код отключающей способности schneider
Как не оконфузиться при выборе автоматического выключателя
Краткая заметка по поводу выбора автоматических выключателей. Искренне надеюсь, что читатель не узнает для себя ничего нового.
У поста есть видеоверсия на моем ютуб канале. Реалии времени заставляют меня делать еще и видео:
Определимся с целью
Номинальный ток
Поняв, что автоматический выключатель должен защитить кабельную линию от протекания тока свыше допустимого, мы должны понять, какой же ток допустимый. Чаще всего ссылаются на вот эту табличку из ПУЭ (таблица 1.3.4):
Но это график конкретного экземпляра автоматического выключателя. В реальном мире, у автоматических выключателей есть разброс характеристик, даже у выключателей взятых из одной коробки. Поэтому на графике изображена область, в которой окажется характеристика случайно взятого автоматического выключателя.
В результате, если взять определенный ток, то мы получим диапазон значений времени, за которое сработает автоматический выключатель. От и до, как например вот здесь:
Думаю очевидно, что в расчетах стоит полагать, что нам попался самый плохой экземпляр, и берется самое худшее значение.
До тока в 1,13 от номинального, расцепления совсем не произойдет (16*1,13=18,08А)
При токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, но за время менее 1 часа (!). (16*1,45=23,2А)
При токе в 2,55 от номинального тепловой расцепитель сработает за время менее 60 сек. (16*2,55= 40А)
Все это становится понятнее, если взглянуть на график:
Ну и чтобы совсем жизнь мёдом не казалась, стоит добавить, что в зависимости от температуры окружающей среды применяют коэффициенты. На жаре тепловой расцепитель прогревается и срабатывает быстрее, а вот на морозе наоборот.
Еще раз резюмирую: Номинальный ток автоматического выключателя НЕ РАВЕН предельно допустимому току кабеля. Предельный ток кабеля должен вызывать отключение автоматического выключателя в адекватное время.
Тип электромагнитного расцепителя
Дело в том, что некоторые виды потребителей при включении потребляют ток в разы, превышающий ток в рабочем режиме. Например мотор в пылесосе в момент включения кратковременно потребляет ток в 2-3 раза больший, но после разгона мотора, потребление снижается. Возможно вы замечали, как лампочки накаливания слегка притухают в момент включения чего-то как раз из-за этого. Вот график потребления тока мотора пылесоса:
Чтобы эти пусковые токи не заставляли сработать электромагнитный расцепитель, его характеристику сдвинули в зону бОльших токов, что бы такие кратковременные превышения тока были в зоне теплового расцепителя, который в силу своей инерционности такие краткосрочные процессы не замечает.
Вот они на графике:
Есть и другие характеристики (K, Z и т.д) но встречаются крайне редко и под заказ, поэтому опустим их.
Если по какой-то причине стартовые токи кратковременно попадут в зону действия электромагнитного расцепителя то возможны ложные срабатывания. И именно для исключения таких ложных срабатываний и сделали несколько типов характеристик.
Некоторые производители для упрощения указывают стартовые токи, вот например светодиодный драйвер уважаемой фирмы при включении кушает солидные 55А (из-за зарядки конденсатора в блоке питания), производитель даже сразу посчитал, сколько светодиодных драйверов можно подключить параллельно на один автоматический выключатель:
4 штуки с характеристикой В и 7 штук на автомат с характеристикой С. Кто бы мог подумать, что 150 ватт светодиодного света могут вышибать 16А автомат! Ситуация становится еще хуже, если используются некачественные светодиодные светильники, где производитель не только не предусмотрел плавный старт, да даже пусковой ток не регламентирует!
Ток короткого замыкания
А теперь смотрим. В деревне Вилларибо измеренный ток короткого замыкания линии 278 Ампер, и электрик поставил автоматический выключатель С16:
Для определения тока короткого замыкания есть специальные приборы. Показывать современные не интересно, поэтому покажу суровый советский олдскул, который есть у меня. М-417 измеряет сопротивление цепи путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении, а ток короткого замыкания необходимо рассчитывать:
Как правило, ток короткого замыкания измеряют при введении линии в эксплуатацию, и планово, раз в несколько лет. Только после измерения тока короткого замыкания можно сказать, правильно ли подобрана защита.
Если ток короткого замыкания будет черезчур большим? Вот тут мы сталкиваемся с отключающей способностью автоматического выключателя. В момент размыкания контактов выключателя загорается электрическая дуга, которая сама по себе проводит ток и гаснет неохотно. Для ее принудительного разрушения в конструкции автоматических выключателей предусмотрены дугогасительные камеры. Вот здесь на высокоскоростной съемке видно как работает дугогасительная камера:
Для наглядности я их разобрал. Большая отключающая способность заставляет не только делать дугогасительные камеры больше, но и усиливать другие конструктивные части, например защиту от прогара вбок.
Отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше тока короткого замыкания в линии. Как правило, 6000 А достаточно для большинства применений. 4500А обычно достаточно для работы в линиях старых домов, но может быть недостаточным в новых сетях.
Коммутационная стойкость
При каждом включении/отключении автомата меж контактов загорается дуга, которая постепенно разрушает контактную группу. Производитель часто указывает количество циклов включения/отключения, который должны выдержать контакты:
Отсюда легко видеть, что автоматический выключатель не замена нормальному выключателю при частом использовании. Если пожадничать, и вместо пускателя с контактором заставить сотрудника включать/отключать мешалку дергая автомат по 10 раз в день, то автомат может прийти в негодность менее чем за пару лет. Вот фото автоматического выключателя, контакты которого пришли в негодность из-за большого тока:
Помните, каждая коммутация и срабатывание автоматического выключателя «съедает» его ресурс.
Класс токоограничения
Наверное самая мистическая характеристика. Указывается в виде цифры в квадратике. Про нее в рунете написано мало и чаще ерунда. Класс токоограничения, если упрощать, говорит о количестве электричества, которое успеет пройти через автоматический выключатель при коротком замыкании прежде, чем он отключит цепь, и говорит о быстродействии. Всего классов три:
Селективность
В бытовой серии модульных автоматических выключателей обеспечивать селективность, даже частичную, довольно трудно. Лишь большие и мощные устройства защиты, например на подстанциях, имеют тонкие настройки уставок расцепителей для обеспечения селективности с вышестоящими устройствами защиты.
Да скажи уже что ставить!?
Прежде всего то, что предусмотрено проектом.
Ну а если уж совсем среднестатистический случай с кучей оговорок, то:
Применение автоматического выключателя с характеристикой «C» или «D» вместо «B» должно иметь вескую причину.
Плюшки
Автоматические выключатели разных производителей могут содержать разные приятности/полезности, которые напрямую на защитные функции не влияют, но могут быть полезны:
Это различные шторки/колпачки/крышечки для пломбирования вводного автомата по требованию электросетевой компании.
Это визуальный индикатор фактического состояния контактов, такой индикатор останется красным, если контакты из-за перегрузки сварились
Это окошки для дополнительных нашлепок с электромагнитными расцепителями, контактами
Это дополнительное окошко у клемм для использования гребенки при подключении
Резюме
Номинальный ток автоматического выключателя не равен предельно допустимому для кабеля! В силу особенностей конструкции автоматический выключатель может длительное время пропускать через себя токи значительно больше номинальных и не отключаться.
Разные типы электромагнитных расцепителей позволяют избежать ложных срабатываний, но использовать тип С, и в особенности тип D нужно понимая что к чему.
Если ток короткого замыкания в вашей линии огромен, то отключающая способность автоматического выключателя должна быть еще больше.
А чтобы знать ток короткого замыкания, его нужно измерить специализированным прибором. И только после измерения можно сказать, будет ли правильно работать защита
Хочу сказать спасибо всем, кто принимал участие в рецензировании черновика. Буду рад указаниям на фактические ошибки в статье и ценным дополнениям.
Силовые автоматические выключатели Schneider Electric
Силовые автоматические выключатели Schneider Electric низковольтные в литом корпусе серии Compact NSX (на токи до 630А)
Силовые автоматические выключатели Schneider Electric низкого напряжения в литом корпусе серии Compact NSX на токи от 100 до 630 А
Внимание! Цены на данный вид товара уточняются при заказе!
Звоните (383) 373-25-05
Передовая технология
Принцип ротоактивного размыкания силовых контактов повышает показатели токоограничения и износостойкости:
> очень высокая отключающая способность при небольших размерах аппарата;
> исключительное ограничение токов короткого замыкания увеличивает срок службы всей электроустановки.
Сокращение затрат на установку
До 30 % экономии за счёт оптимизации установки:
> применение принципа Back-Up (в терминологии ГОСТ – «резервная защита») при сохранении гарантированной селективности дает существенную экономию средств за счет установки более «слабых» (и более дешевых) компактных аппаратов, чем те, которые требуются на основании расчетов проектировщика;
> установка таких компактных выключателей позволяет оптимизировать как габариты щита, так и его стоимость.
Расширенная защита электродвигателей
Выключатели Compact NSX отвечают требованиям стандарта МЭК 60947-4-1 (ГОСТ Р 50030.4.1) по защите электродвигателей:
> превосходная адаптация к схемам управления электродвигателем мощностью до 315 кВт при 400 В, обеспечение защиты от коротких замыканий, перегрузок, неполнофазных режимов, замыканий на землю, блокировки ротора, недогрузки, затянутого пуска;
> гамма дополнительных защит для установок бесперебойной работы: пуск и отключение вращающегося двигателя, торможение противотоком, толчковый режим, реверс;
> при использовании совместно с контакторами Schneider Electric выключатели Compact NSX отвечают требованиям координации по типу 2.
ASIS
Управление защитными функциями осуществляет электронный компонент ASIC (Application-Specific Integrated Circuit = интегральная схема специального
назначения), независимый от измерительных функций. Высокий уровень интеграции электроники гарантирует устойчивость к наведённым и излучаемым
электромагнитным помехам.
Полностью испытанные НКУ в соответствии с МЭК 61439-1&2 (ГОСТ Р 51321.1-2007)
| Автоматические выключатели Compact NSX установливаются в шкафы Prisma P и Prisma G с помощью готовых аксессуаров для установки |  |
Новые эксплуатационные качества позволяют лучше адаптироваться к различным видам применения
> 25 кА: обычные виды применения с низким уровнем токов короткого замыкания например, сфера обслуживания
> 36-50 кА: стандартные виды применения (промышленные предприятия, здания, больницы)
> 70-100 кА: высокая отключающая способность при оптимальной стоимости
> 150 кА: ответственные виды применения (флот)
> 200 кА при напряжении до 440 В: лучшая отключающая способность в отрасли для применения в установках с высокой плотностью размещения электрооборудования на нефте- и газодобывающих и перерабатывающих предприятиях, в металлургии и добыче полезных ископаемых, а также в центрах обработки данных
> 100 кА при напряжении от 500 до 690 В: самая высокая в мире номинальная отключающая способность для применения в наиболее жёсткой электромагнитной среде, оптимальная для использования в высокоэффективных и рентабельных системах напряжением 690 В
Уровни отключающей способности при 690 В
Уровни отключающей способности при 415 В
Преимущества и особенности Compact NSX
Автоматические выключатели и выключатели- разъединители
Расцепители Micrologic
Micrologic 5/6 A и E
Применение Compact NSX
Применение в системах электроснабжения объектов любого масштаба – от крупнейших промышленных предприятий до офисных зданий для защиты распределительных сетей, генераторов, кабелей большой протяженности, электродвигателей.
Защита распределительных сетей 220/690 В пер. тока
Защита распределительных сетей 440/690 В пер. тока
Защита распределительных сетей постоянного тока
Автоматические выключатели Compact NSX с магнитотермическими расцепителями МА или ТМ или с электронными расцепителями Micrologic 2 / 5 / 6
обеспечивают защиту от перегрузок и коротких замыканий:
Они лёгко интегрируются на всех уровнях распределительной сети, от главного распределительного щита низкого напряжения до щитов конечного распределения. Все Compact NSX могут обеспечить защиту от повреждений изоляции при добавлении к ним блока Vigi или реле Vigirex.
Защита электродвигателей 220/690 В пер. тока
Автоматические выключатели Compact NSX имеют несколько вариантов защиты электродвигателей:
Защита при специальных видах применения
Особые виды применения:
Серия Compact NSX включает в себя специальные исполнения для защиты при следующих видах применения:
При всех вышеперечисленных видах применения автоматические выключатели Compact NSX обеспечивают гарантированное разъединение в соответствие со стандартами МЭК 60947-1 и 2.
Управление и секционирование при помощи выключателей-разъединителей
Функции управления и секционирования осуществляются аппаратами Compact NSX в исполнении «выключатель-разъединитель».
Кроме этих основных функций они обладают всеми дополнительными функциями автоматических выключателей:
Schneider Electric предлагает также серию выключателей-разъединителей Compact (см. соответствующий каталог). Аппараты серии Compact обеспечивают также гарантированное разъединение и имеют специальное исполнение с видимым разрывом (INV).
Ввод резерва
Для обеспечения надёжного и бесперебойного электроснабжения потребители питаются, как правило, от двух источников электроэнергии:
Устройство ввода резерва может быть следующих типов:
Функции Compact NSX
Функции измерения мощности
Выключатель Compact NSX с расцепителем Micrologic 5 / 6 выполняет функции измерения типа А (амперметр) или Е (энергия), а также функцию передачи данных. Используя датчики и «интеллект» Micrologic, Compact NSX выдаёт значения основных электрических величин, которые отображаются на встроенном дисплее или на устройствах FDM и передаются по системе передачи данных.
Функции помощи в эксплуатации
Интеграция в выключатель измерительных функций обеспечивает пользователю помощь в эксплуатации: аварийно-предупредительные сигналы, назначаемые на результаты измерений по выбору пользователя, хронологические протоколы и таблицы событий с указанием даты и времени, индикаторы техобслуживания.
Функции измерительных устройств
Основные результаты измерений отображаются на встроенном дисплее расцепителей Micrologic 5 / 6. Они также могут воспроизводиться на устройствах FDM, при этом основные аварийно-предупредительные сигналы выдаются в виде всплывающих окон.
Enerlin’X: система связи
Выключатель Compact NSX с расцепителем Micrologic способен передавать данные по сети Modbus. С помощью кабелей RJ45 осуществляется соединение выключателя и интерфейс модуля IFM. Для передачи данных используются следующие коммуникационные модули и приложения:
Технические характеристики Compact NSX
1) OSN: Over Sized Neutral Рrotection (защита нейтрали, в которой рабочий ток может длительное время превышать фазные токи) для сетей с высоким содержанием 3-й гармоники.
2) ZSI: Zone Selective Interlocking – логическая селективность с использованием контрольного провода.
3) 2-полюсный выключатель в корпусе 3-полюсного для типов B и F, только с магнитотермическим расцепителем.
Что на выключателе написано?
Выбираете устройство защиты электрических цепей – читайте маркировку!
В специализированных магазинах, сетях DIY, на строительных рынках сейчас такой выбор электротехнического оборудования, что впору растеряться. Попробуй-ка запомнить отличительные особенности каждой серии автоматических выключателей, УЗО, автоматических выключателей дифференциального типа!
Между тем, тренировать память вовсе не обязательно. Вся необходимая информация указывается на самих устройствах, в их паспортах и на сайте производителя. Главное, научиться читать маркировку. Разобраться в непонятных цифрах и значках помогут специалисты IEK GROUP – одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехнического оборудования. А начнем мы с автоматических выключателей.
Ориентир – на предельную отключающую способность
Основной технической характеристикой автоматического выключателя является предельная отключающая способность (согласно ГОСТ Р 50345-2010).
Эта характеристика обозначает максимальный ток, при котором автоматический выключатель сможет отключиться и разорвать электрическую цепь. Чем больше предельная отключающая способность, тем лучше, и у современных выключателей проверенных производителей она не бывает ниже 4500 А.
На рисунке 1 на лицевой панели корпуса выключателя рядом с предельной отключающей способностью 10 000 А указана цифра 3 – это класс токоограничения
Класс токоограничения определяется скоростью гашения дуги. Устройства класса 3 – самые надёжные, они срабатывают за время, не превышающее 2,5–6 миллисекунд. Уточнить эту техническую характеристику можно в паспорте изделия или на сайте производителя.
Автоматические выключатели ВА47-100 IEK ® рекомендуются к применению во вводно-распределительных устройствах бытовых и промышленных электроустановок, они обладают увеличенной коммутационной способностью 10 000 А.
Выключатели следующей серии ВА47-150 IEK ® могут применяться не только в жилом и административном секторе, но и на промышленных объектах. Высокая предельная коммутационная способность 15 000 А и номинальный ток до 125 А позволяют использовать их вместо силовых автоматических выключателей на малые токи. При этом предприятие экономит пространство в электротехнических шкафах за счет компактности исполнения ВА47-150, что сейчас является актуальным трендом.
Номинальный ток
Еще два обозначения, которые обычно стоят рядом: характеристика срабатывания и номинальный ток автоматического выключателя. Остановимся на них подробнее.
На рис. 2 рядом с буквой указаны цифры 16 – это номинальный ток автоматического выключателя в амперах. Данная маркировка означает, что выключатель способен длительно проводить ток 16 А при температуре 30 °С. Такие устройства используют для защиты линий, питающих бытовые розетки с заземляющим контактом. Для освещения и линий розеток без заземляющего контакта достаточно номинала 10 А. На линию электроплиты обычно устанавливают устройство номиналом 32 А или 40 А — в зависимости от мощности электроплиты и характеристик электропроводки.
Общий автоматический выключатель на вводе в квартиру или дом по номиналу должен на одну ступень превосходить аппарат на самой нагруженной линии. То есть на вводе в квартиру с электроплитой (40 А) устанавливают общий выключатель номиналом 50 А.
Ещё один способ выбрать автоматический выключатель: измерить сечение проводов отходящей линии. Так, для одножильного медного провода сечением мм 2 подойдёт выключатель на 10 А, для 2,5 мм 2 — на 16 А, для 4 мм 2 — до 25 А, а для 6 мм 2 — 32 А. Помимо сечения провода нужно учитывать и характеристики электрооборудования на другом конце линии. Например, каким бы кабелем вы не подключили обычную бытовую розетку, ее максимум — 16 А, что указано на механизме.
Ни в коем случае нельзя использовать автоматический выключатель, если его номинальный ток превышает величину, предусмотренную проектом. Нарушение этого правила чревато серьезными последствиями, вплоть до пожара и поражения электрическим током из-за разрушения изоляции перегревшейся проводки. Проектировщики подбирают номиналы вводного и прочих выключателей, пользуясь специальными программами и материалами – в частности, Таблицами селективности, которые разработали специалисты IEK GROUP.
Характеристика срабатывания
На корпусе выключателя рядом с маркировкой номинального тока стоит буква С (рис. 2). Это характеристика срабатывания, которая поможет окончательно определиться с выбором устройства.
Сначала немного теории. Современные автоматические выключатели должны иметь два типа защиты: тепловую (от перегрузки) и электромагнитную (от короткого замыкания).
Тепловая защита срабатывает, если ток превышает номинал автоматического выключателя. В зависимости от перегрузки время, за которое устройство отключается, составляет от нескольких минут до секунд. Однако есть нюанс: если температура внутри электротехнического щитка более 30 °С (температура калибровки), то автоматический выключатель может сработать при токе меньше номинального. Это вполне объяснимо: тепловой расцепитель реагирует на перегрев.
Электромагнитная защита разорвет цепь при коротком замыкании. В соответствии с требованиями п.1.7.79 Правил устройства электроустановок, для бытовой сети с напряжением 220 В наибольшее время срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания не должно превышать 0,4 секунды. На практике аппараты известных производителей отключают ток значительно быстрее.
Рис. 3. Автоматические выключатели номиналом 10, 25, 40 и 50 А, характеристика срабатывания – B, C, D.
Ориентируясь на букву B, C или D, вы можете понять, каким образом сработает электромагнитная защита при коротком замыкании. Автоматические выключатели типа B отключатся при превышении номинального тока в 3-5 раз, устройства типа C – в 5-10 раз, типа D – в 10-15 раз
Как правило, по умолчанию выбирают универсальные автоматические выключатели типа C – для общих нагрузок, включая небольшие двигатели (стиральная машина, пылесос, холодильник, маломощный циркуляционный насос и т. п.). Устройства типа С менее чувствительны и не подвержены ложным срабатываниям из-за пусковых токов, возникающих при включении бытовой электротехники.
Тип B предназначен для бытовых приборов и освещения, но на практике его стоит использовать только для освещения, поскольку никогда не известно точно, что именно будет включаться в розетки.
Тип D – это автоматические выключатели для защиты линий, питающих устройства с большими пусковыми токами: скважинные, колодезные и мощные циркуляционные насосы, оборудование домашней котельной, моторизованный привод гаражных ворот и т. д. Выключатели подобного типа чаще используют в индивидуальных жилых домах.
Полюсность: 1 или 2?
В продаже встречаются автоматические выключатели с разным количеством полюсов – от 1 до 4. Отличить их довольно просто даже по внешнему виду, а также по схемам, нарисованным на лицевой панели.
В чем принципиальная разница между этими аппаратами? Одно- и двухполюсные выключатели применяют в однофазных сетях, а приборы с большим количеством полюсов – в трехфазных.
Если говорить об однофазной сети, то однополюсный выключатель предназначен для отключения одной линии –фазной. Двухполюсный контролирует одновременно фазный и нулевой проводники и в случае какой-либо неисправности отключает питание обеих линий одновременно.
Конечно, однополюсный выключатель справится с защитой бытовой электросети среднестатистической квартиры. Однако специалисты считают, что большую надежность обеспечивают 2-полюсные выключатели, у них, если можно так выразиться, двойная защита и увеличенное быстродействие.
Дополнительные устройства
Производители предлагают широкий выбор не только автоматических выключателей, но и дополнительных устройств к ним. Чаще они используются в коммерческой недвижимости или промышленности, но некоторые устройства могут пригодиться для квартиры или индивидуального жилого дома.
Например, расцепитель минимального/максимального напряжения (РММ IEK ® ) служит для защиты электроприборов от аварийного повышения или понижения сетевого напряжения при плохом качестве электроснабжения. При срабатывании устройство выключает автоматический выключатель механическим путём, прерывая тем самым электроснабжение.
Независимый расцепитель (РН IEK ® ) предназначен для дистанционного отключения одно-, двух-, трех- и четырехполюсных автоматических выключателей. Например, при использовании в системе «Умный дом» он может отключать водоснабжение при возникновении протечек воды или электроснабжение, если получит сигнал от датчика дыма.
Важный выбор
На рынке представлено множество автоматических выключателей различных торговых марок, и выбрать среди них подходящие именно вам устройства – задача не из простых. Но после прочтения нашей статьи решение наверняка найдется, ведь вы уже знаете, на какие характеристики необходимо обращать внимание.
А вот что стоит проигнорировать – так это советы доморощенных «специалистов», которых сейчас много в Интернете. Порой их рекомендации по выбору электротехнического оборудования вызывают недоумение. Авторы, например, уделяют особое внимание «приятному на ощупь пластику», стильному дизайну и прочим достоинствам автоматических выключателей.
Безусловно, потребителю решать, являются ли для него эти преимущества главными. Но вряд ли вы будете ежедневно прикасаться к автоматическим выключателям, так имеет ли смысл переплачивать за приятные тактильные ощущения? Гораздо важнее, например, индикация на корпусе, благодаря которой вы сможете понять – отключено электроснабжение или сеть находится под напряжением?
И конечно, выбирать автоматические выключатели лучше среди продукции проверенных брендов, давно зарекомендовавших себя на российском рынке.
Автоматические выключатели IEK ® известны потребителям на протяжении уже 20 лет. Они производятся на высокотехнологичном оборудовании, проходят точную настройку и выдерживают 4-уровневый контроль качества.
Модульное оборудование IEK ® успешно применяется на объектах любой сложности: от атомных электростанций до Звездного городка (космодром «Восточный»). Отзывы потребителей о продукции IEK ® вы можете найти на сайте iek.ru.
Инженеры IEK GROUP постоянно работают над совершенствованием конструкции автоматических выключателей, чтобы сделать их эксплуатацию еще более надежной и удобной. По результатам разработок своих специалистов компания получила ряд патентов.
В частности, была усовершенствована дугогасительная система с увеличенным сроком службы за счет повышенной устойчивости к токам короткого замыкания (патент № 139886). Запатентованной технологией оснащены все автоматические выключатели серии ВА47-29 IEK ®