Oncool.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Размеры номинального тока автоматического выключателя

Автоматические выключатели и УЗО

Выключатель автоматический (ВА), аппарат защиты или коммутационный аппарат — это аппарат, автоматически выключающий защищаемую им электрическую цепь при несоответствующих режимах. А конкретно: перегрузке линии, коротком замыкании. Иными словами, сохраняет подключенное оборудование и проводку, если правильно подобран по характеристикам.

Технические характеристики автоматов

1. Номинальный ток

Предельная величина тока, до которой ВА не будет отключаться.

Чем выше температура воздуха, тем быстрее отключится автомат при превышении нагрузки.

Номинальный ток In, А-40°-30°-20°-10°10°20°30°40°50°
11.351,31,251.201,151,11,0510,930,88
22,72,62,52,42,32,22,121,91,8
34,053,93,753.603,453,33,1532,82,6
45,45,254,84,64,44,243.703,5
56,756,56,2565,755.505.2554,74,5
68.107,87,57,26,96,66,365.605.30
811,210,6109,69,28,88,487,47
1013,51312,51211,51110,5109,38,8
1317,71716,315,61514 3013.70131211,4
1621,620,82019,218,417.6016,81614,914
20272625242322212018,617.60
2533,932,631,33028,827,526,32523,222
3243,241,64038,436,835,233,63230.0028,2
40545250484644424037,235,2
5067,56562,56057.505552,55046,544
63858278,875,672,569,366,26358,655,4

Как видно из графика, автомат должен работать “по номиналу” при температуре 30°.

2. Время-токовые характеристики отключения

Быстрота срабатывания при мгновенных перегрузках. Или по-простому: при включении пылесоса (холодильника, компрессора, электродвигателя и т.п.) возникает кратковременный огромный пусковой ток, если стоит ВА с неправильно подобранной время-токовой характеристикой, то он будет постоянно отключаться.

Данные графики характеризуют скорость срабатывания защиты при перегрузе. То есть при незначительном превышении номинального тока (I/In) скорость срабатывания низкая. Соответственно при увеличении нагрузки автомат быстрее сработает (отключится). Скорость срабатывания также зависит от характеристики.

3. Номинальное напряжение

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитан выключатель.

4. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при котором автоматический выключатель отключит отходящую линию и останется в работоспособном состоянии.

5. Класс токоограничения

Быстрота отключения в случае КЗ

6. Количество полюсов

Необходимое количество отключаемых проводов.

Пример ВА

Выбираем данный автоматический выключатель для медного проводника D=1,5 мм 2 , выдерживающий 19 А. Максимальная подключаемая нагрузка – до 2,3 кВт.

Теперь тонкости. Автоматический выключатель отключается через час при токе I=1,13Iн, в данном случае 11,3 А и через 40 секунд I=1,45Iн, в данном случае 14,5 А.

Теперь сухие цифры:

  • провод D=1,5 мм 2 , а автоматический выключатель 16А. ВА сработает через час, если нагрузка будет 18А и через 40 секунд, если 23,2А. Проводник выдерживает 19А (производства ГОСТ, ТУ производства меньше держат).
  • провод D=2,5 мм 2 , а автоматический выключатель 25А. ВА сработает через час, если нагрузка будет 28,2А и через 40 секунд, если 36,2А. Проводник выдерживает 27А (производства ГОСТ, ТУ производства меньше держат).

Отсюда делаем вывод, чтобы автоматика срабатывала необходимо выбирать по проводнику или подключенному электрооборудованию. Никаких запасов в большую сторону быть не должно!

Время-токовая характеристика(ВТХ) необходимо для соблюдения селективности в щите автоматике.

В быту распространены ВА с ВТХ «В», «С» и «D», по убыванию в чувствительности соответственно. Чаще встречаются с характеристикой «С». Обратимся к схеме.

В случае короткого замыкания(КЗ) должен отключится автоматический выключатель №2, но на практике т.к. номиналы и ВТХ ВА №1 и 2 одинаковы, то может отключится раньше ВА №1. Чтобы такого не происходило поступают следующим образом: если позволяет сечение проводов, то увеличивают номинал выключателя №1, к примеру С16. Но если нет возможности, то ставят либо ВА №1 с ВТХ менее чувствительную: D10, либо ВА №2 с ВТХ более чувствительной: В10. Правильное срабатывание ВА на поврежденном участке и есть селективность, но это только часть общей картины.

Вот как надо поступать в таких ситуациях:

А вот самую главную роль играет производитель автоматики. Даже правильно подобранный ВА китайского производителя не гарантирует защиту, в случае ненормальных режимах работы. Он либо сработает и потом выйдет из строя, либо не сработает и выйдет из строя. Советую это запомнить и учитывать при выборе.

Конструктивные особенности автоматов

В режиме короткого замыкания благодаря быстродействию механизма выключателя (пружинки) ток не успевает достичь максимального значения.

Возможность работы в любом положении.

Возможно подключение нагрузки как к верхним, так и к нижним зажимам.

Дифференциальные автоматы и УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) – защитный выключатель, срабатывающий при утечке тока. ВНИМАНИЕ! Не защищает от перегрузки и КЗ, устанавливается только вместе с автоматическим выключателем!

Принцип работы основан на разнонаправленности токов, сумма которых равна 0, I1 + I2=0. При нарушении изоляции, если это электроприбор с металлическим корпусом, который заземлен, ток потечет на землю, соответственно I1 + I2≠0 и сработает УЗО. А вот если корпус не заземлен, то ток не потечет, а будет «дежурить» на корпусе, пока человек не прикоснется. Произойдет утечка, УЗО отключит линии, но человек почувствует удар током. Поэтому обязательным условием правильной работы УЗО является наличие контура заземления и заземление металлических корпусов и деталей электроприборов.

Читать еще:  Как переделать двухклавишный с одноклавишный выключатель

Технические характеристики УЗО

1. Номинальный ток

УЗО не защищает от сверхтоков, поэтому его номинал должен быть больше номинала ВА.

2. Ток утечки

Ток утечки подбирается в зависимости от оборудования или характеристик помещения. Чувствительность срабатывания от 10 до 300 мА.

К примеру в ванной комнате без стиральной машины необходима чувствительность 10 мА, для розеток в комнате и оборудования — 30 мА, а для противопожарного и общего УЗО — 100 или 300 мА.

3. Характеристика дифференциального тока

Есть ток утечки постоянного, переменного и пульсирующего характера. В большинстве электроприборов при пробое изоляции происходит «утекание» пульсирующего или постоянного тока. Соответственно есть УЗО реагирующие только на переменный ток (они дешевле) а есть реагирующие на все токи утечки.

4. Номинальное напряжение и частота

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитано УЗО и частота работы в сети (в РФ 50Гц поэтому иногда не указывают на лицевой стороне).

5. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при прохождении которого УЗО останется в работоспособном состоянии.

6. Количество полюсов

Зависит от количества фаз в сети. Двухполюсные — для однофазной сети. Четырёхполюсные — для трёхфазной.

Пример УЗО

Выбираем данное УЗО для автоматического выключателя номиналом до 25А.

Существуют аппараты защиты, совмещающие в себе УЗО и ВА, их называют дифференциальные автоматические выключатели. Советуем устанавливать для экономии места в щите.

Конструктивные особенности УЗО

Не имеет собственного потребления электроэнергии.

Допустимое сопротивление петли «фаза-ноль»

Допустимое сопротивление петли «фаза-ноль»

Эксплуатация электрооборудования, как и любого другого источника повышенной опасности требует периодического проведения специальных работ связанных с обслуживанием и диагностикой. Для электроустановок — это комплекс электроизмерений, одним из видов которых является измерение полного сопротивления цепи «фаза-ноль».

Измерение сопротивления петли «фаза-ноль» проводят с целью определения силы тока, возникающего на проверяемой кабельной линии в случае короткого замыкания. При замере прибор вычисляет полное сопротивление электрической цепи, называемой цепью «фаза-ноль». Она включает в себя:

  • сопротивление источника питания (трансформатора или ДГУ);
  • сопротивление жил кабелей внешнего электроснабжения и распределительной сети здания;
  • сопротивление жил групповых линий питания отдельных токоприёмников;
  • переходное сопротивление контактов этих линий в электрощитах.

Большое сопротивление петли «Ф-0» и слишком малый ток однофазного КЗ

Чаще всего реальное сопротивление петли «фаза-ноль» достаточно невелико для надёжной защиты линии. Но бывают ситуации, когда токи КЗ не достигают требуемых значений. В самом деле, при значениях петли более 0,8 Ом величина тока КЗ не превышает 275А и, с учётом требований ПТЭЭП, прил. 3, табл. 28, п. 4, автомат с Iном=25А уже не гарантирует отключение в заданное время. А это очень распространённый номинал автомата для защиты групповых линий розеточной сети. Иногда это можно увидеть в сельской местности, в садоводческих обществах, когда линия 0,4 кВ имеет длину 1-2 км, а сечение проводов невелико.

На величину сопротивления петля «фаза-ноль» влияет площадь поперечного сечения жил кабеля и его длина. Эти параметры связаны между собой. При увеличении длины линии приходится увеличивать её сечение, чтобы обеспечить необходимую кратность токов КЗ. Больше всего это проявляется в осветительных и розеточных сетях, где линии протяженные, а сечение проводов небольшое. По тем же причинам увеличено сопротивление петли «фаза-ноль» линий электроснабжения на вводе в здание. При этом свою долю вносит сопротивление обмоток силового трансформатора на подстанции.

Конечно, устранение указанных причин, т.е. замена электропроводки или кабельных линий повлечет за собой немалые затраты и частичную остановку функционирования объекта. Такая ситуация встречается, в основном, там, где электромонтажные работы выполнялись без предварительных расчетов и разработки проекта. При разработке проекта, проектировщики, используя справочники и таблицы производят расчеты сопротивлений цепи «фаза-ноль» и учитывают полученные значения при выборе аппаратов защиты. Поэтому так важно, чтобы монтаж любой электроустановки производился на основе качественно подготовленной проектной документации.

Можно ли как-нибудь исправить сложившуюся ситуацию, не прибегая к радикальным мерам? Конечно можно! Если не получается убрать причину малых токов короткого замыкания, можно ужесточить требования к защитным аппаратам. В осветительных и розеточных сетях, в основном, применяются модульные автоматы бытового назначения с характеристиками «В», «С», «D». В таких случаях единственный выход – установить в качестве аппарата защиты автомат с характеристикой «В» расцепителя мгновенного действия. В отличие от распространенного автомата с характеристикой «С» у него срабатывание происходит при токе Iкз = 5хIном, т.е. в рассмотренном выше примере он уверенно отключит даже ещё меньший ток (137 А) при сопротивлении петли «фаза-ноль» до 1,6 Ом. Можно уменьшить номинал автомата, тогда будут автоматически отключаться ещё меньшие токи КЗ. При этом следует помнить, что номинал автомата не должен быть меньше расчетного тока на защищаемом участке. Для защиты кабельных или воздушных линий электроснабжения можно применить предохранители, выносные реле.

Одно УЗО на несколько групп — допустимо или нет?

При монтаже нового или модернизации старого щитка с новым автоматом необходимо устанавливать устройство защитного отключения сети. Прибор защищает линию от перегрузок, коротких замыканий и предотвращает выход бытовой техники из строя. Некоторые мастера не могут решить, ставить УЗО до автомата или после. Подобрать способ подсоединения помогут популярные схемы.

Читать еще:  Генератор ручной для вакуумных выключателей

Принцип работы УЗО, отличия от дифавтомата

Требования ПУЭ указывают на необходимость монтажа защитного оборудования. Оно обеспечивает защиту от поражения током, пробоев изоляционного покрытия кабеля. УЗО можно подключать на 2 провода в сети с напряжением 220 В и на 4 провода в сети на 380 В.

Недостаток устройства – невозможность определения перегрузки или короткого замыкания. Автоматический переключатель дополнительно защитит его. Разница между приборами состоит в реакции УЗО на токовый дисбаланс фазы и нуля номиналом 10-30 мА. Сверхтоки прибор не распознает и под их воздействием может даже загореться.

Дифавтомат нормально работает при силе тока до 16 А, выключает линию при утечках. В отличие от УЗО, у него есть времятоковая характеристика, от которой зависит быстрота выключения.

Выключатель с электромагнитным расцепителем срабатывает при превышении значения тока в 5-10 раз.

ВЫБОР КОЛИЧЕСТВО АВТОМАТОВ ПО номинальному ТОКУ УЗО

Второй характеристикой, которую стоит обязательно учитывать при расчете количества подключаемых автоматов, является НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК.

Как было сказано выше – эта характеристика говорит о том, какой ток может безопасно пропускать устройство. Если этот показатель превышен, ВДТ выходит из строя. Поэтому, номинал УЗО берется на ступень выше, чем у защитного автоматического выключателя. В случае, если подключается несколько автоматов – то их токи складываются.

Так, например, два аппарата на 16А (в сумме 32А) подключаются к Устройству защитного отключения с номиналом более 40А.

В настоящее время, есть много моделей выключателей дифференциального тока, рассчитанных на 63А или 100А, учитывайте это при выборе начинки электрических щитов.

Особенности комплексной работы защитных приборов

Защитные приборы необходимо монтировать строго по схеме

Для понимания, как нужно ставить УЗО – после или до автомата, нужно разобраться в функционале установки. Наглядным примером будет система из учетного прибора, устройства защитного отключения, дифавтомата, подкинутого на одну линию.

Напряжение от трансформатора будет проходить через УЗО и счетчик, подаваясь к розеткам. Если защиты нет, прибор отключения сгорает. Отсутствие расцепителя перед счетчиком также приведет к возгоранию линии. Оптимальный вариант – защитный аппарат с двух сторон.

По требованиям ПУЭ двухполюсные модификации автоматов ставятся до учетного прибора. Перед ним его ставить не нужно – лучше защитить линию от УЗО до потребителей.

Схемы подсоединения УЗО с выключателем

Подключать защитное оборудование нужно на два кабеля. По первому пойдет ток нагрузки, по второму – будет направлен на внешний контур от потребителей. Чтобы не задумываться, УЗО ставиться до автомата или после, следует воспользоваться популярными схемами.

На несколько групп дифавтоматов – одно УЗО

Пункт 7.1.79 ПУЭ допускает организовывать защиту нескольких линий при помощи УЗО. Аппарат нужно поставить сверху, потом – выключатели на группы потребителей. При коротких замыканиях ток проходит через УЗО к автомату группы, потом на кабель питания и к потребителю. Если номинал приборов подобран правильно, не один из них не повредиться.

К преимуществам реализации схемы относятся экономия финансов и места в распределительном щитке. Минус подключения – отключения всех групп после срабатывания УЗО.

Монтаж УЗО до автомата

УЗО перед автоматом

Схема предусматривает монтаж в такой последовательности:

  1. Устройство защитного выключения.
  2. Дифавтомат.
  3. Провод питания.
  4. Потребитель.

При наличии повреждений ток короткого замыкания проходит через УЗО до остановки автоматического выключателя.

УЗО после автомата

УЗО после автомата

Сборка системы осуществляется по принципу;

  • выключатель – двухполюсный или фидерный;
  • счетчик;
  • УЗО;
  • автоматы в зависимости от числа линий.

Данный вариант – правильный, поскольку легко понять, как выключить автомат и подать ввод на его клеммы. Несмотря на то что УЗО чаще ломаются, их проще заменить.

В момент короткого замыкания ток пройдет от выключателя к УЗО, потом на провод питания, потом на потребителя. Выключатель останавливается, и защитный прибор остается целым.

Для предотвращения перегрузки между счетчиком и УЗО можно поставить второй дифавтомат.

Подключение УЗО на группу автоматов

Подключение УЗО на группу автоматов

Подобная схема собирается в трехфазном распредщите, где находятся:

  • 3 трехфазный дифавтомата;
  • трехфазное УЗО;
  • 2 однофазных УЗО;
  • 4 однофазных автомата-однополюсника.

От первого автомата ввода напряжение будет уходить на второй трехфазник по верхним клеммам. От этого же прибора одна фаза пойдет к однофазному УЗО, вторая – на следующий.

Однофазные приборы защиты имеют два полюса, дифавтоматы – один. Чтобы система работала без сбоев, требуется не соединять после него рабочий ноль. По этой причине после каждого защитного аппарата нужно установить нулевую шину.

При наличии двухполюсных автоматов отдельную нулевую шину не ставят. При объединении двух нулевых возможно ложное срабатывание.

Первое однополюсное УЗО подводится к дифференциальным автоматам № 1 и № 3, второе – к № 2 и № 4. На нижние клеммы подкидывается нагрузка.

Шина заземления общая, но ее нужно устанавливать отдельно. На вводное устройство заводятся три фазы с рабочим нулем. Он подсоединяется к общему нулю, а потом отводится на все УЗО. После прибора № 1 идет на трехфазную нагрузку, после остальных однофазников – на каждую шину.

Провод на PEN и PE не разделяется – на щит идут земля, ноль и 3 фазы.

ВЫВОДЫ

Если следовать всем правилам, подключать через УЗО несколько автоматов нельзя. Этому препятствуют токи утечки, которые всегда существуют в электросети и при теоретическом рассчете, согласно ПУЭ 7, суммарный номинал подключаемых автоматов не должен превышать 25А.

Читать еще:  Как должны быть выключатели перед дверью или за ней

Так же, для защиты выключателей дифференциального тока, используйте устройства с большим номиналом, чем суммарный показатель автоматов подключенных к нему. Часто такие аппараты стоят дороже и экономическая выгода использования одного УЗО уменьшается.

Приняв решение подключить несколько автоматов к одному УЗО, помните:

— если потери групповых линий окажутся выше порога срабатывания УЗО, вы получите периодические отключения групп в пиковые моменты потребления электроэнергии. Это не опасно для жизни, но очень неприятно и неудобно. Выбивать будет в моменты, когда идёт максимальная нагрузка, например при включении обогревателей в морозы зимой. И скорее всего, со временем, потребуется вносить в схему щита корректировки, доставлять ВДТ и экономии тогда может не получится.

Если же будет превышен суммарный ток в группах подключаемых автоматических выключателей — УЗО выйдет из строя, вы об можете и не узнать до возникновения аварийной ситуации — допускать этого нельзя!

Чаще всего один дифференциальный выключатель разумно ставить на несколько АВ жилых комнат квартиры или на освещение. Энергоёмкие потребители – водонагреватель, стиральная машины, кухонные электроприборы, электроплиты – лучше защитить индивидуальными ВДТ.

Установка УЗО перед автоматом или после

Прибор, отвечающий за отключение линии, не реагирует на сверхтоки, поэтому не срабатывает при коротких замыканиях и перегрузках. Совместное подключение с дифавтоматом предупредит данные ситуации.

Поскольку ток замыкания превышает номинальный ток, повреждаются внутренние узлы аппарата, выгорают контакты. Модели без встроенных защитных элементов нужно ставить вместе с автоматами, которые устранят воздействие перегрузок и замыканий. При этом ток защитного автомата не должен превышать токовый номинал УЗО. К примеру, последний реагирует на 40 А. Оптимальный выключатель для него – на 36 А.

Где нужно ставить УЗО

Чтобы определить, где устанавливать аппарат защитного выключения, нужно вспомнить скорость движения тока по проводам. Она равняется скорости света – 300 тыс. км./сек. В стандартном автомате С 16 время включения при прохождении токов 5×In (80 А) составит 0, 02 сек. Расстояние, которое он преодолеет – 6000 км.

При коротком замыкании ток полностью пройдет через сцепку дифавтомат – УЗО – кабель – розетка. При этом отключатель не срабатывает мгновенно, в результате чего оплавляется изоляция и подгорают розеточные контакты.

УЗО не выходит из строя, поскольку короткое замыкание – инерционная реакция. Времени в 0,02 сек просто не хватит для оплавления изоляционного покрытия и повреждения деталей. Даже с учетом отключающей способности защитные устройства будут исправно работать вне зависимости от места монтажа:

Защитные устройства будут исправно работать вне зависимости от места монтажа

  • Автомат – УЗО. Фаза подается при помощи перемычки, а ноль – непосредственно на защитный аппарат. Провод на розетки подсоединяется к прибору и РЕ-шине.
  • УЗО – автомат. Провод подключается на розетки через разные пути. Фазный идет на автомат, ноль – на прибор защиты или нулевую шину.

Таким образом, нет никакой разницы, где производилась установка УЗО – до дифавтомата или после него.

Номинал автомата

Таблица номиналов автоматических выключателей

На корпусе любого прибора указывается номинальное значение – величина максимально длительного тока, который без вреда проходит через аппарат. Данный параметр является безопасным для коммутации тока.

Для обеспечения защиты самого УЗО требуется поставить дифавтомат с номиналом, аналогичным или на 1 больше номинала прибора. При наличии автомата с номиналом 16 А УЗО должно быть около 25 А. Такого запаса по току будет достаточно для предотвращения протекания энергии при повышении нагрузки.

Автомат срабатывает, когда появляется ток на 13 % больше номинала: модификация на 16 А сработает при токе 18 А. Если номинал УЗО равный, контакты могут нагреваться. Для выбора номинала системы с несколькими дифавтоматами, нужно суммировать их и выбирать УЗО с большим показателем.

Нюансы установки защитного прибора

Подключение УЗО и дифавтомата в однофазной системе TN-C

Подключение УЗО в квартире или доме требует соблюдения нескольких правил:

  • На несколько групп потребителей нужно ставить один УЗО и индивидуальные автоматы.
  • Если УЗО несколько, для каждого из них понадобится нулевая шина на выходе.
  • Систему TN-C занулять не требуется.
  • Для «мокрых групп» обязательна установка защитного прибора с номиналом отключения 10 мА.
  • Устройства на 30 мА подходят для розеток бытовой техники, работающей при помощи воды.
  • Нулевая клемма расположена справа прибора и маркируется буквой N. Ее нельзя путать с фазой (индекс L).
  • Ввод можно делать на нижние или верхние клеммы.
  • Классическая схема реализуется посредством верхнего ввода и нижнего вывода.
  • Для каждого УЗО нужна персональная нулевая колодка, к которой подводятся все рабочие нейтрали.
  • Для линии с токами пульсации нужные устройства типа А.

Проверить исправность системы можно по нажатию клавиши «Тест».

Аппарат защитного выключения нужен для защиты от перегрузок, коротких замыканий. По причине отсутствии реакции на сверхтоки он устанавливается в комплексе с дифавтоматом. Схемы подключения допускают монтаж устройств в любом порядке. Единственное условие – выбор соответствующего номинала.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector