмотра и замены контактов.
В зависимости от тепловых и электромагнитных элементов расцепителя возможны различные токовременные характеристики ВАУ. У выключателя с комбинированным расцепителем они зависимые (рис. 74, а).
В табл. 16 приведены уставки на ток для электромагнитных элементов расцепителей (при работе выключателя в условиях вибрации или ударных сотрясений токи несрабатывания могут снижаться на 15%, а токи срабатывания — увеличиваться на 15%). Из таблицы следует, что уставки для выключателей всех величин переменного тока имеют 7—14-кратное значение от номинального» а постоянного тока — 5—7-кратное.

Читать еще:  Выключатель автоматический для пульт

Таблица 16

Тепловой элемент комбинированного расцепителя срабатывает с выдержкой времени при перегрузках. Выдержки времени для расцепителей переменного и постоянного тока в зависимости от тока нагрузки приведены в табл. 17.
Время срабатывания тепловых элементов расцепителя при других кратностях тока по отношению к номинальному показано на токовременной характеристике (см. рис. 74, а).
Для ВАУ существенное значение имеет время, необходимое для остывания тепловых элементов после срабатывания до нового включения: оно различно для разных типов выключателей.
Время повторного включения выключателей после срабатывания тепловых элементов не превышает 1 мин для автоматов I— III величин и 2,5 мин — для выключателей IV величины. Время возможного повторного включения ВАУ может ограничить применение тепловых элементов расцепителей для особо ответственных приемников, требующих быстрой готовности к действию после первого отключения.
Токи, характеризующие предельную разрывную способность выключателей А3300 переменного тока, приведены в табл. 18. Предельные разрывные способности установлены при испытаниях выключателей в заданных коммутационных циклах.
Срок службы выключателей 10—12 тыс. ч при календарном сроке службы не менее 5 лет. Выключатели выдерживают 10 тыс. циклов включений и отключений, проверяемых по специальным программам испытаний.
Сопротивление изоляции металлических, подвижных и неподвижных контактов главной цепи, соединенных между собой зажимами, для выключателей в холодном состоянии (при температуре 20 ±5° С и влажности 65 + 5%) колеблется в пределах 15— 20 МОм, а в горячем состоянии (при температуре +40° С и влажности 65 + 5%) — в пределах 1—10 МОм.
На базе автоматов А3300 разработана улучшенная серия А3300М повышенной разрывной способности, предназначенная для защиты электрических установок от КЗ и перегрузок, а также для периодических включений и отключений цепи переменного тока частотой 50 Гц и номинальным напряжением до 400 В. Выключатели имеют только электромагнитный расцепитель. Их предельная разрывная способность выше, чем у автоматов серии А3300.
Расцепителя выключателей величины I имеют поминальные токи 25, 50, 100 А; И —25, 60, 100 А; III —200 А; IV —600 А. Предельный отключаемый ударный ток составляет для этих величин соответственно 7,5—20; 14—40; 60 и 70 тыс. А.

Ток нагрузки в кратности
номинального А ном

Время срабатывания тепловых элементов при одновременной загрузке всех полюсов и номинальном токе выключателя, А

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector