Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Содержание

Онлайн-калькуляторы по мощности

Если воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта автоматов по мощности, обязательно учитывается несколько факторов:

  • тип;
  • мощность оборудования;
  • минимальные и максимальные показатели;
  • общий уровень напряжения.

Согласно инструкции, просчет первоначально начинается с выбора оборудования:

  • бытовые агрегаты;
  • двигательные устройства;
  • дистанционные установки.

Мощность пользования указывается в киловатт, необходимо вводить максимально допустимые показатели. К счастью, в документе на продукцию представлена вся необходимая информация. Если используется несколько точек подключения, подсчитывается суммарная мощность. Так, в квартире могут подключаться такие приборы:

  • холодильник;
  • телевизор;
  • микроволновая печь;
  • обогреватель;
  • компьютер.

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Класс токоограничения

Движемся дальше. Электромагнитный расцепитель, хоть и называется мгновенным, но тоже имеет определенное время срабатывания, которое отражает такой параметр, как класс ограничения. Он обозначается одной цифрой и у многих моделей эту цифру можно найти на корпусе аппарата. В основном сейчас выпускаются автоматы с классом токоограничения 3 — это значит, что со времени достижения током значения срабатывания до полного разрыва цепи пройдет время не более чем 1/3 полупериода. При стандартной у нас частоте 50 Герц это получается около 3,3 миллисекунд. Класс 2 соответствует значению 1/2 (порядка 5 мс), наверное существуют и другие, но об их существовании мне не известно. По некоторым источникам, отсутствие маркировки этого параметра равносильно классу 1. Я бы этот параметр назвал не классом токоограничения, а быстродействием отсечки. Казалось бы, чем быстрей, тем лучше. На деле же иногда есть смысл поставить автомат с более медленным срабатыванием — это касается групповых автоматов, чтобы при КЗ на какой-то отходящей линии они не срабатывали вместе с автоматом этой линии, т.е. чтобы была селективность. Хотя нет гарантий того, что автомат с меньшим классом сработает медленней автомата с большим классом. Поэтому строить селективность, исходя из данного параметра, я бы не стал, да и официальных рекомендаций насчет этого нет.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.

Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение. В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

  • «А» — максимум – троекратное превышение;
  • «В» — от 3 до 5;
  • «С» — в 5-10 раз больше штатного;
  • «D» — 10-20 кратное превышение;
  • «К» — от 8 до 14;
  • «Z» — в 2-4 больше штатного.

Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов

Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).

Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Характеристика типа «A»

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/In) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек.).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.

S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети, для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).

Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница — двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Зависимость срабатывания от окружающей температуры

Еще один момент, о котором часто забывают — это зависимость тепловой защиты автомата от температуры окружающей среды. А она очень существенная. Когда автомат и защищаемая линия находятся в одном помещении, то обычно ничего страшного: при понижении температуры чувствительность автомата уменьшается, но зато увеличивается нагрузочная способность провода, и баланс более-менее сохраняется. Проблемы могут быть тогда, когда провод в тепле, а автомат на холоде. Поэтому, если такая ситуация имеет место, то нужно сделать соответствующую поправку. Примеры таких зависимостей показаны ниже на графике. Более точную информацию по конкретной модели нужно смотреть в паспорте от завода-изготовителя.

Характеристики защитных автоматических выключателей и время их срабатывания

Наиболее важные характеристики АВ указывают на его корпусе: вид устройства, номинальный ток, параметры отключения и др.

Класс элемента – А, B, C или D – обозначает его чувствительность к превышению тока. Тем самым этот параметр определяет т.н. «токовременную характеристику» устройства. Она показывает, через какой промежуток времени выключатели приходят в действие при увеличении заряда до установленного уровня. Каждому виду устройства соответствует свой порог срабатывания.

Популярные статьи  Обзор дрели makita 6413

После обозначения класса АВ указывают его номинальный ток. Это значение отражает состояние, при котором выключатель будет работать в нормальном режиме.

При оценке характеристик элемента нужно отличать номинальный ток от предельно допустимого. Первый из них действует постоянно, в течение длительного времени. Второй характеризует допустимые скачки параметров цепи из-за внезапных событий. На корпусе выключателя указывают только номинальный ток.

Кроме того, на корпусе обозначают напряжение, на которое рассчитано устройство.

Иногда в рамке указывают ток отключения – максимально допустимую величину, при которой выключатель будет нормально функционировать и не выйдет из строя.

Более широкий перечень технических характеристик элемента можно найти в документации.

Автоматы MA

Эти выключатели применяются в больших промышленных установках, электромоторах. Их особенность заключается в том, что у них нет механизма теплового расцепления. Для разрыва цепи из-за перегрузок используется реле, включенное в цепь независимо от АВ.

В этом случае автомат только защищает линию от короткого замыкания.

Приборы класса A

Выключатели этого класса используются в приборах, наиболее чувствительных к изменениям электрических параметров, например в полупроводниковых устройствах. Они разрывают цепь при увеличении тока на 30% и более.

Время обрыва сети электромагнитным расцепителем составляет 0,05 секунды при превышении номинальной величины заряда на 100%. Тепловое разъединение произойдет через 20–30 секунд.

Выключатели класса B

Эти элементы включают в отдельные линии электрической проводки. Они срабатывают при возрастании тока в 2–5 раз. Время отключения составляет 0,015 секунды, если по какой-то причине не сработает электромагнитный расцепитель – 3–5 секунд. Чаще всего АВ этого класса применяют в бытовых сетях.

Устройства класса C

Выключатели типа С срабатывают при увеличении тока в 5–10 раз. Чаще всего их используют во входных щитках. Они контролируют не отдельные ветви проводки, а всю электрическую сеть. Время срабатывания составляет 1,5 секунды.

Автоматы класса D

Автоматы этого класса рассчитаны на отключение сети при увеличении тока в 10–20 раз. Чаще всего их применяют в частных домах, где есть установки с мощными электромоторами и высокими пусковыми токами до 1000 А.

Защитные приборы класса K и Z

Эти элементы используют в промышленности. Они рассчитаны на превышение тока до 6300 А.

Свойства выключателей классов K и Z обусловлены характером протекающего тока – переменный он или постоянный. Причем характеристики устройств типа K сильнее зависят от этих условий.

Ток срабатывания

Минимальное значение силы тока, при котором обязан срабатывать тепловой расцепитель, регулируется специальным винтом на заводе-изготовителе.

Значение примерно в полтора раза выше, нежели номинал, который указывается на корпусе выключателя. Как видите, принцип работы расцепителя автоматического выключателя не очень сложен. Но на силу тока, при котором происходит срабатывание тепловой защиты, огромное влияние оказывает и то, какая у окружающей среды температура.

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Если в помещении жарко, то прогрев и выгибание биметаллической пластины начнут происходить при малом значении тока.

А если в помещении холодно, то тепловой расцепитель начнет работать при более высоком токе.

Поэтому один и тот же автоматический выключатель с биметаллической пластиной будет работать по-разному зимой и летом.

Это к автоматам с электромагнитными расцепителями не относится.

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Результаты проверки автоматических выключателей

Результаты проведения испытательных работ заносятся в специальный протокол. В документе фиксируется срабатывание или несрабатывание автомата, время срабатывания и ток в момент срабатывания.

Выключатель должен быть исключен из сети и заменен аналогичным в следующих случаях:

  • при токе несрабатывания происходит расцепление;
  • при токе срабатывания расцепление не происходит;
  • автомат срабатывает, но этот момент не вписывает в допустимый интервал времени срабатывания.

Если в ходе испытаний был выявлен хотя бы один выключатель, который подлежит замене, то по требованиям ПУЭ необходимо дополнительно проверить такое же количество приборов, которое было отправлено на первичную проверку.

Чаще всего выявление неисправных выключателей происходит при эксплуатационных испытаниях. Если проверка осуществляется в рамках передачи объекта в эксплуатацию, то вероятность обнаружения неисправности значительно ниже. Использование надежного оборудования и строгое соблюдение регламента испытаний позволяет нам выявить дефектные выключатели с высокой точностью. Это позволяет максимально защитить электросеть, объект и людей, которые проживают на нем, работают или посещают его. И хотя замена выключателя может быть достаточно затратной, повышение безопасности этого стоит.

Случается, что из-за короткого замыкания происходит поломка другого оборудования сети: вентиляционного или промышленного. В результате затраты становятся еще больше, поэтому вклад средств в испытания и замену выявленных неисправных автоматов можно рассматривать как экономию в долгосрочной перспективе.

Проверка работы расцепителей автоматических выключателей

Основная часть испытаний автоматов — это проверка исправной работы их расцепителей. Дополнительно проверяется качество монтажа выключателей, затяжка контактов, соответствие защитного оборудования проектной документации, но эти параметры уже второстепенны.

Существует большое количество модификаций автоматических выключателей: воздушные, модульные, предназначенные для защиты двигателей, в литом корпусе. Самыми распространенными являются модульные автоматические выключатели, устанавливаемые на DIN-рейку, поэтому целесообразно будет рассмотреть ход проверки на их примере.

После срабатывания одного из расцепителей автоматически выключатель выполняет свою функцию — отключает питание определенного участка цепи. Расцепители по типу могут быть тепловыми или электромагнитными, но в современном оборудовании чаще всего используют оба типа для наиболее надежной защиты. Автоматы с одним типом расцепителей имеют гораздо более узкую сферу применения.

Автоматы с тепловыми расцепителями обеспечивают защиту электросети от перегрузки линии. Такой расцепитель представляет собой двухслойную биметаллическую пластинку. Когда возникает перегрузка, этот элемент выключателя нагревается. Под воздействием температуры происходит деформация пластины, что и приводит к расцеплению.

Электромагнитные расцепители нужны для защиты линии от разрушительного воздействия тока КЗ. Этот элемент прибора представляет собой соленоид с подвижным сердечником. Механизм расцепления приводится в действие сердечником, который втягивается магнитным полем, созданным под воздействием токов КЗ.

В свою очередь электромагнитные расцепители подразделяются на типы в зависимости от временных и токовых характеристик, то есть от того, за какое время и токи какой силы приводят выключатель в действие. Обозначаются типы электромагнитных расцепителей заглавными латинскими буквами. К наиболее распространенным относятся типы, соответствующие буквам B, C, D.

В этих элементах мгновенное расцепление происходит при таких стандартных диапазонах:

  • B — в диапазоне от 3-кратного до 5-кратного номинального тока;
  • С — в диапазоне 5-10-кратного номинального тока;
  • D — 10-20-кратного номинального тока.

При низких пусковых токах в системе допустимо использовать автоматы с расцепителями типа B. В этой же сети целесообразно установить входной автомат с характеристиками C. Эти же устройства допустимо устанавливать в сети с умеренными пусковыми токами. Для защиты линии с высокими пусковыми токами подходят автоматы типа D.

ГОСТ Р 50345-2010 «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения» регламентирует, как и какие именно автоматы нужно испытывать.

Таблица 7 Время-токовые рабочие характеристики

Испытание Тип 
расцепителя
Испытательный
ток
Начальное 
состояние
Время расцепления
или нерасцепления
Требуемый 
результат
Примечание
a B, C, D 1,13 In Холодное

t < 1 ч (при In < 63 А) 
t < 2 ч (при In> 63 А)

Без 
расцепления
b B, C, D 1,45 In  Сразу же после испытания

t < 1 ч (при In < 63 А) 
t < 2 ч (при In> 63 А)

Расцепление Непрерывное нарастание тока в течение 5 с
c B, C, D 2,55 In  Холодное

1 с < t < 60 с (при In < 32 А)
1 c < t < 120 c (при In > 32 A)

Расцепление
d B 3 In Холодное t< 0,1 с Без 
расцепления
Ток создается замыканием вспомогательного выключателя
C 5 In
D 10 In
e B 5 In Холодное t< 0,1 с Расцепление Ток создается замыканием вспомогательного выключателя
C 10 In
D 20 In 
(в особых случаях 50 In)
Популярные статьи  Перфоратор makita hr 2470

Термин «холодное состояние» означает, что при контрольной температуре калибровки ток предварительно не пропускают. 
Примечание — Для выключателей типа D рассматривается возможность дополнительного испытания для промежуточного значения между c и d. 
a, b и c — это испытания тепловой защиты, а d и e — соответственно, защиты от короткого замыкания (КЗ).

Расцепитель автоматического выключателя

Подписка на рассылку

За номинальный ток расцепителя автоматического выключателя принимается бесконечно долго протекающий в защищаемой цепи ток, не вызывающий срабатывание расцепителя при температуре 30° С.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя

Электромагнитный расцепитель – это катушка индуктивности (соленоид) с подвижным сердечником: при многократном мгновенном возрастании проходящего по обмотке катушки тока образуется мощное магнитное поле, под воздействием которого сердечник перемещается внутри катушки и нажимает на рычаг механизма взвода-расцепления, выключая аварийный участок цепи.

Минимальный ток отключения автоматического выключателя определяет тип мгновенного расцепления, зависящий от чувствительности электромагнитного расцепителя (ток мгновенного расцепления кратен номинальному току):

  • от 3 до 5 In – тип В;
  • от 5 до 10 In – тип С;
  • от 10 до 20 In –тип D;
  • от 2 до 4 In – тип Z;
  • от 10 до 14 In – тип K.

Представленные на графике кривые наглядно показывают пределы токов мгновенного отключения для типа B, C, D и время срабатывания расцепителей, зависящее от величины превышения фактического тока над номинальным.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, один конец которой закреплен в токопроводящем кронштейне, к другому концу присоединен гибкий медный проводник. При прохождении тока полосы металла с разным линейным коэффициентом теплового расширения неравномерно нагреваются, вызывая изгибание пластины. При воздействии тока, превышающего номинальный в 1,13–1,45 раз, незакрепленный конец биметаллической пластины изгибается достаточно сильно, чтобы достичь рычага механизма взвода-расцепления и вызвать срабатывание выключателя.

Нагрев биметаллической пластины происходит не мгновенно – тепловой расцепитель автоматического выключателя срабатывает с некоторой задержкой.

Чаще всего в автоматических выключателях используются два вида расцепителей. Наличие двух видов расцепления обозначается буквенно-числовой маркировкой (В16 или С32), нанесенной на автоматические выключатели, характеристики срабатывания расцепителя разного типа определяют времятоковую характеристику:

  • латинская буква – тип электромагнитного расцепителя по току мгновенного расцепления;
  • цифра – номинальный ток, при превышении которого сработает тепловой.

Электронный расцепитель автоматического выключателя

Принцип действия электронного расцепителя основан на обработке информации от датчиков (в сети переменного тока – измерительные трансформаторы тока, в сети постоянного тока – магнитные усилители) электронной частью (аналоговой или цифровой схемами). Если параметры контролируемой сети отличаются от заданных, на отключающую катушку расцепителя подается сигнал, активирующий срабатывание механизма расцепления.

Электронный расцепитель позволяет регулировать параметры автоматического выключателя в процессе эксплуатации в соответствии с требованиями защищаемой цепи.

Регулировка автоматических выключателей с тепловым и электромагнитным расцепителями, которые настраиваются на определенную величину тока срабатывания (уставку) на заводе-изготовителе, потребителями не производится.

Техника безопасности при проведении измерений и испытаний

Выполнение измерительных и испытательных работ на автоматических выключателях оформляют соответствующим документом (нарядом, заданием и т.п.). Перед началом работ проводят организационно-технические мероприятия, указанные в Межотраслевых правилах по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001). Измерения и испытания должна выполнять бригада, состоящая как минимум их 2-х специалистов, имеющих квалификационную группу не ниже III.

Подключение входных клемм испытываемых приборов к токопроводящей цепи выполняют при отсутствии напряжения. Если манипуляции проводятся под напряжением до 1000 В, необходимо оградить токоведущие элементы от случайного прикосновения, а в процессе работы пользоваться диэлектрическими галошами, перчатками и изолированным инструментом.

Этапы проверки защитных автоматов согласно ГОСТ Р 50031-2012

Национальным стандартом ГОСТ Р 50031-2012 (Автоматические выключатели для электрооборудования) предписан следующий перечень типовых испытаний защитных автоматов:

  • проверка стойкости маркировки;
  • проверка надёжности резьбовых, безрезьбовых, паяных, быстросоединяемых выводов и токопроводящих соединений;
  • проверка надёжности выводов под внешние проводники;
  • тестирование защиты от поражения электрическим током;
  • измерение электроизоляционных свойств (влагостойкость, сопротивление, электрическая прочность изоляции главной и вспомогательной цепи);
  • тест на превышение температуры;
  • проверка работоспособности под нагрузкой номинальным током (28-суточный цикл);
  • проверка автоматов на отключающую способность;
  • контроль коммуникационной способности;
  • проверка устойчивости к току кз;
  • тестирование на устойчивость к механическим ударам;
  • испытание на термостойкость (работоспособность при высоких температурах внешней среды);
  • тестирование на устойчивость к аномальному нагреву и огню;
  • испытание на трекингостойкость (устойчивость к созданию токопроводящих каналов);
  • тест на коррозийную стойкость (способность аппарата сохранять работоспособность в агрессивной среде).

Приведённый выше список испытаний в полном объёме относится к новым, разработанным «с нуля» автоматическим выключателям, требующим сертификации. Число и стоимость предстоящих проверок определяется заранее и закладывается в цену продукции. 

Что такое автоматические выключатели

В отличие от предохранителей, эти элементы можно использовать многократно. Первый автоматический разъединитель появился еще в 1905 г. Усовершенствованные элементы используют и сейчас.

Для чего нужны

Автоматические выключатели (АВ) разъединяют электрическую цепь при прохождении тока, превышающего установленное значение. Это обязательные элементы проводки:

  • для управления токовыми потоками в электросетях;
  • для разъединения цепи в аварийной ситуации.

Иногда для ремонта проводки нужно обесточить линию электропередач. Эту возможность осуществляют путем нажатия тумблера АВ.

Также выключатели применяют для отключения слишком высокого тока или напряжения в электрических цепях.

Возможности проводки ограничены. Для предупреждения перегрева кабельной изоляции и возгорания нужно не превышать предельные показатели шнура и всех элементов цепи. Контроль за соблюдением этого условия осуществляют АВ.

Одним из примеров превышения допустимой нагрузки служит одновременное подключение большого количества мощных приборов при слабой электропроводке. Постоянное срабатывание выключателей-автоматов свидетельствует о необходимости замены кабеля или неправильном подборе АВ.

Неисправность приборов может привести к короткому замыканию. В этом случае отсутствие автоматики или неправильный выбор выключателей бывает причиной пожара.

Кроме того, во время подключения устройств возникает т.н. «стартовый ток» – мгновенный импульс, который может быть большим при одновременном подсоединении нескольких приборов. При этом тоже важен правильный выбор класса устройств автоматического отключения.

Принцип работы выключателей

Принцип действия автоматического электромагнитного расцепителя основан на влиянии электромагнитного поля, создающегося вокруг тороидального проводника во время прохождения электрического тока. Его сила будет тем больше, чем выше величина заряда.

Чтобы понять, как работает АВ, следует рассмотреть приведенный рисунок. Возле центра катушки расположен стержень, который закреплен на пружине. Слишком большой ток, проходящий по виткам тора, создает сильное электромагнитное поле, которое способно преодолеть сопротивление спирали. В результате сердечник втягивается внутрь, увлекая за собой пружину, прикрепленную к подвижному контакту, обрывающему цепь.

Его функцией является отключение цепи при перегрузке. Проходящий ток нагревает тепловой элемент. Поскольку 2 вида металла, из которых он состоит, имеют разный коэффициент расширения, часть пластины выгибается и нажимает на рычаг обрыва линии.

Как устроены – конструкция автоматики

В состав конструкции бытовых выключателей входят 2 расцепителя: тепловой и электромагнитный. Поскольку первый из них реагирует медленно (в зависимости от степени увеличения тока), в устройство входит второй разъединитель для моментальной реакции на большие значения тока при замыкании.

Кроме того, во время срабатывания расцепителей в силу физических явлений образуется электрическая дуга. Для того чтобы этого избежать, в конструкцию АВ входит элемент, состоящий из нескольких пластин. Электрическая дуга раздробляется и гасится в этой камере.

На рисунке ниже показано, как устроен автоматический выключатель.

Когда температуру автомата 0,4 кВ нужно учитывать?

Есть два типа тепловых расцепителей автоматических выключателя по отношению к влиянию температуры — компенсированные и некомпенсированные.

Первые имеют встроенные системы компенсации температурных колебаний в широких пределах. Это относится к промышленным автоматам (ГОСТ Р 50030.2-2010 / МЭК 60947-2:2006) с термомагнитными и электронными расцепителями. Современные электронные расцепители по-сути представляют собой полноценные блоки релейной защиты и по принципу действия нечувствительны к температуре. Электромагнитные расцепители промышленных автоматов могут иметь температурную компенсацию (например, автоматы защиты двигателей), а могут не иметь. Это нужно уточнять по каталогу на конкретный автомат.

Популярные статьи  Что такое термистор и позистор и где они применяются

Обратная ситуация с бытовыми автоматами (ГОСТ Р 50345-2010 / МЭК 60898-1:2003). Их параметры срабатывания сильно зависят от температуры, причем как в сторону нагрева, так и в сторону охлаждения.

Таким образом, получаем краткую инструкцию:

  • Бытовой автомат: всегда учитываем температуру при выборе автомата;
  • Выключатель с термомагнитным расцепителем: наличие температурной компенсации уточняем по каталогу. Если ее нет, то учитываем влияние температуры;
  • Выключатель с электронным расцепителем: температура не влияет на уставки расцепителя.

Правда есть один момент — при очень высоких температурах работы (50-70 гр. С) расцепитель должен защитить силовую часть выключателя от теплового повреждения. Тогда “жертвой” температуры становятся даже электронные расцепители, а вернее специалист, который считает для них уставки. Ему приходится ограничивать уставку теплового расцепителя (фактически снижать номинальной ток), чтобы автомату “не стало дурно” от таких тепловых режимов.

Номиналы автоматических выключателей

На примере модели ВА47-29 можно разобрать особенности маркировки. В названии заключён тип и серия оборудования. Для потребителя указывается номинальный ток и напряжение. При подборе продукции, опираясь на надписи, надо учитывать возможности автомата. При определенном напряжении срабатывает аварийный режим, происходит отключение.

На примере вышеуказанного товара ВА47-29, показатель ПКС составляет 4500 ампер. Если уровень вырастет до 4600А, далее использовать подобные устройства не получится. Порог срабатывания — ещё одна характеристика автомата. Есть устройства с узким и широким диапазоном тока. По таблице данных характеристика срабатывания может быть разных классов.

Периодичность проверки автоматических выключателей

Нормативная документация не регламентирует периодичность проверки автоматических выключателей в процессе эксплуатации. Этот вопрос относится к компетенции руководителя, отвечающего за техническую безопасность объекта. Необходимость проверок диктуется тем, что со временем устройство может утратить свои защитные функции и не сработать в критической ситуации.

Обычно для определения периодичности проверок опираются на предписания производителя изделия. Если таковых нет, то при нормальных условиях эксплуатации проверку рекомендуется делать 1 раз в 3 года.

Практика показывает: продукция признанных мировых брендов не требует частых проверок, в то время как проверка автоматов сомнительного происхождения никогда не будет лишней.   

В чем состоит влияние температуры на автомат?

Чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим стандартную характеристику автомата (например, Acti9 iC60N) при различных температурах. Контрольной температурой для бытовых автоматов является 30 гр.С. — ей соответствует правый график Рис.1.

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «Acti 9», Schneider Electric)

Обратите внимание на гарантированные токи нерасцепления (Int=1,13*In) и расцепления (It=1,45*In) теплового расцепителя в верхней левой части этого графика. Для контрольного времени в 1 час (3600 с) при кратности 1,13 автомат точно не сработает, а при кратности 1,45 точно сработает и отключит присоединение

Думаю, вам знакомы эти величины.

А теперь посмотрим на левый график Рис. 1. Здесь те же кривые построены для температуры 50 гр.С. Как видно гарантированные токи стали меньше (1,05 и 1,3) и как бы сместились влево.

Такие же отклонения, только вправо, происходят при снижении температуры. Условно это можно показать на Рис. 2.

Влияние внешних факторов на работу автоматических выключателей

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «System pro M compact», ABB)

Таким образом, при увеличении температуры возникает риск ложного отключения автомата от рабочих токов, или даже его термического повреждения, а при снижении — риск отказа защиты от перегрузки кабеля, если она выбрана по контрольной температуре.

Стандарты при установке выключателя

Когда в жилом или нежилом помещении устанавливается автоматический выключатель, контролирующие службы проверяют исполнение нормативов:

  • ГОСТ 503 45.
  • ГОСТ 689 28.
  • ГОСТ 500 30.
  • Стандарт пожарной безопасности от 22.07 2008 года.

На территории Европы действуют нормативы:

  • ЕС 6947;
  • ЕС 6947.2.

Основные пункты в стандартах:

  • пропускная способность;
  • параметры токоведущей цепи;
  • длительность перегрузки;
  • количество отключений;
  • предельный ток;
  • номинальное напряжение;
  • термическая стойкость;
  • воздействие тока;
  • время отключения.

В стандартах прописаны параметры допустимых выключателей. Учитываются их физические свойства, габариты. С целью безопасной эксплуатации прописано допустимое расстояние от оборудования. Для этого в нормативах учитывается тип устройств и условия.

Этапы испытания автоматических выключателей

Ниже рассматриваются конкретные этапы проверки автомата защиты, имеющие первостепенное значение для определения его работоспособности и соответствия нормативным параметрам.

Измерение характеристик отключения

Цель данного этапа – установление фактических рабочих параметров устройства и их соответствие время-токовым характеристикам (ВТХ), указанным в техдокументации завода-изготовителя. Проверке подлежат следующие показатели отключающей способности:

  • значение номинального рабочего тока и тока отключения (отсечки);
  • время отключения;
  • ток и время мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя;
  • влияние внешней температуры.

Последний показатель, характеризующий стабильность защиты при температурных колебаниях, обычно не проверяется при испытании автоматических выключателей до 1000 В (исключение – особые производственные условия).

Контроль коммутационной способности

Для проверки коммутационной способности автоматических выключателей тестируется их отключающая характеристика при штатной и предельной нагрузке. С этой целью проводится многократный цикл «включение/отключение» и последующая диагностика сопротивления контактов. Коммутационные испытания выполняются для двух типов выключателей: основного применения и применяемых в цепях с активной нагрузкой. Допустимые отклонения по току, напряжению и частоте составляют ± 5%. Тестирование проводят в испытательных цепях при помощи резисторов и индукционных катушек, подключенных последовательно к выходным выводам.

При протекании переменного тока его форма должна быть близка к синусоидальной. Если ток постоянный, в его форме не должно наблюдаться видимых пульсаций. Коэффициент мощности и постоянная времени приводятся в соответствующих таблицах ГОСТ Р 50031-2012.    

Устойчивость к токам короткого замыкания

Так как сила тока короткого замыкания, проходящего через автоматический выключатель, во много раз больше номинального рабочего тока, необходимо убедиться в том, что устройство сохранит свою функциональность после прохождения через его полюсы токов кз. Испытание считается пройденным, если:

  • отсутствует критический износ испытуемого автомата;
  • взаимное положение подвижных контактов и индикатора не изменилось;
  • нет повреждений неотъемлемой оболочки;
  • не произошло ослабление электрических или механических соединений;
  • не случилась утечка изолирующего компаунда (при его наличии).

Выполнение указанных условий означает, что механизм коммутации остался работоспособным, а величина переходного сопротивления контактов не вышла за пределы установленной нормы.

Проверка автомата защиты на подлинность

Любой известный бренд пользуется повышенным спросом, из-за чего на рынке попадаются электротовары-подделки, среди которых немало автоматических выключателей. Эти двойники, вероятней всего, не прошли положенный цикл испытаний и, следовательно, несут потенциальную угрозу для потребителя. В частности, подделку автомата АВВ можно определить по следующим признакам:

  1. Качество пластика. У подделки пластик обычно гладкий, глянцевый и пружинистый на ощупь (экономия на материале). У оригинала пластик шершавый, матовый, прочный.
  2. Штрих-код. На настоящий автомат он наносится методом лазерной печати, на подделку – обычной краской, которая слезает при царапании ногтем или монеткой.
  3. Маркировка. При внимательном рассмотрении можно заметить, что логотип и текст на фальшивке отличается от оригинала. Кроме того, на корпусе подлинного изделия чётко просматривается схема подключения, маркировка Ростеста или знак Таможенного союза.

Существуют и другие идентификаторы, такие как RFID-метка и состояние упаковки. Однако они мало что значат: метка вполне может присутствовать и на подделке, а упаковка оригинала может быть повреждена в процессе транспортировки. Но если русский текст на коробочке содержит орфографические ошибки – это верный признак «левой» продукции. 

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: