Объяснение номиналов силовых автоматических выключателей

Номиналы и технические характеристики автоматических выключателей — включающая и отключающая способность

Важность номиналов и характеристик автоматического выключателя:

Номинальные параметры и технические характеристики играют очень важную роль в работе и управлении автоматическим выключателем. Это дает представление о типе используемого материала и качестве работы, которую он может выполнять. В общем, он несет всю информацию, касающуюся изготовления и монтажа точки зрения. Как правило, каждое электрооборудование снабжено техническими данными, напечатанными на табличке, расположенной на задней стороне оборудования.

Если предоставлены спецификации, то пользователь будет иметь четкое представление о том, как эксплуатировать автоматический выключатель в пределах предоставленных номиналов. Это помогает в надлежащем обслуживании и контроле устройств с защитными мерами.

Зная номиналы, автоматический выключатель можно защитить от повреждений, за счет чего можно снизить стоимость автоматического выключателя. В зависимости от спецификаций может быть определен тип автоматического выключателя, т. е. переменного или постоянного тока, и применение автоматического выключателя.

Номинальные характеристики и характеристики автоматического выключателя:

Автоматический выключатель должен работать в условиях серьезных электродинамических нагрузок, термических нагрузок и т. д. Они очень высоки в условиях короткого замыкания. Следовательно, его рейтинг будет другим по сравнению с другим оборудованием. Его рейтинг указывает все значения характеристик, которые определяют условия работы, для которых он был разработан.

Номинальное напряжение
Номинальный ток
Номинальная частота
Включающая способность
Коммутационная способность
Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл

Номинальное напряжение :

Номинальное напряжение автоматического выключателя определяется как максимальное среднеквадратичное значение напряжения, на которое он рассчитан. Это верхний предел срабатывания автоматического выключателя. Обычно номинальное напряжение будет больше, чем номинальное номинальное напряжение системы.

Номинальный ток:

Номинальный ток автоматического выключателя определяется как максимальное среднеквадратичное значение тока, которое он может непрерывно выдерживать при поддержании температуры (в различных частях) в заданных пределах.

По рейтингу частоты :

Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которую он рассчитан. Если автоматический выключатель предназначен для работы на какой-либо другой частоте, необходимо учитывать такие его эффекты, как повышение температуры, время отключения и т. д. Стандартная номинальная частота составляет 50 Гц.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании:

Отключающая способность делится на два типа: симметричная отключающая способность и несимметричная отключающая способность.

Симметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение симметричного тока отключения на восстанавливающееся напряжение V_R. Форма сигнала линейного тока при трехфазном коротком замыкании показана ниже.

Изменение формы тока короткого замыкания связано с наличием постоянной составляющей тока, которая экспоненциально уменьшается со временем. Симметричный ток отключения — это наибольшее среднеквадратичное значение переменной составляющей тока короткого замыкания (во время разъединения контактов), которое автоматический выключатель может отключить при заданных условиях восстанавливающегося напряжения. Из приведенного выше рисунка симметричная отключающая способность равна

Асимметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение асимметричного отключающего тока и восстанавливающегося напряжения V._R. Асимметричный ток отключения — это максимальное среднеквадратичное значение полного тока короткого замыкания (как переменного, так и постоянного тока), которое автоматический выключатель может отключить при определенных условиях восстанавливающегося напряжения. Из приведенного выше рисунка асимметричная отключающая способность равна,

Номинальная включающая способность при коротком замыкании:

Включающая способность автоматического выключателя зависит от его способности выдерживать воздействие электромагнитных сил (ЭДС), когда он замыкает цепь при коротких замыканиях. С точки зрения тока он определяется как максимальное значение сверхпереходного тока (включая постоянную составляющую) в течение первого цикла, при котором автоматический выключатель может быть включен на короткое замыкание.

Включающий ток или включающая способность автоматического выключателя определяется выражением:

Коэффициент √2 преобразует среднеквадратичное значение в максимальное значение, а коэффициент 1.8 учитывает эффект удвоения тока короткого замыкания (из-за постоянной составляющей).

Из формы волны, показанной выше, видно, что ток (т. е. ток основного рабочего контура возбуждения) будет очень высоким вблизи момента короткого замыкания (поскольку этот ток соответствует сверхпереходному периоду). Из этого же рисунка также видно, что ток вблизи момента разъединения контактов будет меньше по сравнению с прежним током. Так как этот ток соответствует переходному периоду.

Как только автоматический выключатель замыкает существующее короткое замыкание, начинает протекать ток из его сверхпереходного периода. Таким образом, выключатель должен выдерживать электродинамические усилия, соответствующие сверхпереходному периоду.

Обычно отключение автоматического выключателя происходит в переходный период. Итак, выключатель должен выдерживать электродинамические усилия, соответствующие переходному периоду. Следовательно, включающая способность автоматического выключателя больше, чем его отключающая способность.

Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл:

Номинальный режим работы выключателя определяет последовательность операций отключения и включения, которые могут выполняться через определенные промежутки времени. Для автоматических выключателей без функции автоматического повторного включения указан любой из следующих ниже номинальных рабочих режимов.

O = открытие
CO = Операция закрытия, за которой следует операция открытия без какой-либо преднамеренной задержки по времени
t = запаздывание по времени в минутах, т.е. 3 мин для выключателя, который не используется для быстрого АПВ.
t’ = временная задержка в минутах, т.е. 3 минуты
t” = временная задержка в секундах.

Где Δt — время простоя выключателя, единицами которого являются циклы. Рабочий режим автоматического выключателя с автоматическим включением:

B = Разрывные операции
MB = Включение операции с последующей остановкой без какой-либо преднамеренной временной задержки.

Номинальный уровень изоляции:

Автоматические выключатели, подключенные к энергосистеме, должны выдерживать различные эффекты, такие как регулирование, эффект Ферранти и т. д., и то же самое можно проверить, выполнив различные тесты. Однако при однофазном замыкании на землю напряжение между здоровой линией и землей возрастает. Чтобы предсказать это более высокое значение изоляции, требуется дополнительная изоляция, которая может быть предусмотрена для каждого полюса (внутреннего и внешнего) между токоведущими частями.

Номинальная продолжительность короткого замыкания:

Кратковременный ток автоматического выключателя представляет собой среднеквадратический ток, который может протекать в замкнутом положении в течение определенного времени при заданных условиях, и выражается в кА в течение одной секунды, что является номинальной продолжительностью короткого замыкания. В течение всего времени автоматический выключатель должен проводить ток, равный его отключающей способности.

Номинальный пиковый выдерживаемый ток:

Способность автоматического выключателя выдерживать мгновенное значение тока короткого замыкания во включенном положении определяется как номинальный пиковый выдерживаемый ток. Обычно это значение выражается в мгновенных кА, и предлагаемое значение для такого тока равно номинальному току включения короткого замыкания.

Объяснение номиналов силовых автоматических выключателей

При выборе правильного силового автоматического выключателя низкого напряжения для приложения важно учитывать как номинальные токи короткого замыкания, так и номинальные токи короткого замыкания. Понимание этих рабочих характеристик поможет вам сделать выбор между различными конструкциями автоматических выключателей.

Автоматический выключатель выбирается на основе его электрических характеристик для конкретной цели в каждом приложении. Правильный выбор автоматического выключателя имеет важное значение для безопасной и правильной работы электрической системы. Два важных рейтинга, которые следует учитывать: номинальный ток короткого замыкания (это обычно называют максимальным номинальным током отключения) и номинальный ток короткого замыкания. В этом посте мы обсудим эти номиналы автоматических выключателей и то, как они могут повлиять на защиту и селективную координацию системы.

Читайте также:

Виды кухонных фартуков — Forbes Home

Определены номинальные значения тока короткого замыкания

Номинальный ток короткого замыкания — это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель рассчитан на безопасное отключение при определенном максимальном напряжении. Этот номинальный ток короткого замыкания обычно выражается в среднеквадратичных симметричных амперах и определяется только величиной тока. Если автоматический выключатель снабжен элементами мгновенного отключения фазы, отключающая способность равна максимальному номиналу устройства без преднамеренной задержки. Если автоматический выключатель поставляется без элементов мгновенного отключения фазы или если элементы отключения фазы мгновенного действия могут быть отключены пользователем, отключающая способность представляет собой максимальное значение устройства для номинального интервала времени. Инженер может безопасно применять автоматический выключатель в энергосистеме, в которой доступный ток короткого замыкания на клеммах со стороны питания не превышает его максимального отключающего тока.

Определены номинальные значения кратковременного тока

Номинальный кратковременный ток автоматического выключателя — это способность автоматического выключателя выдерживать воздействие номинального уровня кратковременного тока в течение определенного периода времени. Он демонстрирует способность выключателя оставаться включенным в течение определенного интервала времени в условиях высокого тока короткого замыкания. Кратковременный номинальный ток используется инженером для определения способности автоматического выключателя защищать себя и координировать действия с другими автоматическими выключателями, чтобы система отключалась избирательно.

Рейтинги распределительных устройств

Пользователи низковольтных распределительных устройств обычно используют фразу «фиксация шины» для обозначения механической прочности системы шин в оборудовании, но когда вы заглянете в стандарты, вы не найдете определение или указание «фиксации шины» в качестве рейтинга. . К распределительным устройствам с силовыми выключателями в металлическом корпусе применяются следующие стандарты продукции: IEEE C37.20.10 для определений и IEEE C37.20.1-2018 и C37.51-
2018 год для рейтингов; [1] [2] [4].

«Номинальный выдерживаемый ток короткого замыкания: максимальное среднеквадратичное значение тока, которое цепь может выдержать в течение короткого времени без электрических, тепловых или механических повреждений или остаточной деформации. Ток должен быть среднеквадратичным значением, включая постоянную составляющую, на главном пике фазы максимального смещения, как определено по огибающей волны тока в течение заданного интервала времени испытания». [1]

Номинальные значения см. в IEEE C37.20.1 – 2015, стандарте IEEE для низковольтных (1000 В переменного тока и ниже, 3200 В постоянного тока и ниже) силовых распределительных устройств с автоматическими выключателями в металлическом корпусе. [2]

Номинальный выдерживаемый ток короткого замыкания, который представляет собой номинальный симметричный ток короткого замыкания, который шина распределительного устройства должна выдерживать в течение не менее четырех электрических циклов, 0.067 секунды в системе 60 Гц. Во время этого испытания напряжение должно быть на максимальном номинальном значении, таком как 635 В, в отличие от номинального значения 600 В, и оно должно иметь коэффициент мощности 15% или ниже, что означает пиковый ток, по крайней мере, в 2.3 раза превышающий среднеквадратичное значение. .

Испытание для проверки номинального кратковременного выдерживаемого тока в низковольтных распределительных устройствах в металлическом корпусе проводят путем приложения уровня кратковременного тока в течение двух периодов по полсекунды (30 циклов), разделенных пятнадцатисекундным интервалом при отсутствии тока; или, по выбору изготовителя распределительного устройства, испытание может быть выполнено как однократное испытание продолжительностью одна полная секунда (60 циклов).

Характеристики автоматических выключателей

Эти номинальные характеристики шины распределительного устройства напрямую связаны с испытаниями и номиналами низковольтных силовых автоматических выключателей (LVPCB), которые используются в сборке распределительного устройства. Например, номинальный кратковременный ток распределительного устройства напрямую соответствует требованиям к испытаниям на номинальный кратковременный ток для силовых автоматических выключателей без предохранителей в ANSI C37.50 — 2018, ссылка на пункт 3.10.1. [3]

Номинальный ток короткого замыкания в LVPCBs — это номинал, присваиваемый неавтоматическим выключателям, выключателям без расцепителей и автоматическим выключателям без предохранителей.

Примечание. Номинальный кратковременно выдерживаемый ток не применим к автоматическим выключателям с плавкими предохранителями, поскольку предохранитель сработает преждевременно и не позволит току течь в течение всего времени испытания на номинальную кратковременную стойкость.

Единицы отключения

Силовые автоматические выключатели низкого напряжения рассчитаны на 30 циклов кратковременного тока в соответствии со стандартами ANSI C37.50 и UL 1066 [3] [5]. Это позволяет использовать их без элемента мгновенного отключения. Номинальная отключающая способность LVPCB — это номинальная мощность автоматического выключателя с активированным или включенным элементом мгновенного отключения. Любой, кто применяет LVPCB без элементов мгновенного отключения, должен убедиться, что номинальный ток короткого замыкания устройства больше или равен доступному току короткого замыкания.

Современные электронные расцепители позволяют максимально формировать времятоковую характеристику, что помогает вам выборочно координировать свои действия с другими автоматическими выключателями. Эти расцепители разработаны с регулировкой порога срабатывания при длительном воздействии и временной задержки, порога срабатывания при кратковременном воздействии и временной задержки, мгновенного срабатывания, а также порога срабатывания при замыкании на землю и временной задержки.

Защита и координация

Защита оборудования и координация могут быть конкурирующими целями проектировщика системы, когда автоматические выключатели, применяемые в пределах своих электрических характеристик, будут надежно защищать как себя, так и электрическую систему. Избирательная координация необходима, когда желательна непрерывность обслуживания. Это часто достигается за счет использования автоматических выключателей с кратковременными номиналами. Преднамеренная задержка срабатывания может применяться только в том случае, если нижестоящие автоматические выключатели имеют адекватный номинальный ток срабатывания или самозащиту.

Для многих применений в низковольтных системах распределения электроэнергии может быть приемлемым меньший номинальный кратковременный ток; но для таких приложений, как главный автоматический выключатель в распределительном щите или распределительном устройстве служебного ввода, это может быть не так. Низковольтный силовой автоматический выключатель, используемый в качестве главного автоматического выключателя с номинальным током кратковременного отключения 65 кА, позволит гибко координировать свои действия с нижестоящими автоматическими выключателями для неисправности любой величины вплоть до полного номинального тока короткого замыкания 65 кА автоматические выключатели и распределительное устройство.

Заключение

Правильный выбор LVPCB имеет решающее значение для производительности электрической системы. Выбор автоматических выключателей с соответствующим номинальным током короткого замыкания и номинальным током короткого замыкания дает возможность иметь избирательно скоординированную систему вплоть до высоких уровней тока короткого замыкания.

Номинальные характеристики автоматического выключателя Emax 2

Рекомендации

[1] IEEE C37.20.10 – 2016, Стандартные определения IEEE для распределительных устройств переменного тока (52 кВ и ниже) и постоянного тока (3.2 кВ и ниже).
[2] IEEE C37.20.1 – 2015, Стандарт IEEE для низковольтных распределительных устройств с силовым автоматическим выключателем (1000 В переменного тока и ниже, 3200 В постоянного тока и ниже) в металлическом корпусе.
[3] ANSI C37.50 — 2018, Низковольтные силовые автоматические выключатели переменного тока, используемые в корпусах — Процедуры испытаний
[4] ANSI C37.51 — 2018, Распределительные устройства низковольтных силовых автоматических выключателей переменного тока в металлическом корпусе — Процедуры испытаний на соответствие
[5] UL 1066, Четвертая редакция, Низковольтные автоматические выключатели переменного и постоянного тока, используемые в корпусах

Материалы по теме

Узнайте больше о силовых автоматических выключателях: автоматические выключатели Emax 2 на веб-сайте ABB.

Отправить эту запись

https://electricalengineeringresource.com/wp-content/uploads/2020/04/iStock-596349646-scaled.jpg 1715 2560 Victoria Anders https://electricalengineeringresource.com/wp-content/uploads/2020/02/EER-logo-1-300×138.png Victoria Anders 2020-04-27 21:03:16 2022-01-16 18:33:46 Power circuit breaker ratings explained

Новая логарифмическая линейка ABB уже доступна!

Последние посты

Узнайте о 4 ключевых преимуществах вставных автоматических выключателей
Четыре преимущества оцифровки панелей управления для вертикальных ферм
Выберите расширенные варианты выключателя и контроллера для создания более конкурентоспособных панелей.
Три ключевых преимущества разблокировки данных в ваших цифровых компонентах
Выберите правильную технологию для ваших устройств защиты от перенапряжения

RSS для конкретной категории

(6) (3) (3) (4)

Представлено:

Этот сайт создан инженерами и экспертами по применению АББ в качестве образовательного инструмента в помощь инженерам.

Номинальные параметры автоматического выключателя

Автоматические выключатели на вашем электрическом щите считаются «буферами безопасности». Их работа заключается в отключении от питания, когда они обнаруживают, что проходящий ток превышает его силу тока. Если вы не измерите нагрузочную способность вашего автоматического выключателя, вы рискуете повредить свои приборы или, что еще хуже, поджечь здание! В этом блоге мы рассмотрим ключевые моменты, чтобы понять, какую силу тока может выдержать ваша схема.

Ключевые основы:

Когда вы планируете установить новый нагреватель, блок HVAC, термостат или любой другой электрический прибор, важно точно знать, сколько электроэнергии могут выдержать ваши автоматические выключатели, прежде чем цепь отключится.

Каждому электроприбору, который вы используете, для безопасной работы требуется определенный уровень электроэнергии. Этот уровень нагрузки, обычно называемый «номинальной мощностью», помогает определить, какую мощность может выдержать ваше устройство без перегрева. _(8).

Вы когда-нибудь покупали батарейки, лампочки или даже пылесосы и замечали такие вещи, как «9-вольтовые батареи», «12-ваттные лампочки» или «20 ампер мощности»? Вы когда-нибудь смотрели на эти цифры и задавались вопросом…

ВАТТ это все значит?

Что ж, прежде чем мы перейдем к нагрузочной способности и прочему техническому жаргону, давайте немного узнаем об амперах, ваттах и вольтах.

Что такое усилитель?

Ампер — это сокращение от Ампера. Амперы измеряют количество электрического заряда, проходящего через данную точку за одну секунду. С точки зрения непрофессионала, количество ампер показывает, какая часть электрического тока проходит через силовые кабели. _(1).

Что такое вольт?

Напряжение (вольты, вольты) измеряет, насколько сильно электричество проходит через цепь. Другими словами, количество вольт говорит вам о силе давления. _(1).

Что такое ватт?

Мощность измеряет количество электроэнергии, потребляемой устройством. Ватт — это единица измерения, показывающая общее количество электрического тока, протекающего через электрическое устройство. _(1). Измеряя количество энергии, потребляемой зданием, энергетическая компания может определить ваш счет за коммунальные услуги.

Все еще не понял? Давайте использовать водяной шланг в качестве примера!

Подобно электричеству, проходящему через ток, вода течет по шлангу. Амперы — это объем воды, протекающей через шланг, а фактическое давление воды — это напряжение. ₍₁₎. Ватт, с другой стороны, напрямую связан с мощностью, которую может обеспечить вода. Например, это может быть водяное колесо.

Как оценить свою электрическую нагрузку

Каждый автоматический выключатель имеет определенную силу тока (силу тока). Этот номинал указан на самом выключателе. Стандарт для большинства бытовых цепей рассчитан на 15 или 20 ампер. Важно помнить, что автоматические выключатели могут выдерживать только около 80% от их общей силы тока. Это означает, что автоматический выключатель на 15 ампер может выдерживать около 12 ампер, а автоматический выключатель на 20 ампер может выдерживать около 16 ампер.

ШАГОВ:

Во-первых, найдите выключатель, который соответствует используемому вами электрическому устройству (обычно это цепь на 15 или 20 ампер).
Умножьте силу тока на 0.8. Это связано с тем, что автоматический выключатель никогда не должен превышать 80% от его максимальной силы тока. Невыполнение этого требования может привести к ошибкам в расчетах или, что еще хуже, к возгоранию электричества!
Рассчитать потребляемую мощность BCE устройства, которые вы хотите подключить к цепи.

Определение количества электрических устройств, с которыми может справиться ваш выключатель

Очень важно понять, какую силу тока потребляет ваше электрическое устройство, прежде чем устанавливать его в коробку выключателя. Если вы хотите установить обогреватель, блок переменного тока, выключатель света или розетку GFCI, вам необходимо выполнить несколько шагов.

ШАГОВ:

Проверьте мощность (максимальную номинальную мощность) на вашем устройстве. Обычно это указано где-то на задней панели устройства.
Измерьте напряжение в цепи, в которой вы хотите установить электрические устройства. Большинство бытовых цепей рассчитаны на 120 В, а большие коммерческие помещения — на 240 В. _(5). Если вы не уверены, используйте мультиметр, чтобы проверить напряжение вашего выключателя. _(5).
Чтобы рассчитать силу тока, используйте уравнение Ампер = Вт/Вольт. Например, лампочка мощностью 200 Вт в цепи 120 В потребляет около 1.67 ампер.
Вычислить ИТОГО номинальная мощность всех устройств. Убедитесь, что они НЕ превышают 80% от общей силы тока выключателя.

Устранение неполадок и проверка панели выключателя

Ваш автоматический выключатель является неотъемлемой частью безопасности вашего дома или здания. Он предохраняет вашу электропроводку от перегрева. Если вы сталкиваетесь с частыми перебоями в подаче электроэнергии, отключением электричества и другими странностями, у нас есть несколько советов по устранению неполадок!

Каковы некоторые распространенные причины срабатывания автоматического выключателя?

Перегрузка цепи слишком большим количеством приборов, потребляющих слишком большую силу тока
Короткое замыкание в электропроводке, ослабленная проводка или проводка
Автоматический выключатель устарел, изношен или поврежден

Это всего лишь несколько способов устранения неисправности выключателя. В зависимости от проблемы, некоторые проблемы можно решить дома, а для других потребуется помощь квалифицированного электрика.

Теперь, когда у вас есть некоторые базовые знания об автоматических выключателях и о том, как устранять неисправности, используйте свои новые навыки и ознакомьтесь с широким ассортиментом светодиодных светильников и блоков HVAC от HomElectrical для вашего удобства.