Teres-1t.ru

Инженерные решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое номинальный ток: определение и правила расчета

Iн (по ПУЭ — допустимый длительный ток) — это максимальная сила тока, допускающая сколь угодно работу электроустройства, не ограниченную во времени, то есть не приводящая к перегреву его токоведущих частей.

При протекании Iн соблюдаются два условия:

Фото 2

  1. уравновешиваются выделение тепла в проводниках и его отвод в окружающее пространство;
  2. выделяемое тепло не вызывает нарушения механических и химических свойств материалов, необходимых для работы устройства.

При превышении номинальной величины наблюдается дисбаланс в пользу выделения тепла: возрастает температура токопроводящих частей с последующим расплавлением изоляции.

Это чревато возгоранием и коротким замыканием. Металлические элементы теряют прочность и деформируются. Все составляющие системы электроснабжения, от генератора или источника тока до потребителя — при проектировании рассчитываются на определенный Iн. Это относится не только к устройствам, но и к проводам, соединительным элементам и пр.

Величина Iн указана в паспорте оборудования. Также этот параметр наряду с другими наиболее важными, часто проставляют на корпусе или шильдике устройства. Наиболее предпочтительны: 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 А и кратные им.

Фото 3

Помимо приведенных в нормативном документе значений, допускается использовать:

  • для трансформаторов: 15, 30, 60, 75, 120 А и кратные им;
  • для существующих устройств (по договоренности между заказчиком и изготовителем): 1400, 2240 А;
  • для преобразователей и трансформаторов для них (также по договоренности между изготовителем и заказчиком): 37,5, 75 и 150 кА.

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Читайте так же:
Тепловой поток сила тока

автомат с характеристикой С

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:

  • — B — от 3 до 5 ×In;
  • — C — от 5 до 10 ×In;
  • — D — от 10 до 20 ×In.

Что означают цифры указанные выше?

Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.

Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3. 5)=48. 80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5. 10)=80. 160А.

При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).

В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.

Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.

время токовая характеристика типа В

время токовая характеристика типа С

время токовая характеристика типа D

Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.

Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.

Конструкция устройства

Конструкция и общее устройство автоматически срабатывающего расцепителя в первую очередь зависят от его типа. Тепловой расцепляющий механизм представляет собой биметаллическую пластину, способную изгибаться при нагревании. Она изготавливается путем механического соединения (сваривания) двух металлических заготовок из материалов с различными коэффициентами температурного расширения. При механической деформации один ее конец воздействует на механизм свободного расцепления и вызывает его отключение.

Читайте так же:
Принцип работы автоматического выключателя с тепловым расцепителем

В отличие от него магнитное устройство действует по принципу электромагнита, срабатывающего при определенных условиях. В его конструкции предусмотрена особая пружина, препятствующая мгновенному размыканию контакта. Как только сила тока достигает величины, достаточной для того чтобы преодолеть это сопротивление, происходит снятие блокировки с исполнительного механизма. Этот узел размыкает рабочую цепь автоматического выключателя, снимая напряжение с нагрузки (оставляя потребителя без тока). Чаще всего электромагнитные расцепляющие устройства служат для защиты питающих линий от коротких замыканий.

Временная характеристика автоматических выключателей

В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:

  1. Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
  2. Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.

В некоторых автоматах применяется 1 расцепитель, в других оба. Различные комбинации этих узлов наделяют выключатель одной из вышеописанных характеристик B, C или D.

Ниже приведена таблица с временными характеристиками автоматов, их током отключения и сферой применения. In — номинальный ток, который указан на корпусе после буквы (16, 25, 32).

Временная характеристикаПри каком токе произойдет отключениеГде применяются автоматы с данными характеристиками
B3-5 InСети освещения и линии с большой длиной
C5-10 InРозетки и потребители с малыми пусковыми токами
D10-20 InПотребители с большими пусковыми токами (двигатели, трансформаторы)
L, Z, Kсвыше 8-12 InПромышленность, редко

Какой тип расцепителя выбрать?

По внутреннему исполнению дифы и УЗО делятся на два типа: электронные и электромеханические. Вопреки распространенному заблуждению, тип расцепителя не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. Какая же между ними разница?

Электромеханический расцепитель срабатывает за счет дифференциального трансформатора. При возникновении утечки в его вторичной обмотке возникает напряжение, действующее на поляризованное реле, расцепляющее контакты.

Электронный срабатывает только при наличии напряжения на фазе. В корпусе стоит микросхема с усилителем, с питанием от внешней сети. При потерях электроэнергии микросхема подает сигнал на механизм отключения, расцепляющий фазу. Такая схема стоит дешевле.

Главное отличие в том, что если сеть будет обесточена, то электронный диф не сработает. Но возможна ли в таком случае утечка? Чисто теоретически, да, за счет энергии накопленной в конденсаторах электроники, подключенной в сеть. Это очень редкие случаи, и скорее, исключения из правил.

Читайте так же:
Идеализированный пассивный элемент преобразующий энергию электрического тока в тепло

На форумах часто можно найти нарекания на надежность электронных дифавтоматов, якобы не всегда срабатывающих. В большинстве случаев, это из-за неправильности подключения. Согласно ПУЭ, к дифзащите должна обязательно подключаться и фаза, и ноль. Если не подключить ноль, она будет работать как автомат, но нет гарантии, что сработает как УЗО. Вывод: при правильном подключении, все будет работать, независимо от конструкции расцепителя.

Уравнение Джоуля-Ленца

Посмотрим, как данный закон выражается в математическом виде. Допустим, на некоем участке цепи проходит электрический ток и вызывает нагревание проводника. Если на этом участке нет каких-либо механических процессов или химических реакций, требующих энергозатрат, выделенная проводником теплота Q равна работе тока A.

Q = A

Поскольку А = IUt, где I — сила тока, U — напряжение, а t — время, Q = IUt.

Теперь вспомним, что напряжение можно выразить через сопротивление и силу тока U = IR. Подставим это в формулу:

Q = IUt = I(IR)t = I 2 Rt

Q = I 2 Rt

Мы выразили количество теплоты в проводнике через сопротивление — эта формула для закона Джоуля-Ленца называется интегральной.

Но бывает так, что сила электрического тока неизвестна, зато есть информация о напряжении на участке цепи. В таком случае нужно использовать закон Ома:

I = U/R

Исходя из этого, закон Джоуля-Ленца можно записать в виде дифференциальной формулы:

Напомним, что такое уравнение, как и предыдущее, верно только в том случае, когда вся работа электрического тока уходит на выделение тепла и нет других потребителей энергии.

Итак, у нас есть две формулы для определения количества теплоты, выделяемой проводником при прохождении через него электричества:

При расчетах используют следующие единицы измерения:

количество тепла Q— в джоулях (Дж);

силу тока I — в амперах (А);

сопротивление R — в омах (Ом);

время t — в секундах (с).

Автоматические выключатели серии ВА57 предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при КЗ, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых (до 6 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей. Рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 690В переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

Тип расцепителя — тепловой и электромагнитный.

1 080.18 1 080.18 грн. с НДС / шт.

Номинальный ток In, А100
Уставка мгновенного срабатывания, А1250
Стойкость контактов к износу, циклов В/О2500
Одноразовый ток КЗ (Icu при U=380В), кА10
Допустимый ток КЗ (Ics при U=380В), кА10
Расцепительэлектромагнитный + тепловой
Приводручной
Исполнениестационарное
Максимальное напряжение, В

Актуальная цена включая НДС, наличие в Харькове, к услугам 4 транспортные службы: САТ, Новая почта, Ночной экспресс или Ин Тайм. Оплачиваете до 12:00 – груз пересылаем сегодня же, география – вся Украина. Ищите где купить автоматический выключатель ВА57Ф35 на 100 ампер – обращайтесь.

На фотографиях выше автоматический выключатель в заводской упаковке, его контактные выводы и автомат «старого» образца (в чёрном корпусе выпускали до 2014 года).

Описание технических характеристик автоматического выключателя ВА57Ф35 340010 на 100 А

Номинальное переменное напряжение до 400 вольт с частотой 50 или 60 Гц.

Эксплуатация в продолжительном режиме (долговременно проводит номинальный ток – месяцы, годы).

Общая износостойкость равна 10 тысячам циклов (включить / отключить).
Коммутационная износостойкость 2 500 циклов (фактически, это ресурс изделия).

Предельная коммутационная способность 10 кА при напряжении 400 вольт (значение тока короткого замыкания, который способен отключить аппарат с последующей потерей работоспособности).

Параметры настройки максимальных расцепителей тока

Расцепители настраивают на заводе, в процессе эксплуатации ничего поменять нельзя.

Электромагнитный расцепитель мгновенного действия срабатывает при фиксировании короткого замыкания:

  • на любые 2 полюса:
  • при значении 80 % от токовой уставки (1000 А) происходит размыкание контактов после прошествия 0,2 секунды;
  • при значении 120 % от токовой уставки (1500 А) отключается не более, чем за 0,2 с;
  • условный ток нерасцепления 1,05·In (105 А);
  • условный ток расцепления 1,3·In (130 А) в течение 2 часов.

Расцепитель при нагрузке каждого из полюсов током 2·In (200 А) приведёт к срабатыванию за 100-500 секунд.

Условное обозначение или маркировка автоматических выключателей серии ВА 57

В общем случае вид обозначения:
ВА 57Ф ХХ — Х Х ХХ Х Х -20 УХЛ3 Х А Х А

Описываемый автомат:
ВА57Ф35 340010-20 УХЛ3, 100А, 1250А

ВА 57 – выключатель автоматический серия 57;
Ф – буква, обозначающая вариант исполнения с меньшей ценой, чем ВА 57-35 (см. ниже отличительные особенности);
ХХ – цифры определяющие номинальный возможный ток выключателя (для его токопроводящих элементов):

  • 31 – до 100А;
  • 35 – до 250А;
  • 36 – до 400А;
  • 39 – до 630А.

Х – цифра маркирующая количество полюсов:

  • 3 – трёхполюсное исполнение для трёхфазных систем переменного тока;
  • 8 – двухполюсное исполнение для сетей постоянного тока (габарит трёхполюсный, но токоведущие части только в двух полюсах).

Х – цифра задающая вариации расцепителей:

  • 3 – только электромагнитный;
  • 4 – комбинированный (электромагнитный + тепловой).

ХХ – обозначение комбинации дополнительных сборочных единиц:

  • зачастую эти цифры 00 – исполнение без дополнительных элементов;
  • если в вашем запросе другие цифры, то это заказная позиция, для расшифровки смотрите каталог (ссылка справа от фотографии) страница 3.

Х – цифра определяющая привод и вариацию исполнения:

  • 1 – ручной привод, стационарное исполнение;
  • 3 – электромагнитный (двигательный) привод, стационарное исполнение;
  • 5 – ручной привод, выкатное исполнение (автомат в выключенном положении выдвигают из ячейки по полозьям, чем гарантируют достаточное воздушное расстояние для исключения пробоя при ремонтных работах, на вводе в распределительном щите не нужен разъединитель);
  • 7 – электромагнитный привод, выдвижное исполнение.

Х – цифра выделяющая дополнительные механизмы:

  • 0 – нет механизмов;
  • 5 – ручной привод с длинной осью для управления автоматом сквозь дверь НКУ (низковольтного комплектного устройства);
  • 7 – механизм блокирующий автомат в положении «отключено» для проведения ремонтных или регламентных работ.

20 – степень защиты от проникновения твёрдых предметов IP20 по ГОСТ 14254-96 (предусмотрена только указанная);
УХЛ3 – климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 3 по ГОСТ 15150 (предусмотрено только написанное);

Х А – значение рабочего тока в амперах.

Х А – значение тока КЗ, при котором электромагнитное расцепляющее устройство произведёт отсечку:

  • для данного автомата это 1250 А;
  • поставим под заказ выключатели с уставкой 500 или 1000 А.

Отличительные особенности ВА57Ф35 от ВА 57-35 в том, что:

  • корпус автоматического выключателя ВА57Ф35 выполнен из не дорогой пластмассы (с 2014 года корпус унифицировали);
  • выключатель ВА57Ф35 функционирует при напряжениях от 24 до 400 вольт (диапазон ВА57-35 до 690 В).

Применение вспомогательного контакта сигнализации (ВКС)

Переключатель ПМ24-2 задействуется как вспомогательный контакт сигнализации (ВКС) автоматического срабатывания.
Номинальный ток ВКС при напряжении до 400 вольт переменного тока с частотой 50 или 60 герц и до 220 вольт постоянного тока равен 2 амперам.

Проверку работоспособности вспомогательных контактов сигнализации выполняют нажатием кнопки «Тест».

Условия монтирования, хранения, транспортировки и эксплуатации автоматического выключателя ВА57Ф35 изложены в «Руководстве по эксплуатации».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector