Таблица 2. Основные параметры токоограничивающих предохранителей ПКТ и ПКТУ
| Ном. ток, А | 3,2 | 31,5 | |||||
| Тип | ПКТ | ||||||
| Кол-во патронов/габарит | 1/1 | — | 1/2 | — | 2/2 | — | 4/2 |
| Тип | ПКТУ | ||||||
| Кол-во патронов/габарит | 1/1 | 1/2 | 2/2 | 4/2 |
Примечание.
Габарит 1 для патрона на 10 кВ означает диаметр патрона по колпаку 55 мм, длина патрона 418 мм;
габарит 2 для патрона на 10 кВ означает диаметр патрона по колпаку 72 мм, длина патрона 468 мм.
Таблица 3
| Масляные трансформаторы: перегрузка по току Iож,п/Iном,тр | 1,3 | 1,45 | 1,6 | 1,75 |
| Длительность перегрузки, с |
На рис.1 и 2 приведены время-токовые характеристики предохранителей соответственно для групп ПКТ и ПКТУ.
рис. 1
Время-токовые характеристики плавления предохранителей группы ПКТ с порядковыми номерами 1–11 по таблице 1 на номинальные токи 2—31,5 , 50, 100, 200 А
t пд – преддуговое время
I ож, п – действующее значение периодической составляющей ожидаемого тока
рис. 2
Время-токовые характеристики плавления предохранителей группы ПКТУ с порядковыми номерами 12–24 по таблице 1 на номинальные токи 2—160 А
Для решения вопроса по выбору предохранителя, защищающего силовой трансформатор, необходимо сравнить время-токовые характеристики устойчивости масляного трансформатора с защитными характеристиками описанных выше высоковольтных токоограничивающих предохранителей (рис.3). Кривая 1 иллюстрирует время-токовую характеристику устойчивости масляного трансформатора по времени в зависимости от кратности ожидаемого тока КЗ к номинальному току трансформатора (К). Характеристика в верхней ее части до времени t = 600 с нормируется нормами ПТЭ по табл. 3 в соответствии с термической устойчивостью трансформатора.
При длительностях перегрузки менее 600 с нижележащая часть характеристики должна определяться известной формулой:
где К = Iож,п/Iном,тр. Однако в действительности совершенно очевидно, что в области 2–3 Iном, тр кривая, характеризующая условия нагрева трансформаторов сквозными токами КЗ, должна значительно отклоняться от адиабаты 900/К2 в область больших времен, хотя бы в силу естественного отличия условий нагрева проводов от адиабатического при малых токах и значительных длительностях (кривая 2).
В табл. 4 приведены теоретически возможные четыре варианта защиты силовых трансформаторов токоограничивающими предохранителями и соответствующие им коэффициенты К1= Iном, пр./Iном, тр., определяющие уровень защиты. На рис. 3 приведены время-токовые характеристики предохранителей для К1 = 1,4 (кривая 3), К1 = 1,73 (кривая 4), К1 = 2,2 (кривая 5), К1 = 2,75 (кривая 6). Для удобства сравнения они также приведены к коэффициенту К. Точка начала красной пунктирной линии обозначает кратность минимального тока отключения по отношению к номинальному току защищаемого трансформатора для предохранителей группы ПКТ, а точка начала синей пунктирной линии – кратность минимального тока отключения для предохранителей группы ПКТУ.
На этом же рис. 3 точка А соответствует координатам броска тока намагничивания, появляющегося на высоковольтной стороне трансформатора при включении его на холостой ход. По условию селективности с низковольтной защитой защитные характеристики низковольтных аппаратов должны проходить через эту точку.
Как следует из рис.1, предохранители группы ПКТ отключают токи, начиная с 3–3,5- кратного по отношению к их номинальному току, что соответствует значению К = К1(3–3,5) на рис. 3, при этом преддуговое время составляет порядка 10 с (линия В).
Как следует из рис. 2, предохранители группы ПКТУ отключают токи, начиная примерно с 7–7,5-кратного по отношению к их номинальному току, что соответствует значению К = К1(7–7,5) на рис. 3, при этом преддуговое время составляет порядка 0,2–0,3 с (линия С).
Таким образом, при возникновении токов КЗ, кратность которых больше значения К по рис. 3, предохранитель будет надежно защищать трансформатор. Под действием же токов, кратность которых меньше, чем указанные К, высоковольтный предохранитель может расплавиться, но не может отключить эти токи и при отсутствии дополнительных средств защиты произойдет его термическое разрушение. Таким образом, в зонах, обозначенных красными и синими пунктирами на рис. 3, защита силового трансформатора должна возлагаться на другие аппараты, например, на выключатели нагрузки, низковольтные предохранители, автоматы и т.п.
Рассмотрим, какой же выключатель нагрузки может быть применен для совместной работы с тем или иным предохранителем. В соответствии с ГОСТ 17717-79 «Выключатели нагрузки переменного тока на напряжение от 3 до 10 кВ», для более надежной работы комбинации «ВН-Пр» ток пересечения с ВН берется для 1,5-кратного времени, соответствующего минимальному току отключения предохранителя, что соответствует t = 7 с (линия В1 на рис. 3). При применении в комбинации предохранителей группы ПКТУ ток пересечения будет соответствовать t = 0,15 с (линия С1 на рис. 3).
Таким образом, при применении ВН с предохранителями группы ПКТ ток пересечения для комбинации «ВН-Пр» должен быть не менее:
— 4–6 Iном,тр. для К1 = 1,4;
— 5,5–7,2 Iном,тр. для К1 = 1,73;
— 7–9 Iном,тр. для К1 = 2,2;
— 9–11 Iном,тр. для К1 = 2,75.
При применении ВН с предохранителями группы ПКТУ – не менее:
— 9–11 Iном,тр. для К1 = 1,4;
— 13–14Iном,тр. для К1 = 1,73;
— 17 Iном,тр. для К1 = 2,2;
— 21Iном,тр. для К1 = 2,75.
Примерные величины этих токов приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Мощность защищаемого тр-ра, кВА | Номинальный ток тр-ра, А | Номинальные токи предохранителей, А (теоретически возможные варианты защиты). (Номера кривых на рис.3 ) | Ток пересечения для комбинации «ВН-Пр», не менее, для группы ПКТ в зависимости от К1, А | Ток пересечения для комбинации «ВН-Пр», не менее, для группы ПКТУ в зависимости от К1, А | ||||
| 1,4 | 1,73 | 2,2 | 2,75 | 1,4 | 1,73 | 2,2 | 2,75 | |
| 1,44 | — | 3,2 | (4) | 6,3 | — | — | — | — |
| 2,3 | 3,2 | — | (6,3) | — | — | — | — | |
| 3,64 | — | — | — | |||||
| 5,8 | — | — | — | |||||
| 7,2 | — | — | — | |||||
| 9,2 | — | (25) | — | — | — | — | ||
| 11,5 | (25) | 31,5 | — | — | ||||
| 14,4 | (25) | 31,5 | — | — | — | |||
| 18,2 | (25) | 31,5 | — | — | — | |||
| 31,5 | (63) | — | — | — | ||||
| (63) | — | — | — | — | ||||
| 36,5 | (63) | — | — | — | ||||
| 46,2 | (63) | (125) | — | — | — | — | — | |
| 57,8 | (125) | — | — | — | — | |||
| К1 | 1,4 | 1,7 | 2,2 | 2,75 |
2. Ток пересечения — это значение тока, соответствующее пересечению время-токовых характеристик отключения предохранителя и выключателя нагрузки.
3. Цифры, заключенные в скобках, означают, что данный номинал не разработан.
Решение о выборе того или иного ВН непосредственно связано с выбором высоковольтного предохранителя, соответствующего определенному уровню защиты, т.е. коэффициенту К1. В связи с этим необходимо отметить, что применение предохранителей с К1 = 1,4 и 1,73 обосновано в тех случаях, когда практически нет включений трансформатора без нагрузки и когда нет никакой другой защиты со стороны низкого напряжения, однако его применение может вызывать также и частые необоснованные отключения трансформатора в зоне эксплуатационных перегрузок. При большой вероятности коротких замыканий с токами кз 12,5–31,5 кА при 10 кВ предпочтительно применять предохранители группы ПКТУ, а с токами кз менее 12,5 кА – группы ПКТ. Предохранители с К1 = 1,73 можно предпочесть при прочих равных условиях для защиты изношенного оборудования, срок эксплуатации которого близок к завершению или уже превзошел его.
При отсутствии низковольтной защиты предпочтителен К1 = 2,2. В остальных случаях можно применять К1 = 2,2 и 2,75.
Итог изложенного можно дополнительно подвести с помощью таблицы 5, в которой приведены оптимальные варианты комбинации ВН с предохранителями. При этом красная зона соответствует применению ВН на номинальный ток до 100 А, синяя зона – для ВН на номинальный ток до 200 А, зеленая зона для ВН на номинальный ток до 400 А, желтая зона – для ВН на номинальный ток до 600 А, голубая зона – для ВН на номинальный ток более 800 А. Незакрашенные клетки означают, что при данном К1 отсутствует подходящий предохранитель.
Необходимо также заметить, что ВН срабатывает именно как защитный аппарат при токах, которые меньше указанных в табл. 4, только после того, как предохранитель расплавится и его боек ударит по ударной планке ВН, в результате чего обеспечивается автоматическое отключение всех трех полюсов выключателя нагрузки, что исключит появление неполнофазного режима в сети. В этом случае защитное действие комбинации «ВН-Пр» расширяется в сторону еще более меньших токов вплоть до токов, значение которых соответствует точке пересечения кривых 3, 4, 5, 6 с кривой 2 на рис.3. Поэтому предохранитель, который выбирается для совместной работы с ВН, должен иметь достаточно мощное ударное устройство, чтобы обеспечить срабатывание ВН, – как минимум ударное устройство среднего типа по ГОСТ 2213-79.
Если в предохранителе отсутствует подобное ударное устройство, то комбинация «ВН-Пр» не будет защищать оборудование при малых токах КЗ, т.е. в этом случае можно рассчитывать лишь на возможность коммутации токов нагрузки оперативным персоналом и на защиту трансформатора от токов кз в зоне от токов с кратностью соответствующей линии В1 для предохранителей группы ПКТ (линии С1 для ПКТУ) вплоть до Iо,ном, пр.. Это говорит также о том, что выключатель нагрузки должен быть снабжен дополнительным устройством, которое автоматически отключает его после срабатывания предохранителя. Кроме того, для надежной работы предохранителя в комбинации необходимо, чтобы плавкий элемент не смещался с места при ударах и вибрациях, вызываемых коммутациями выключателя нагрузки. В предохранителях ПКТ плавкая вставка зафиксирована на керамическом сердечнике только для предохранителей на номинальный ток до 8 А, т.е. у предохранителей с порядковыми номерами 1-4 по табл.1. Для остальных номиналов в конструкции предохранителя плавкая вставка представляет собой свободно расположенные в кварцевом песке спирали. Все сказанное говорит о том, что предохранители ПКТ не могут быть использованы в комбинации при отсутствии их доработки.
Дата добавления: 2016-10-17 ; просмотров: 4189 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Содержание
1. Базовые сведения из теории. 3
2. Аналитический расчёт время-токовой характеристики предохранителя 5
3. Результаты экспериментальных исследований предохранителя на лабораторном стенде . 7
Список литературы. 8
Базовые сведения из теории
Предохранитель (fuse) — это защитный коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой им цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение в течение определенного времени.
Предохранитель защищает потребителей от токов значительных длительных перегрузок и коротких замыканий.
Его основная характеристика — это время-токовая характеристика (time- currentcharacteristic), показывающая, за какое время произойдет срабатывание предохранителя при заданном аварийном токе (рисунок1).
Время-токовая характеристика предохранителя даже при неповрежденной плавкой вставке (отсутствии ее коррозии и деформации) не является неподвижной в осях ток-время. Ее положение зависит от температуры (характеристика предохранителя, полученная при его нагреве током аварийного режима из нагретого состояния, отличаются на 25. 45 % от характеристики, которую завод-изготовитель указывает для условий нагрева предохранителя током аварийного режима из «холодного» состояния).
Предохранитель, защищая потребителя, непосредственно разрывает силовую электрическую цепь, по которой поступает электроэнергия от источника питания к нагрузке и, таким образом, является электрическим аппаратом первичного включения, прямого действия.
Среди аппаратов до 1000 В равноценной коммутационной способностью (возможностью отключать все виды токов аварийных и ненормальных режимов работы, включая токи короткого замыкания) обладают только автоматические выключатели, а при напряжении более 1000 В — выключатели. В то же время функциональные возможности автоматических выключателей и выключателей выше. Предохранитель выигрывает по сравнению с этими аппаратами только за счет более низкой стоимости и в некоторых случаях по лучшим массогабаритным показателям и быстродействию.
Часть предохранителей являются токоограничивающими электрическими аппаратами. Это означает, что время их срабатывания в аварийном режиме меньше времени, которое необходимо току короткого замыкания (КЗ) для достижения им максимального (ударного) значения. Иными словами, токоограничивающий предохранитель отключается быстрее, чем ток короткого замыкания достигнет максимального значения.
В лабораторной работе будет испытываться только плавкие предохранители общего применения (далее — плавкие предохранители), которые являются наиболее массовым видом предохранителей.
Любой плавкий предохранитель состоит из следующихосновных частей:
· корпуса плавкой вставки;
· присоединительных контактов плавкой вставки;
кроме того, в состав предохранителя (обычно быстродействующего) могут входить:
· боек для воздействия на внешние аппараты (указатели) или для
воздействия на выходные контакты предохранителя;
Выбор предохранителей производится:
· По соответствию изоляции предохранителей напряжению сети в точке их установки;
· По допустимому нагреву предохранителей в длительном режиме работы;
· По несрабатыванию предохранителей в случае возникновениярасчетной кратковременной перегрузки (например, пуска двигателя);
· По соответствию время-токовой характеристики предохранителей расчетным условиям защищаемой цепи.
Аналитический расчёт время-токовой характеристики предохранителя
В нормальных условиях (т. е. при токе, не превышающем номинальный) рабочая точка плавкой вставки располагается на установившемся участке кривой нагрева. При этом вся передаваемая плавкой вставке энергия в виде тепла отдается в окружающую среду.
Ток, при котором плавкая вставка может длительно работать, нерасплавляясь, называется номинальным током плавкой вставки Iн.
Ток, при котором плавкая вставка перегорает не ранее чем через одинчас называется пограничным током Iп. В зависимости от материала плавкойвставки пограничный ток может больше номинального на 10-70 %.
Процесс срабатывания предохранителя при коротком замыкании илидлительной перегрузке делится на несколько стадий: нагревание вставки до температуры плавления, плавление и испарение вставки, возникновение и гашение электрической дуги.
То, как ведет себя плавкая вставка при изменении тока в цепи, описывается её время-токовой характеристикой.
Точно рассчитать эту характеристику достаточно сложно из-за необходимости учёта множества различных факторов, однако естьупрощенный алгоритм расчета, который имеет допустимую погрешностьи используется при выполнении лабораторной работы.
Для круглой плавкой вставки связь между ее диаметром и плавящим током может быть выражена эмпирической зависимостью
, где d=0,41мм,- диаметр плавкой вставки;А0— константа, равная для меди 60.
Номинальный ток плавкой вставки может быть получен из выражения
, где KI—коэффициент, равный для меди 1,6 — 2,0. Выбираем значение 1,6.
Время срабатывания предохранителя может быть определено из предположения, что характер нагрева плавкой вставки адиабатический, т. е. все тепло, выделяемое в плавкой вставке, расходуется на ее нагрев. Это условие выполняется уже при токах, превышающих 3,5Iн.
Формула для определения времени срабатывания открытой плавкой вставки имеет вид
где К2=1,2-1,3 коэффициент, учитывающий длительность гашения электрической дуги, принимаем значение 1,2;S-сечение плавкой вставки, мм 2 ;I-ток, А;
А ‘ и А “ — константы, принимаемые в зависимости от материала плавкой вставки,
, 
Результаты расчёта аналитической время-токовой характеристики предохранителя сводятся в таблицу 1.
Таблица 1-Результаты расчёта аналитической время-токовой характеристики плавкой вставки предохранителя.
| Кратность тока | Iн | 3,5Iн | 5Iн | 7Iн | 10Iн | 12Iн |
| Ток, А | 9,845 | 34,457 | 49,225 | 68,92 | 98,45 | 118,14 |
| Время срабатывания, с | ∞ | 1,48 | 0,72 | 0,37 | 0,18 | 0,13 |
Расчётная время-токовая характеристика приведена в п. 3.
Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 682 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Электрический ток обладает одной отличительной чертой: он способен протекать только по замкнутому контуру. Если же эту цепь разорвать, то его действие сразу прекращается. Это свойство нашло воплощение в работе максимальных токовых защит, основанных на использовании предохранителей и автоматических выключателей.
Они подбираются таким образом, чтобы могли длительное время выдерживать номинальное значение протекающего через них тока. Этим обеспечивается надёжность электроснабжения потребителей. В то же время предохранители и автоматические выключатели обладают защитными функциями: во время возникновения аварийных режимов в контролируемой схеме они разрывают проходящий через них опасный ток.
При этом в комплексе учитываются два фактора:
1. величина протекающего тока нагрузки;
2. продолжительность его воздействия.
Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.
Автоматический выключатель тоже учитывает температурный перегрев схемы и размыкает свои силовые контакты за счет работы теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.
Подробнее про устройство, принцип действия и особенности эксплуатации автоматических выключателей и предохранителей рассказано здесь:
О работе всех этих устройств судят по определенным техническим характеристикам, которые принято называть время-токовыми потому, что они точно определяют время срабатывания защит, учитывая его зависимость от кратности превышения тока аварийного режима относительно номинального состояния.
Времятоковые характеристики (ВТХ) выражают графиками в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.
Для чего создается защитная характеристика у плавкой вставки
В целях правильной работы предохранителя внутри электрической схемы необходимо учитывать его:
Основные параметры защитной характеристики предохранителя
График срабатывания предохранителей при различных токах выражается кривой линией, разделяющей рабочее пространство координат на две части:
1. рабочую область, в которой плавкая вставка остается целой и надежно обеспечивает протекание тока по защищаемой схеме;
2. зону протекания токов предельного отключения, в которой происходит разрыв электрической цепи.
Первая часть на графике показана светло-зелёным цветом, а вторая выделена бежевым.
Защитная характеристика у плавкой вставки лежит на границе этих двух зон. В пространстве рабочих токов предохранитель остается целым, а при увеличении их значений выше критического состояния перегорает.
Зона токов предельного отключения опасна для оборудования и должна быть отключена максимально быстро.
Защитная характеристика плавкой вставки выражает продолжительность отрезка времени от начала создания аварийного режима до момента его отключения, представленную в зависимости к превышения величины опасного тока над номинальным значением предохранителя.
Плавкая вставка характеризуется тремя видами токов:
1. номинальным, который она способна выдерживать практически неограниченное время;
2. минимальным испытательным, под действием которого может проработать более одного часа;
3. максимальным испытательным, которое вызывает ее перегорание менее чем за один час.
Плавкая вставка предохранителя защищает подключенную к ней схему от двух видов аварийных режимов:
1. перегрузов повышенными нагрузками, которые отключаются с задержкой;
2. коротких замыканий — КЗ, требующих максимально быстрой ликвидации.
Все эти режимы и виды токов учитываются при выборе предохранителя и плавкой вставки. Для этого разработаны математические соотношения, преобразованные графиками и таблицами в удобной форме.
Как создается защитная характеристика предохранителя
Плавкая вставка способна работать защитой только один раз. После этого она сгорает. Поэтому ее характеристику можно создать только косвенным путем.
Для этого на заводе выбирают случайным образом определённое количество образцов из каждой партии готовой продукции. Их используют для проведения дальнейших электрических испытаний под действием различных токов. По их результатам составляют таблицы и графики, которые позволяют судить о качестве выпущенной серии предохранителей.
Назначение защитной характеристики предохранителя
Плавкая вставка оценивается электрическими параметрами для решения чисто практической задачи: обеспечения правильного ее выбора по рабочим и защитным свойствам.
Для этого учитывают:
величину рабочего напряжения схемы, в которой должен работать предохранитель;
предельный отключаемый ток у плавкой вставки, способный ее разорвать (отключить);
значение номинального тока предохранителя с учетом коэффициентов его нагрузки и отстройки от перегрузок.
Без использования защитной характеристики плавкой вставки правильно выбрать предохранитель для его надежной работы в электрической схеме невозможно.
Как работает времятоковая характеристика у автоматического выключателя
На выбор время-токовой характеристики оказывают влияние:
конструктивные особенности встроенных защит;
конфигурация выбранного графика.
Влияние конструкции защит автомата на форму его характеристики срабатывания
Обеспечением защитных свойств в автоматическом выключателе занимаются два встроенных устройства, работающие по принципам реле прямого действия. Они расцепляют силовые контакты автомата при превышении номинальных значений по критериям ограничения:
1. тепловой нагрузки;
2. электромагнитного воздействия.
Биметаллическая пластина теплового расцепителя воспринимает нагрев проводов обмотки. При его превышении она изгибается, выводя из удержания узел сцепления.
Под действием усилия натяжения пружины поворачивается освобожденное от удержания подвижное коромысло, а его силовые контакты разрывают цепь питания.
У электромагнитного расцепителя отключение силовых контактов происходит за счет выбивания удерживающего рычага пружины ударом толкателя, которое происходит под воздействием тока аварийного режима.
В отличие от предохранителя с перегораемой плавкой вставкой оба этих устройства созданы для многоразового использования. Они позволяют оперативно восстанавливать отключения схемы после предотвращения ненормальных ситуаций.
Работа теплового расцепителя и электромагнитной отсечки входит в алгоритм отключения автоматического выключателя и комплексно учитывается при его срабатывании во время-токовой характеристике.
Поскольку температура окружающей среды и биметаллической пластины влияют на скорость работы защит, то все измерения принято проводить при +30 градусах Цельсия.
График время-токовой характеристики для автоматического выключателя представляет собой сложную линию, выделенную буквами АВС. Верхний участок АВ соответствует работе теплового расцепителя, а его нижняя часть ВС — электромагнитной отсечке.
Основные параметры графика времятоковой характеристики
Учет влияния температуры
В отличие от защитной характеристики плавкой вставки предохранителя у автоматического выключателя график ВТХ представлен двумя линиями:
1. верхней, учитывающей срабатывание защит непосредственно из холодного состояния +30 О С;
2. нижней, созданной после повторного включения, когда конструкция автомата не успела остыть.
Зона между этими двумя крайними графиками выделена цветом. При работе автоматического выключателя следует учитывать, что он может находиться где-то внутри показанной зоны. В этом случае время отключения аварийных токов несколько сокращается в прогретом состоянии и увеличивается в холодном. За счет этого создается разброс параметров срабатывания.
Температура конструктивных элементов может оказывать значительное влияние на время срабатывания автомата. Особенно актуальным это становится при проведении электрических проверок, требующих нескольких измерений. Для их повторов необходимо обеспечивать время на остывание защит до +30 градусов.
Деление ВТХ на зоны
Автоматические выключатели строго разделяют по зонам время-
токовой характеристики для выделения эксплуатационных областей: внутри первой должно обеспечиваться надежное протекание рабочих токов, а во второй — происходить отключения аварийных режимов.
Линия токов условного нерасцепления
С целью обозначения первой области на оси абсцисс графика выбрано значение 1,13 I/I ном. Его называют точкой условного нерасцепления. Ниже этих токов отключение автоматического выключателя не должно происходить.
При ее достижении автоматические выключатели с номинальным значением токов до 63 ампер должны отключаться через 1 час, а с большими номиналами — через два.
Местоположение точки условного расцепления в обязательном порядке указывается на графике ВТХ.
Линия токов условного расцепления
Точка на оси абсцисс с величиной 1,45 I/I ном — это второе граничное значение зоны токов условного расцепления и нерасцепления силовых контактов.
Точка 1,45 I/I ном характеризует токи условного расцепления, она тоже обозначается на всех графиках ВТХ. При достижении подключенной к автомату нагрузки такой величины он должен отключиться за время:
меньшее, чем 1 час, если его номинал до 63 ампер;
не дольше двух часов, когда номинальный ток превышает эту величину в 63 ампера.
Вышеприведённый график показывает, что у выбранного автоматического выключателя время отключения аварийного режима из холодного состояния составляет 1 час, а при его нагреве может уменьшиться вплоть до 40 секунд.
Практическое применение параметров ВТХ
Анализ использования время-токовой характеристики автоматических выключателей по токам условного расцепления силовых контактов позволяет учитывать длительность протекания перегрузок в подключенной электрической схеме. Это важно делать потому, что они могут повредить оборудование.
Например, при выборе автомата с номиналом на 16 ампер и нахождении его в холодном состоянии ток условного расцепления в 1,45∙16=23,2 ампера будет действовать на подключенную электропроводку в течение одного часа. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы перегреть изоляцию медных проводов сечением 1,5 мм кв и вывести ее из строя, создать условия для возникновения пожара. А случаи защиты таких жил, да и алюминиевых на 2,5 мм кв, подобными автоматами еще часто встречаются на практике.
Чтобы исключить подобные ситуации рекомендуется внимательно анализировать время-токовую характеристику автоматических выключателей применительно к подключенной к ним нагрузке. Для облегчения их выбора создана таблица соответствия номинальных токов и площадей поперечного сечения медных жил кабелей и проводов.
Производители автоматических выключателей всю свою продукцию проверяют на соответствие с принятыми стандартами. Основные требования к автоматам изложены в ГОСТ Р 50345—2010. Однако на некоторых участках время-токовые характеристики у каждого завода могут незначительно отличаться. Эту особенность необходимо учитывать при выборе определенной модели и ее проверках.
Типы времятоковых характеристик автоматических выключателей
Защиты автоматов могут создаваться с различным назначением для условий эксплуатации. По этим показателям графики их ВТХ обладают разными границами срабатывания по времени. Это позволяет их отстраивать по селективности, избегать ложных отключений оборудования.
Автоматические выключатели выпускаются для бытового или промышленного использования.
Бытовые автоматы классифицируют тремя группами В, С и D:
1. класс В предназначен для защиты протяженных линий и систем освещения. Кратность токов для его срабатывания лежит в пределах 3÷5 Iном;
2. класс С защищает розеточные группы или оборудование, создающее умеренные пусковые токи. Кратность токов 5÷10 Iном;
3. класс D применяют для защиты потребителей, обладающих повышенными пусковыми токами, например, трансформаторов или станков с мощными асинхронными электродвигателями. Кратность токов 10÷20 Iном.
Автоматические выключатели типа В являются более чувствительными. Ими принято защищать оконечные потребители внутри квартир и домов. А в качестве вводного автомата лучше устанавливать те, которые относятся к типу С.
Качество состояния электропроводки и величина сопротивления петли фаза-ноль может влиять на выбор автоматического выключателя. Старая изоляция с высоким содержанием токов утечек и завышенными показателями петли способны ухудшить условия срабатывании автомата типа С или привезти к его отказу. В таких ситуациях применяют класс В.
Промышленные автоматы классифицируют тремя группами:
1. класс L — более 8 Iном;
2. класс Z — более 4 Iном;
3. класс K — более 12 Iном.
Среди производителей стран Европы встречаются модели автоматов с классом А, который имеет границу кратности токов 2÷3 Iном.
Все эти особенности необходимо учитывать при выборе конструкции автоматического выключателя и его проверках. Автоматы, обозначенные одним и тем же номиналом, в зависимости от типа время-токовой характеристики, обладают разными временами срабатывания.