Gutdver.ru

Отделка и ремонт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

4. 3 Расчет и выбор автоматического выключателя

4.3 Расчет и выбор автоматического выключателя

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для коммутации цепей (с токами от единиц ампер до десятков тысяч) и защиты от токов коротких замыканий и перегрузки электрических линий и потребителей энергии.

В качестве элементов защиты в автоматах применяются мгновенные электромагнитные реле, электромагнитные реле с выдержкой времени и тепловые реле. Обычно реле защиты называются расцепителями.

Выбор автоматов производится по номинальному току, номинальному напряжению, максимальному допустимому току короткого замыкания. Следует различать номинальный ток самого автомата – его контактов и прочих токоведущих частей – и номинальный ток встроенного в него расцепителя. Для большинства автоматов на один и тот же номинальный ток возможна установка расцепителей на меньшие номинальные токи.

Уставка на ток мгновенного срабатывания, или тока отсечки, означает, что при данном токе срабатывает электромагнитный расцепитель данного выключателя.

Для защиты от перегрузок и коротких замыканий на первичной стороне трансформатора () устанавливается трёхфазный автоматический выключатель АВ1, а на стороне постоянного тока устанавливается двухполюсный автоматический выключатель АВ2. Для тиристорных электроприводов широкое распространение получили автоматы серии А3700.

Выбор автоматического выключателя АВ2 на стороне постоянного тока осуществляется исходя из максимально допустимого тока силовой цепи, обмотки возбуждения и цепи управления.

На первичной стороне трансформатора устанавливается автомат АВ1. Ток автомата можно посчитать по следующей формуле:

(4.10)

где – ток вторичной обмотки трансформатора;

–выпрямленный ток;

–номинальный ток двигателя;

ктр коэффициент трансформации.

4.4 Расчет и выбор предохранителей

Предохранители предназначены для защиты электрооборудования и сетей от токов короткого замыкания и недопустимых длительных перегрузок. Защитным элементом предохранителя является плавкая вставка, включаемая последовательно в цепь тока. При увеличении тока линии выше определенной величины температура плавкой вставки повышается и происходит ее расплавление, цепь тока разрывается, предотвращая выход из стоя электрооборудования и проводников.

Плавкими предохранителями так же защищают цепи управления электродвигателей. В данном случае они должны обесточить цепь управления при возникновении в ней коротких замыканий.

Выбор предохранителей для защиты тиристоров осуществляется по номинальному току плавкой вставки:

(4.11)

где – коэффициент запаса по току, не менее 1,2.

4.5 Выбор контактора

Контактором называется электрический аппарат для многократного дистанционного включения и отключения силовой электрической нагрузки переменного и постоянного токов, а также редких отключений токов перегрузки. Ток перегрузки составляет 7-10 кратное значение по отношению к номинальному току.

Контакторы постоянного и переменного тока, как правило, имеют конструктивные отличия, поэтому не взаимозаменяемы.

В контакторах не предусмотрены защиты, присущие автоматическим выключателям и магнитным пускателям. Контакторы обеспечивают большое число включений и отключений (циклов) при дистанционном управлении ими. Число этих циклов для контакторов разной категории изменяются от 30 до 3600 в час.

Контакторы имеют главные (силовые) контакты и вспомогательные или блок-контакты, предназначенные для организации цепей управления и блокировки.

Выбор контакторов осуществляется по номинальным значениям напряжения и тока коммутируемой силовой цепи; по напряжению обмотки катушки контактора (должно соответствовать напряжению цепи управления). Также стоит учесть время срабатывания и отключения аппарата, и его допустимую частоту срабатывания (циклы в час) в соответствии с требуемыми условиями работы электропривода.

Выбор контакторов В, Н, П, Л, 1У и 2У (см. рисунок 2.2) осуществляется исходя из условий:

– максимального коммутируемого тока Iмакс;

– коммутируемого напряжения В;

– напряжения обмотки возбуждения В.

Выбор автоматического выключателя (старая версия)

Автоматы Hager

Автоматический выключатель — это устройство, предназначенное для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания (сверхтоков), обеспечения нормального режима протекания электротока в цепи, осуществления управления участками электроцепей. Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.

Читайте так же:
Вито 638 выключатель сигнала торможения

Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.

Автомат Hager в разрезе

По видам расцепителей автоматические выключатели подразделяются на выключатели с максимальным расцепителем тока, с независимым расцепителем и с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.

Линейка автоматических выключателей Sassin

Контактная система выключателя может быть трехступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой. Дугогасительная система автоматического выключателя может состоять из камер с узкими щелями или с дугогасительными решетками.

Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить вас и сработает в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Случайный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.

alt=»Hager MC» width=»120″ height=»98″ />Не рекомендуется применять автоматические выключатели с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели завышенной мощности. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель должен отключить напряжение при коротком замыкании.

Выбор автоматического выключателя по параметрам короткого замыкания:

где U –напряжение сети (220/380 В)

R – полное сопротивление петли фаза-ноль

k– поправочный коэффициент для автоматических выключателей характеристики В: k = 5; характеристики С: k=10, характеристики D: k = 50.

Расчет минимального номинального тока автоматического выключателя:

где Р – суммарная мощность потребителей (кВт), подключаемых к автоматическому выключателю

4,55 – коэффициент пропорциональности (А/кВт)

Автоматический выключатель должен отключать напряжение при длительном превышении допустимой токовой нагрузки (тепловая защита).

Номинальный ток выбранного вами автоматического выключателя не должен превышать допустимых токовых нагрузок для вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартирах проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм 2 , а такой провод выдерживает максимум 24А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок.

Допустимая нагрузка на автоматические выключатели , установленные в ряд один за другим

Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.

Число автоматических выключателейКоэффициент К
11
2. 30,95
4. 50,9
≥60,85

Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, т.к. при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в
зависимости от окружающей температуры.

Если у Вас возникли вопросы по материалу статьи или есть что добавить, пишите нам письмо на электронный адрес mail@electromirbel.ru , сообщение на странице Обратная связь или в Книге отзывов и предложений

Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru , обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.).

Читайте так же:
Выключатель с клавишей 1 полюс слоновая кость

Понравилась эта страница? Поделись ссылочкой с друзьями:

Выбор автоматических выключателей

Автоматический выключатель, необходимый для защиты электродвигателя, надо выбирать так, чтобы его выполнение по роду тока, количеством полюсов, видом расцепителей, защищенностью от воздействия окружающей среды и другим данным соответствовало требованиям двигателя и условиям его эксплуатации. При этом номинальное напряжение выбранного выключателя Uа.ном должен равняться или превышать номинальное напряжение электросети U мэр. ном, в которой он будет работать, а номинальный ток главной цепи выключателя и а. ном и номинальный ток его тепловых и т. ном и электромагнитных І е. ном расцепителей должны равняться или немного І т. ном превышать номинальный ток двигателя І дв. ном, то есть должны выполняться следующие условия:

U а. ном U мер. ном ; І а. ном І дв. ном ; І т. ном = І е. ном І дв. ном.

Чтобы обеспечить надежную защиту двигателя от токов коротких замыканий и не допустить отключения его при пуске, установку по току срабатывания электромагнитных расцепителей надо выбрать, исходя из условия

І у. е К зап К ру Крп Ки Ідв. ном,

где К зап — коэффициент запаса, учитывающий колебания напряжения (берут К зап = 1,1);

К р.у — коэффициент, учитывающий неточности (разброс) по току срабатывания электромагнитных расцепителей, К р.у 1,25;

К р.п — коэффициент, учитывающий возможное отклонение пускового тока от его номинального значения, К р.п = 1,2;

К и — каталожная кратность пускового тока двигателя;

И дв. ном — номинальный ток двигателя.

Если умножить вышеназванные коэффициенты, то получим общий коэффициент 1,65. Тогда можно записать, что І у.е 1,65 Ки І дв.ном.

В тех случаях, когда один автоматический выключатель применяют для защиты от токов короткого замыкания нескольких двигателей, выбирать его надо на таких условиях:

1. U а. ном U мер. ном ; 2. І а. ном І дв.ном ; 3. І е. ном І дв. ном;

4. І у. е К зап Кр.у [ І дв. ном + І дв. ном. нб ( К р.п К и. нб – 1)],

где І дв. ном — сумма номинальных токов одновременно работающих электродвигателей;

І дв. ном. нб и К и. нб — номинальный ток, А, и кратность пускового тока двигателя, который имеет наибольший пусковой ток.

При выборе автоматических выключателей целесообразно пользоваться литературой (Л-3, с. 125 . 133; Л-10, с. 56 . 66).

Выбор предохранителей

Плавкие предохранители, предназначенные для защиты электродвигателей от коротких замыканий, надо выбирать так, чтобы напряжение, на которое рассчитаны предохранители U с, было не меньше номинального напряжения электросети Uмэр. ном, в которой они будут работать, номинальный ток плавких вставок предохранителей І в. ном был не меньше их расчетного тока I в. раз, а номинальный ток предохранителей І с. ном была не меньше номинального тока выбранных плавких вставок, то есть должны выполняться условия:

U с U мер. ном ; І в. ном І в. роз ; І с. ном І в. ном .

Расчетный ток плавких вставок предохранителей, предназначенных для защиты одного двигателя, определяют по формуле:

І в. роз = ,

где — коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя. При нормальных (легких) условий пуска (редкие пуски, продолжительность пуска не более 10 с) = 2,5, а при тяжелых — = 2, 0 . 1,6.

Читайте так же:
Выключатель путевой впк 2120

Расчетный ток плавких вставок предохранителей, предназначенных для защиты группы двигателей

І в. роз = К о ,

где — суммарный рабочий ток группы одновременно работающих двигателей, за исключением тока двигателя, который имеет наибольший пусковой ток;

Ко — коэффициент одновременности работы всех двигателей группы;

Ідв.ном. нб и Ки. нб — соответственно номинальный ток, А, и кратность пускового тока двигателя, который имеет наибольший пусковой ток;

— коэффициент, учитывающий условия пуска электродвигателя с наибольшим пусковым током;

Кз — коэффициент загрузки.

Пример 11.1

Выбрать аппаратуру управления и защиты для расчетной схемы, изображенной на рис. 1. Технические данные электродвигателей приведены в табл. 11.1. Электродвигатели установлены в животноводческом помещении.

QF1 QF2 FU2

КМ1 КМ2 КМ3 КМ4

КК1 КК2 КК3 КК4

Номер и марка двигателяРН, кВтІн, аК и
М1. АИР100 S2C У24,07,97,5
М2. АИР100 L 2 C У25,510,77,5
М3. АИР132М4СУ211,022,07,5
М4. АИР160М4СУ218,534,97,0

Решение

1. Определяем пусковые токи электродвигателей:

2.Вибираемо рубильник Q.

Определяем расчетный ток, протекающий через рубильник

І рас = І н1 + І н2 + І н3 + І н4 = 7,9 + 10,7 + 22,0 + 34,9 = 75,5 А.

Рубильник выбираем по условиям:

U р.ном ³ U мер; 0,8 І р.ном ³ І рас (для рубильников с дугогасительными камерами со степенью защиты ИР32 и ИР54).

Условиям выбора соответствует рубильник Р16 3133054У1 (ТУ 16.525.005.74):

U р. .ном = 380 В; І р.ном = 100А.

380 = 380 В; 0,8 · 100 ³75,5 А, 80 ³75,5 А.

3. Выбираем предохранитель FU 1 по условиям:

Определяем расчетный ток плавкой вставки

= 1,0 (7,9 · 1,0 + 10,7 · 1,0 + 22,0 · 1,0) + 244,3 / 2,5 = 138,3 А.

Условиям выбора соответствует предохранитель ПП31-33:

Uз.ном = 380 В; Із.ном = 160 А; Ів.ном = 160 А.

380 = 380 В; 160> 138,3 А; 160 = 160 А

4. Выбираем предохранитель FU 2.

Определяем расчетный ток плавкой вставки

Условиям выбора соответствует предохранитель ПП31-33:

Uз.ном = 380 В; Із.ном = 160 А; Ів.ном = 100 А.

380 = 380 В; 100> 97,7 A; 160> 100 A.

5. Выбираем автоматический выключатель QF 1 по условиям:

1. U а.ном ³ U мер; 2. І а.ном ³ І н1; 3. І Р.ном » І н1 (с последующей регулировкой силы тока несрабатывания теплового расцепителя).

Условиям выбора соответствует автоматический выключатель ВА51Г25340010Р54УХЛ2:

U а.ном = 380 В; І а.ном = 25 А; І р. ном = 8 А.

Определяем количество делений регулятора несрабатывание теплового расцепителя

Ток несрабатывания тепловых расцепителей выключателей серии ВА регулируется в пределах (0,8 . 1) І р.ном.

Проверяем автоматический выключатель на возможность срабатывания при запуске электродвигателя М1 при условии:

112> 1, 65 · 59,25, 112> 97,8 А.

Итак, выбран автоматический выключатель не сработает при запуске двигателя М1.

6. Выбираем автоматический выключатель QF 2 по условиям:

Условиям выбора соответствует автоматический выключатель

U а.ном = 380 В; І а.ном = 100 А; І р.ном = 80 А.

Проверяем выбранный автоматический выключатель на возможность срабатывания при запуске двигателя М4 по условию

14 · 80 > 1,1 · 1,25[ 10,7 + 22 + 34,9 ( 1,2 · 7 — 1 ) ]

Итак, выбран автоматический выключатель не сработает при запуске двигателя М4.

7. Выбираем электромагнитные пускатели по условиям:

Выбираем пускатель КМ1. Условиям выбора соответствует пускатель

Читайте так же:
Где расположен выключатель гидромуфты камаз

U п.ном = 380 В; І ном.р = 10 А; U кот = 380 В.

Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Подскажите, пожалуйста, в какой нормативной документации есть требования к чувствительности автоматических выключателей в основной зоне и в зоне резервирования (Кч = ?)?

2 Ответ от CLON 2011-05-10 09:46:59

  • CLON
  • Модератор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-11
  • Сообщений: 699
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Какое-то странное чувство. У выключателей нет чувствительности, а есть отключающая способность.
Чувствительность есть у уставок срабатывания релейной защиты (автоматов или предохранителей).
В основной зоне в зависимости от типа присоединения, от кч=2.0 (Тр) до 1.5. 1.3 (Линии), у резервных зон (ступеней) защит кч=1.2.

3 Ответ от E.A.BUCHINSKIY 2011-05-10 10:23:14

  • E.A.BUCHINSKIY
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Откуда: Иркутск
  • Зарегистрирован: 2011-05-25
  • Сообщений: 358
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Отключающая способность-то это понятно. Я и имел ввиду расчет уставок для автоматических выключателей c регулируемыми параметрами, например, с электронным расцепителем (к примеру Tmax ABB). Расчет селективности выполнен в программе. Получен результат, что Кч к минимальному однофазному току КЗ в основной зоне защиты равен 1,142. Вопрос — удовлетворяет ли такой Кч требованиям нормативных документов? Если нет то каких именно? Программа не выдает предупреждений о недостаточной чувствительности. Если брать Кч для обычной МТЗ, то в основной зоне должен быть 1,5, в зоне резервирования 1,2, но ведь это может не распространяться на сети 0,4 кВ?
А из какого нормативного документа Вы приводите свои значения?

4 Ответ от CLON 2011-05-10 12:19:34

  • CLON
  • Модератор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-11
  • Сообщений: 699
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ — там должно быть (надеюсь).

5 Ответ от evdbor 2011-05-10 12:57:59

  • evdbor
  • Модератор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 1,741
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ нормируется время отключения. Величина ТКЗ должна быть больше порога срабатывания расцепителя АВ с учетом разброса его характеристик.
ПУЭ 7 издание.
1.7.79. В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.
Таблица 1.7.1
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN
Номинальное фазное напряжение Uo, В Время отключения, с
127 0,8
220 0,4
380 0,2
Более 380 0,1
Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.
В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.
Допускаются значения времени отключения более указанных в табл. 1.7.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из следующих условий:
1) полное сопротивление, защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом:
50 Zц/Uо,
где Zц — полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;
U0 — номинальное фазное напряжение цепи, В;
50 — падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В;
2) к шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.
Допускается применение УЗО, реагирующих на дифференциальный ток.

В 6 издании ПУЭ говорилось о кратности тока КЗ относительно уставки.
То же п. 1.7.79. Недействующая редакция.
[spoiler]1.7.79. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем:
в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя;
в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику.
При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А — не менее 1,25.
Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного проводника.
Если требования настоящего параграфа не удовлетворяются в отношении значения тока замыкания на корпус или на нулевой защитный проводник, то отключение при этих замыканиях должно обеспечиваться при помощи специальных защит.[/spoiler]

Читайте так же:
Кнопочный выключатель legrand mosaic

6 Ответ от E.A.BUCHINSKIY 2011-05-11 04:26:06

  • E.A.BUCHINSKIY
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Откуда: Иркутск
  • Зарегистрирован: 2011-05-25
  • Сообщений: 358
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ нормируется время отключения.

Да, действительно, время 0,4с для 220В.

Величина ТКЗ должна быть больше порога срабатывания расцепителя АВ с учетом разброса его характеристик

а если в расчете самого тока КЗ есть погрешность и реальный ток КЗ ниже расчетного, то получается не будет обеспечиваться надежного срабатывания отсечки?

есть еще такой пункт в ПУЭ:

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.
Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью.
Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

Как было ранее указано в пункте 1.7.79 не содержится никакой кратности, а там таблица с допустимыми временами отключения. Пункт 7.3.139 говорит нам:

7.3.139. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью в целях обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.
При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (без выдержки времени), следует руководствоваться требованиями, касающимися кратности тока КЗ и приведенными в 1.7.79.

Четкого ответа на свой вопрос и в этом пункте я не увидел. Жестко прописано только одно, обеспечьте время не более указанного. Указанная минимальная кратность 6хIном не говорит ни о чем, да и для характеристик С, D, K при кратности 6 устройство сработает секунд за 20 только.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector