C характеристика автоматического выключателя: Подробно рассказываем о кривых срабатывания автоматических выключателей

Подробно рассказываем о кривых срабатывания автоматических выключателей

август 16, 2021

В результате протекания по проводам токов, превышающих максимально допустимые значения, выходит из строя бытовая техника, перегревается и плавится проводка. Задача замыкающего и размыкающего электроцепь автоматического выключателя – защитить линию от повреждений сверхтоками перегрузок и коротких замыканий. Правильный выбор автомата даёт возможность не только своевременно обесточить электролинию на избыточно нагруженном участке, сохранив работоспособность защитного устройства, но и избежать перебоев с электричеством при подключении в сеть электроприборов с высокими пусковыми токами. Кривые срабатывания автоматических выключателей наглядно демонстрируют зависимость времени срабатывания защитного устройства от отношения величины протекающего по нему тока к номинальному.

Особенности работы автоматов защиты сети

Чтобы понять, какой автоматический выключатель вам подходит больше всего, нужно детально представлять себе работу устройства с комбинированным расцепителем. В конструкцию современного автоматического выключателя как правило входят и тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой, представляющий собой биметаллическую пластину, размыкает электрическую цепь, когда общая мощность включенного в неё оборудования превышает предельно допустимую. Отключение питания происходит из-за изменения положения в результате деформации, вызванной тепловым расширением, спаянного из двух разных по составу металлических элементов теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку с установленным на специальной пружине сердечником, который втягивается внутрь катушки под воздействием увеличившегося в результате короткого замыкания электромагнитного поля, размыкая подвижный контакт автоматического выключателя. Электрическая дуга, возникающая на подвижном контакте при срабатывании любого из расцепителей, дробится и затухает между пластинами дугогасительной камеры автомата.

Маркировка A, B, C, D, K или Z на корпусе автоматического выключателя – это токовременная характеристика срабатывания.  Она показывает, во сколько раз значение силы тока должно превысить номинальное, чтобы произошло автоматическое отключение. Цифра справа от неё – номинальный ток, на который рассчитан автомат.

Справка! Номинальный ток – это максимально допустимый ток, который электрическая сеть способна проводить продолжительное время без перегрева токопроводящих элементов и изоляции. Оптимальное для объекта значение номинального тока определяется сечением проводки и предполагаемой нагрузкой оборудования, которое планируется к ней подключить.

По кривой тока можно узнать, разомкнёт ли автомат, который вы собираетесь установить в электрощитке на входе в квартиру, сеть в случае, если произойдёт короткое замыкание. На графике ниже красная пунктирная линия, соответствующая рассчитанной для автомата типа C с номиналом 16 А кратности увеличения нагрузки в момент КЗ, пересекает кривую в зоне электромагнитной защиты автомата и соответствует времени срабатывания 0,01 с. Это означает, что проводка не пострадает, поскольку цепь будет разомкнута практически сразу же после того, как произойдёт перегрузка.

Однако если вы поставите автоматический выключатель, номинал которого существенно больше повседневной нагрузки, в случае возникновения короткого замыкания кратность превышения номинального значения тока, под которое рассчитан приобретённый вами автомат, будет незначительной, отключение, судя по графику ниже, произойдёт лишь через 10 с после наступления аварийной ситуации. За это время проводка, работающая под большой нагрузкой, может оплавиться.

Установка разных по типу защитных устройств на входе в квартиру и отдельно для каждой ветви электрической сети позволяет поддерживать нормальное электроснабжение практически всей жилой площади даже в случае, если на одном из участков произошла перегрузка сети в результате КЗ. Совмещая кривые двух автоматов, мы видим, что повышение нагрузки, в результате которого автомат типа B (кривая синего цвета) разомкнёт цепь через 0,02 с, вызовет отключение автомата типа C (сиреневая кривая) больше чем через минуту. Отключение ветви, где произошло замыкание, восстановит нормальное значение силы тока в проводке, поэтому выключатель C не сработает.

Типы кривых срабатывания

Каждая кривая расположенного ниже графика показывает, как изменяется время размыкания цепи в зависимости от нагрузки и типа автоматического защитного устройства. Тип мгновенного расцепления A, B, C, D, K или Z определяется кратностью превышения нагрузки в токопроводящей сети:

• A – для срабатывания автомата необходимо повышение нагрузки в 2–3 раза;
• B – чтобы сработал электромагнитный расцепитель, нагрузка должна увеличиться в 3–5 раз;
• C – расцепитель сработает в случае увеличения тока в 5–10 раз;
• D – защитный выключатель сработает после того, как ток в сети превысит номинальный в 10–20 раз;
• K, Z – параметры задаются техническими условиями производителя.

Каждому типу кривой соответствуют две линии, определяющие диапазон, в котором работает автомат, и две зоны: верхняя, демонстрирующая, как быстро будет срабатывать автоматический выключатель в неразогретом состоянии, и нижняя, показывающая, как изменится время отключения, если проводка будет разогретой. На вертикально расположенной оси отмечено время размыкания цепи защитным устройством, по горизонтальной оси графика можно определить, во сколько раз сила тока должна увеличиться, чтобы автомат сработал в заданное время. Цифры в верхнем левом углу графика означают, что тепловой расцепитель может разомкнуть цепь в случае превышения номинального значения силы тока в 1,13 раза и точно сработает примерно через час, если нагрузка увеличится в 1,45 раза.

Время-токовая характеристика типа В

Защитное устройство с токовременной нагрузкой типа B используется в электролиниях, где практически не фиксируются пусковые токи. Срабатывает он за 0,04 с при повышении значения номинала переменного тока в 5 раз в разогретом состоянии и через 32 секунды в неразогретом виде, если его номинал не превышает 32 А.

Время-токовая характеристика типа С

Перегрузочная способность автоматов C-типа позволяет использовать их в качестве вводных устройств, размыкающих в случае необходимости общую сеть. При повышении силы тока в 5 раз по отношению к номинальной автомат разомкнёт гоячую сеть через 0,02 с и через 10 с, если номинальное значение силы тока защитного устройства не более 32 А. Если значение номинальной силы тока будет превышено в 5 раз, автоматическое защитное устройство разомкнёт цепь через 0,01 с.

Время-токовая характеристика типа D

Автоматические защитные устройства типа D устанавливают в сетях с большими пусковыми нагрузками. При увеличении номинального значения в 10 раз, сеть будет разомкнута через 0,02 с в разогретом виде и через 3 секунды, если номинальный ток увеличится в те же 10 раз для автомата с номинальным значением силы тока не превышающим 32 А в то время, когда проводка ещё не успела разогреться.

Время-токовая характеристики A, K и Z

Высокочувствительные автоматы типа A защищают удлинённые цепи с полупроводниками, в работе которых не допускаются даже незначительные перегрузки.

Выключатели K-типа применяются в цепях с индуктивной нагрузкой и срабатывают при увеличении номинального переменного тока в 12 раз и в 18 постоянного. Автоматы Z-типа применяются в линиях, оснащённых электроникой. Срабатывают они при повышении номинального переменного тока в 3 раза или в 4,5 постоянного.

Изменение характеристик расцепления автоматов

Температура окружающего воздуха и тепло, исходящее от расположенных рядом полюсов могут существенно изменить параметры работы автоматического выключателя. При рассчёте нагрузочной способности защитного автомата возможный перегрев учитывается с помощью умножения значения номинального тока на коэффициенты Kt и Kn.

Приспосабливая автоматический выключатель к требованиям управляемой им электросети, некоторые производители оснащают защитные устройства регулируемыми расцепителями. Максимум номинального значения тока такого автомата при покупке вы можете определить по максимальному уровню уставки тока отключения.

Испытания автоматических выключателей

Чтобы убедиться в работоспособности защитного устройства, параметры его работы проверяют следующим образом:

• В неразогретом состоянии через автомат защиты пускают ток, превышающий номинальное значение в 1,13 раза. Автоматы с номинальным значением силы тока не более 63 A должны отключить электричество через час, с номинальным значением более 63 A – лишь через 2 часа.
• Ток, превышающий номинальное значение в 1,45 раза заставит сработать выключатель номиналом до 63 А меньше чем за час. Для автоматов, рассчитанных на 63 А и более, время до размыкания электрической цепи не должно превысить 2 часа.
• Если через холодное защитное устройство номиналом до 63 А пропустить ток, в 2,55 раза больше номинала, автомат, рассчитанный не более чем на 32 А, сработает в диапазоне от 1 с до 1 мин и не позднее чем через 2 минуты, если номинальный ток защитного автомата выше 32 А.
• Через защитное устройство типа B или C в неразогретом состоянии пропускают ток нижнего порога диапазона. Для приборов с номиналом меньше 32 А время срабатывания должно находиться в пределах от 0,1 с до 45 с, для автоматов с номиналом силы тока от 32 А оно составит не больше 90 с.
• Через тот же холодный выключатель B или C, пропускают ток верхнего порога диапазона. Автоиат должен сработать за время меньше 0,1 с.

Полученные результаты должны соответствовать токовременным характеристикам, отображённым кривыми графика. При проведении испытательных мероприятий следует помнить, что обязательное отключение защитного автомата в установленное Правилами устройства электроустановок время, происходит лишь в случае, если ток однофазного КЗ равен или превышает верхнее значение, определённое производителем для выключателя такого диапазона.

Какую характеристику автоматического выключателя правильно устанавливать в жилых помещениях

MCB (миниатюрные автоматические выключатели) — типы, рабочие характеристики и характеристики отключения

Содержание

Что такое MCB?

MCB или Миниатюрный автоматический выключатель представляет собой электромеханическое устройство, защищающее электрическую цепь от перегрузки по току. Перегрузка по току в электрической цепи может быть результатом короткого замыкания, перегрузки или неправильной конструкции.

Короче говоря, MCB — это устройство для защиты от перегрузки и короткого замыкания. Они используются в жилых и коммерческих помещениях. Точно так же, как мы тратим время на тщательную проверку перед покупкой таких приборов, как стиральные машины или холодильники, мы также должны исследовать миниатюрные автоматические выключатели.

Автоматический выключатель является лучшей альтернативой предохранителю , поскольку он не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, MCB прост в эксплуатации и, таким образом, обеспечивает повышенную эксплуатационную безопасность и удобство без больших эксплуатационных расходов. Они используются для защиты слаботочных цепей и имеют следующие характеристики 

• Номинальный ток – Ампер
• Номинал короткого замыкания — килоампер (кА)
• Рабочие характеристики — кривые B, C, D, Z или K

Не путайте миниатюрный автоматический выключатель с MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) или GFCI (автоматический выключатель при замыкании на землю).

Миниатюрный автоматический выключатель — это распределительное устройство, которое обычно доступно в диапазоне от от 0,5 до 100 А . Его Номинал короткого замыкания указан в килоамперах (кА), и это указывает на уровень его работоспособности.

Например, отечественный MCB обычно имеет уровень отказа 6 кА, тогда как для промышленного применения может потребоваться блок с возможностью отказа 10 кА.

Принцип работы миниатюрного автоматического выключателя (MCB)

Автоматические выключатели представляют собой защитные устройства, предназначенные для разрыва цепи в случае перегрузки или короткого замыкания.

Работа миниатюрного автоматического выключателя в случае перегрузки и короткого замыкания,

• Для защиты от перегрузки , они имеют Биметаллическая пластина , вызывающая размыкание цепи.
• Для защиты от короткого замыкания , у него есть электромагнитный вид вещи.

Внутри миниатюрного автоматического выключателя

Существует две схемы работы миниатюрного автоматического выключателя .

1. Из-за теплового эффекта сверхтока
2. Из-за электромагнитного эффекта перегрузки по току.

Термическая операция миниатюрного автоматического выключателя достигается с помощью биметаллической планки. Всякий раз, когда через МСВ протекает непрерывный электрический ток, биметаллическая полоса нагревается и изгибается.

Это отклонение биметаллической планки освобождает механическую защелку. Поскольку эта механическая защелка прикреплена к рабочему механизму, она вызывает размыкание контактов миниатюрного автоматического выключателя .

Но во время короткого замыкания внезапное повышение электрического тока вызывает электромеханическое смещение плунжера, связанное с отключающей катушкой или соленоидом МКБ .

Толкатель ударяет по расцепляющему рычагу, вызывая немедленное размыкание механизма защелки и размыкание контактов выключателя. Это было простое объяснение принципа работы миниатюрного автоматического выключателя .

Механизм отключения в миниатюрном автоматическом выключателе

Как объяснялось в предыдущем разделе, MCB имеет два типа механизма отключения.

1. Тепловое отключение
2. Магнитное расцепление

Они описаны в следующем разделе.

1. Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель защищает от токов перегрузки.

Тепловой узел выполнен на основе биметаллического элемента, расположенного за расцепителем выключателя и являющегося частью токоведущего пути выключателя.

При перегрузке повышенный ток нагревает биметалл, вызывая его изгиб. Когда биметалл изгибается, он тянет защелку, которая размыкает контакты прерывателя.

Время, необходимое для изгиба биметалла и срабатывания выключателя , зависит от тока обратно пропорционально силе тока.

Магнитный и тепловой расцепитель MCB

2. Магнитный расцепитель

Магнитный расцепитель защищает от короткого замыкания. Магнитный расцепитель состоит из электромагнита и якоря.

При коротком замыкании через катушки проходит сильный ток, создающий магнитное поле, притягивающее подвижный якорь к неподвижному.

Молоток прижимается к подвижному контакту, и контакты размыкаются.

Магнитный расцепитель

Типы автоматических выключателей на основе характеристик срабатывания

Автоматические выключатели подразделяются на различные типы в зависимости от срабатывания в диапазоне тока короткого замыкания. Важными типами MCB являются следующие:

1. Тип B MCB
2. Автоматический выключатель типа C
3. Автоматический выключатель типа D
4. Автоматический выключатель типа K
5. Автоматический выключатель типа Z

 Ток отключения и время работы каждого из указанных выше типов автоматических выключателей указаны в таблице ниже.

Инфографика различных типов миниатюрных автоматических выключателей

1.

Автоматический выключатель типа B

Этот тип автоматического выключателя срабатывает в 3-5 раз больше тока полной нагрузки.

Устройства типа B в основном используются в жилых помещениях или небольших коммерческих приложениях, где подключенными нагрузками являются в основном осветительные приборы, бытовые приборы с резистивными элементами.

Тип B MCB

Также используется для компьютеров и электронного оборудования с очень низкими пусковыми нагрузками (проводка ПЛК). Уровни импульсного тока в таких случаях относительно низки.

Функции МСВ типа В : защита и управление цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита людей и кабелей большой длины в сетях TN и IT.

Применение : жилое, коммерческое и промышленное.

Подробнее о Автоматический выключатель типа B

2. Автоматический выключатель типа C

Автоматический выключатель этого типа срабатывает между 5 и 10 -кратным током полной нагрузки.

Используется в коммерческих или промышленных приложениях, где возможны более высокие значения токов короткого замыкания в цепи.

Тип C MCB

Подключенные нагрузки в основном имеют индуктивную природу (например, асинхронные двигатели) или флуоресцентное освещение. Приложения включают небольшие трансформаторы, освещение, контрольные устройства, схемы управления и катушки.

Функции MCB типа C: защита и управление цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита резистивных и индуктивных нагрузок с малым пусковым током.

Применение : жилое, коммерческое и промышленное.

3. Автоматический автоматический выключатель типа D:

Этот тип автоматического автоматического выключателя срабатывает между 10 и 20 -кратным током полной нагрузки.

Эти автоматические выключатели используются в специальных промышленных/коммерческих целях, где пусковой ток может быть очень высоким. Примеры включают трансформаторы или рентгеновские аппараты, двигатели с большой обмоткой и т.  д.  

Тип D MCB

Устройства с D-образной характеристикой подходят для приложений, в которых ожидается высокий уровень пускового тока. Точка срабатывания с высоким магнитным полем предотвращает ложное срабатывание в устройствах с высокой индуктивностью, таких как двигатели, трансформаторы и источники питания.

F соединения типа D MCB — защита и управление цепями от перегрузок и коротких замыканий; защита цепей, питающих нагрузки с высоким пусковым током при замыкании цепи (трансформаторы, лампы пробоя).

Применение : жилое, коммерческое и промышленное.

4. Автоматический автоматический выключатель типа K

Этот тип автоматического автоматического выключателя срабатывает в диапазоне от 8 до 12 -кратного тока полной нагрузки. Они подходят для индуктивных и моторных нагрузок с высокими пусковыми токами.

Тип K MCB

Автоматические выключатели K и D предназначены для двигателей, в которых ток быстро и мгновенно возрастает во время «пуска».

Функции MCB типа K:  защита и управление цепями, такими как двигатели, трансформатор и вспомогательные цепи, от перегрузок и коротких замыканий.

Преимущества автоматического выключателя типа K:

Отсутствие ложных срабатываний при рабочих пиковых токах до 8xIn, в зависимости от серии; благодаря высокочувствительному термостатическому биметаллическому расцепителю характеристика К-типа обеспечивает защиту повреждаемых элементов в диапазоне перегрузки по току; он также обеспечивает наилучшую защиту 2 кабелей и линий.

Применение : Коммерческие и промышленные.

5. Автоматический автоматический выключатель типа Z:

Этот тип автоматического автоматического выключателя срабатывает между от 2 до 3 -кратный ток полной нагрузки.

Автоматические автоматические выключатели этого типа очень чувствительны к короткому замыканию и используются для защиты высокочувствительных устройств, таких как полупроводниковые устройства.

Тип Z MCB

Функции Типа Z MCB : защита и управление электронными цепями от слабых и длительных перегрузок и коротких замыканий.

Применение : Коммерческое и промышленное использование.

Все вышеперечисленные автоматические выключатели обеспечивают защиту от срабатывания в течение одной десятой секунды.

Это визуальная сводка кривых отключения (в соответствии со стандартом
) и их типичных типов нагрузки.

Типы автоматических выключателей на основе количества полюсов

Еще один практический способ различения автоматических выключателей — по количеству полюсов, поддерживаемых автоматическим выключателем. Исходя из этого, существуют следующие типы:

1. Однополюсный (SP) автоматический выключатель

Однополюсный автоматический выключатель

Однополюсный автоматический выключатель обеспечивает коммутацию и защиту только для одной фазы цепи.

2. Двухполюсный (DP) MCB

Двухполюсный автоматический выключатель

Двухполюсный автоматический выключатель обеспечивает коммутацию и защиту как фазы, так и нейтрали.

3. Трехполюсный (TP) MCB

Трехполюсный MCB

Трехфазный автоматический выключатель обеспечивает коммутацию и защиту только трех фаз цепи, но не нейтрали.

4. Трехполюсный с нейтралью [TPN (3P+N) MCB]

TPN MCB имеет коммутацию и защиту для всех трех фаз цепи, кроме того, нейтраль также является частью MCB как отдельный полюс.

Три полюса + нейтраль – кривая C MCB

Однако нейтральный полюс не имеет никакой защиты и может быть только переключен.

5. Четырехполюсный (4P) автоматический выключатель

Четырехполюсный автоматический выключатель похож на TPN, но дополнительно имеет защитный расцепитель для нейтрального полюса.

4-полюсный автоматический выключатель

Этот автоматический выключатель следует использовать в тех случаях, когда существует вероятность протекания через цепь большого тока нейтрали, например, в случае несимметричной цепи.

Характеристики MCB/кривые срабатывания (тип B, C и D)

В этом разделе вы узнаете характеристики или кривые срабатывания различных типов автоматических выключателей. Понимание кривых срабатывания очень важно для выбора автоматического выключателя.

Что такое кривые отключения?

Характеристическая кривая / кривая отключения представляет собой графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи.

Устройства защиты цепи бывают разных видов, включая плавкие предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривая отключения обычно строится между током расцепителя и временем отключения (время – кривая тока). Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту оборудования и производительность, избегая нежелательных отключений.

Типовая кривая характеристик автоматического выключателя

Кривые отключения автоматического выключателя состоят из двух частей:

1. Отключение защиты от перегрузки (терморасцепитель) : Чем выше ток, тем короче время отключения
2. Срабатывание защиты от короткого замыкания (магнитного расцепителя) : Если ток превышает порог срабатывания этого защитного устройства, время отключения составляет менее 10 миллисекунд.

Первый наклонный участок кривой представляет собой графическое представление характеристик срабатывания теплового расцепителя. Эта часть кривой имеет наклон из-за особенностей теплового расцепителя.

Зоны срабатывания на кривой MCB

Вторая область — это время срабатывания магнитного расцепителя, которое различает каждую характеристику и которому присваивается идентификационная буква (тип B, C, D, K, Z).

Классификация типа B, C или D основана на номинальном токе короткого замыкания, при котором происходит магнитное срабатывание для обеспечения кратковременной защиты (обычно менее 100 мс) от коротких замыканий.

Наиболее важными характеристиками MCB являются

• Характеристические кривые типа B.
• Характеристические кривые типа C.
• Характеристические кривые типа D.

1. Кривая типа B 2. Кривая типа C 3. Кривая типа D

Существуют специальные кривые отключения, такие как

• Кривая типа S
• Кривая типа Z
• Кривая типа K

Зачем нужны разные кривые отключения?

В этот момент вам на ум приходит один вопрос: «Зачем нужны разные типы кривых срабатывания» или «Зачем нужны разные кривые срабатывания».

Роль автоматического выключателя заключается в том, чтобы срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не так быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Важно, чтобы оборудование с высокими пусковыми токами не вызывало ненужного срабатывания автоматического выключателя, и при этом устройство должно было срабатывать в случае тока короткого замыкания, который может повредить кабели цепи.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать необходимое количество защиты от перегрузки по току с оптимальной работой машины. Выбор автоматического выключателя с кривой отключения, которая срабатывает слишком рано, может привести к нежелательному отключению. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Теперь мы рассмотрим каждую из трех важных кривых отключения, упомянутых выше.

1. Кривая типа B

Устройства типа B обычно подходят для бытового применения . Их также можно использовать в небольших коммерческих приложениях, где перенапряжения при переключении низки или отсутствуют.

Тип B Кривая автоматического выключателя

Они предназначены для срабатывания при токах короткого замыкания, в 3-5 раз превышающих номинальный ток. Например, устройство на 10А сработает при 30-50А.

2. Кривая типа C

Устройства типа C являются обычным выбором для коммерческого и промышленного применения, где используются люминесцентные лампы, двигатели и т. д.

Эти устройства рассчитаны на срабатывание при токе, в 5-10 раз превышающем номинальный (50-100 А для устройства на 10 А).

3. Кривая типа D

Устройства типа D имеют более ограниченное применение, обычно в промышленности, где могут ожидаться высокие пусковые токи.

Тип D MCB Curve

Примеры включают большие системы зарядки аккумуляторов, двигатели с обмоткой, трансформаторы, рентгеновские аппараты и некоторые типы газоразрядного освещения. Устройства типа D рассчитаны на 10-20 срабатываний (100-200А для устройства на 10А).

Нормальные характеристики кабеля относятся к непрерывной эксплуатации при определенных условиях установки. Кабели, конечно, в течение короткого времени будут нести более высокие токи без необратимых повреждений.

Автоматические выключатели типа B и C , как правило, могут быть выбраны для достижения времени срабатывания, которое защитит проводники цепи от нормальных импульсных токов в соответствии с BS 7671. Этого труднее достичь с устройствами типа D, для которых может потребоваться более низкий импеданс контура заземления (Zs) для достижения времени работы плитки, требуемого Постановлением 413-02-08.

Различные типы кривых срабатывания в MCB

Источники импульсных токов

Импульсные токи в бытовых установках, как правило, невелики, поэтому достаточно устройства типа B.

Импульсный ток или пусковой ток в MCB

Например, пусковые токи, связанные с одной или двумя люминесцентными лампами или двигателем компрессора в холодильнике/морозильнике, вряд ли вызовут нежелательное срабатывание. Люминесцентные и другие газоразрядные лампы производят импульсные токи, и хотя одна или две люминесцентные лампы вряд ли вызовут проблемы, блокировка включения нескольких люминесцентных ламп.

В магазине, офисе или на заводе могут возникать значительные пусковые токи. По этой причине для этих приложений рекомендуются устройства типа C.

Величина импульсного тока будет зависеть от номинала лампы, системы запуска и типа ПРА, используемого в светильниках.

Авторитетный Миниатюрный автоматический выключатель Производители выпускают таблицы, в которых указано количество фитингов определенного производителя и типа, которые можно использовать с их устройствами.

Преодоление нежелательного срабатывания MCB

Иногда выход из строя вольфрамовых ламп накаливания может привести к срабатыванию миниатюрных автоматических выключателей типа B в жилых помещениях и магазинах.

Это вызвано высокими токами дуги, возникающими во время отказа, и обычно связано с лампами низкого качества. Если возможно, пользователю следует рекомендовать использовать лампы более высокого качества. Если проблема не устранена, следует рассмотреть одно из измерений, перечисленных ниже.

Устройство типа C может быть заменено устройством типа B, если нежелательное срабатывание сохраняется, особенно в коммерческих приложениях.

В качестве альтернативы можно использовать MCB типа B с более высоким номиналом, скажем, 10A, а не 6A.

Какое бы решение ни было принято, установка должна соответствовать стандарту BS 7671. 

Переход с устройств типа C на тип D следует производить только после тщательного рассмотрения условий установки, в частности времени работы, требуемого правилами.

Другие соображения

Важность выбора автоматических выключателей от надежных производителей невозможно переоценить. Некоторые импортные продукты, заявленные как обладающие током короткого замыкания 6 кА, во время испытаний показали серьезные сбои.

В отличие от этого процедуры испытаний, применяемые в британских лабораториях ASCTA (Ассоциация органов по испытаниям на короткое замыкание), являются одними из самых подходящих в мире.

Устройства типа B следует использовать только в бытовых условиях, где высокие пусковые токи маловероятны, а устройства типа C следует использовать во всех других ситуациях.

Выбор правильного MCB

Решение об использовании миниатюрных автоматических выключателей типа B, C или D для конечной защиты цепей в жилых, коммерческих, промышленных или общественных зданиях может основываться на нескольких простых правилах.

Однако понимание различий между этими типами устройств может помочь установщику преодолеть проблемы нежелательного срабатывания или сделать правильный выбор, где линии разграничения менее четко определены.

Следует подчеркнуть, что основная цель устройств защиты цепи, таких как автоматические выключатели и плавкие предохранители, заключается в защите кабеля после устройства.

Существенное различие между устройствами типа B, C или D основано на их способности выдерживать импульсные токи без отключения. Обычно это пусковые токи, связанные с люминесцентными и другими формами газоразрядного освещения, асинхронными двигателями, оборудованием для зарядки аккумуляторов и т.  д. ЕН 60898-1

Как выбрать номинал MCB в конкретной цепи

Если для конкретной цепи не выбран правильный номинал, MCB не будет правильно функционировать при перегрузке. Поэтому очень важно выбрать правильный рейтинг MCB, который можно легко рассчитать, как показано ниже.

Пример

Давайте представим, что у вас есть 4 вентилятора, один телевизор, 4 лампы, один видеомагнитофон, один холодильник и один 1,5-тонный кондиционер в определенном контуре.

Ток в этой цепи будет (4 x 0,40) + (0,55) + (4×0,20) + (0,22) + (1,6) + (11) = 16 ампер .

Таким образом, подходящий номинал MCB будет серии 20 AMP B.

Ниже приводится эталонный ток какого-либо важного прибора для расчета предпочтительного номинала автоматического выключателя.

Расчет потребляемой мощности: 1 единица = рупий. 4,50 = 1000 ватт/час = 1 кВт/час.

Таблица выбора MCB

Таблица выбора MCB поможет вам выбрать правильный MCB для защиты вашей цепи.

Таблица выбора MCB 1 Таблица выбора MCB 2

Понимание кривых срабатывания — c3controls

Введение в кривые срабатывания

Кривые срабатывания, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой. Цель этой короткой статьи — познакомить вас с концепцией кривых траектории и объяснить, как их читать и понимать.

Что такое UL?

Underwriters Laboratories (UL) была основана в 1894 году как Электрическое бюро страховщиков, бюро Национального совета пожарных страховщиков. UL была основана в первую очередь для проведения независимых испытаний и сертификации пожарной безопасности электротехнических изделий. Эти продукты включают в себя устройства защиты цепей, обсуждаемые в этой статье.

Устройства защиты цепи

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждения в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

Что такое кривая отключения?

Проще говоря, кривая срабатывания — это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи. Устройства защиты цепей бывают разных форм, включая предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривые отключения отображают время отключения устройств максимального тока на основе заданного уровня тока. Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту оборудования и производительность, избегая ложных отключений.

Различные типы кривых отключения

Зачем нужны разные кривые отключения?

Автоматические выключатели должны срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не настолько быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Во избежание ложных срабатываний автоматические выключатели должны иметь соответствующие параметры для компенсации пускового тока. NEMA определяет мгновенный пиковый бросок как мгновенный переходный ток, который происходит сразу (в течение половины периода переменного тока) после замыкания контакта .

Пусковой ток вызывает приглушение света в доме при запуске двигателя, например, в сушилке для белья или пылесосе.

На рис. 2 (ниже) показан пример пускового тока для двигателя переменного тока.

Как видно из графика, пусковой ток, вызванный включением двигателя, составляет 30 А. Он намного выше рабочего или установившегося тока. Пусковой ток достигает пика, а затем начинает затухать по мере того, как двигатель раскручивается.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать необходимое количество защиты от перегрузки по току с оптимальной работой машины. Выбор автоматического выключателя с кривой отключения, которая срабатывает слишком рано, может привести к нежелательному отключению. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Как работает MCB?

Чтобы понять кривую срабатывания, полезно понять, как работает миниатюрный автоматический выключатель или устройство защиты от перегрузки по току. На рис. 3 ниже показан вид миниатюрного автоматического выключателя (MCB) изнутри.

Миниатюрный автоматический выключатель с биметаллической пластиной (2) и магнитной катушкой/соленоидом (6) может быть двумя отдельными типами устройств защиты цепи в одном. Биметаллическая пластина обеспечивает защиту от перегрузок в ответ на меньшие перегрузки по току, обычно в 10 раз превышающие рабочий ток. Металлическая полоса состоит из двух полос разных металлов, соединенных вместе, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. В ситуации перегрузки биметаллическая полоса изгибается, и это движение приводит в действие расцепляющий механизм и разрывает (размыкает) цепь. Лента преобразует изменение температуры в механическое перемещение.

Магнитная катушка или соленоид (6) реагирует на быстрые и высокие перегрузки по току, вызванные короткими замыканиями, обычно более чем в 10 раз превышающие рабочий ток – до десятков или сотен тысяч ампер. Сильный ток вызывает создание магнитного поля катушкой, которая быстро (в течение микросекунд) перемещает внутренний поршень, приводя в действие исполнительный механизм и размыкая цепь.

Кривая отключения

Рис. 4 (ниже) представляет собой график кривой отключения.

• Ось X представляет кратное значение рабочего тока автоматического выключателя.
• Ось Y представляет время срабатывания. Логарифмическая шкала используется для отображения времени от 0,001 секунды до 10 000 секунд (2,77 часа) при кратности рабочего тока.

На рис. 5 (ниже) показана кривая отключения B, наложенная на график. Три основных компонента кривой отключения:

1. Тепловая кривая отключения. Это кривая отключения для биметаллической пластины, которая предназначена для более медленных перегрузок по току, чтобы учесть бросок/запуск, как описано выше.
2. Кривая магнитного отключения. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он предназначен для быстрой реакции на большие перегрузки по току, такие как короткое замыкание.
3. Идеальная кривая поездки. Эта кривая показывает желаемую кривую срабатывания биметаллической пластины. Из-за органической природы биметаллической пластины и изменяющихся условий окружающей среды трудно точно предсказать точную точку срабатывания.

Как кривая отключения связана с фактическим автоматическим выключателем?

На рис. 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой срабатывания.

В верхней части диаграммы показана кривая теплового отключения для биметаллической пластины. Это говорит нам о том, что при 1,5-кратном номинальном токе самое быстрое срабатывание автоматического выключателя составляет сорок секунд (1). Сорок секунд при двойном номинальном токе — это самое медленное срабатывание автоматического выключателя (2).

Нижняя часть диаграммы предназначена для магнитного отключения катушки/соленоида; От 0,02 до 2,5 секунд при 3-кратном номинальном токе — это самое быстрое время срабатывания автоматического выключателя (3). Такая же продолжительность, от 0,02 до 2,5 секунд, при 5-кратном номинальном токе является наибольшим временем, которое требуется автомату для отключения (4).

Область, заштрихованная между ними, — это зона срабатывания.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Кривые срабатывания представляют прогнозируемое поведение автоматического выключателя в холодном состоянии (температура окружающей среды в помещении). Холодное состояние — это когда биметаллическая пластина находится в пределах рабочей температуры окружающей среды для выключателя. Если выключатель недавно испытал тепловое отключение и не остыл до температуры окружающей среды, он может отключиться раньше.

Собираем все вместе

На рис. 7 (ниже) эти концепции показаны более четко.

Обратите особое внимание на зону срабатывания, где выключатель может сработать или не сработать. Думайте об этом как о зоне кота Шрёдингера. Внутри зоны, пока не произойдет перегрузка по току, мы не знаем точно, когда/сработает ли выключатель (кот Шредингера = мертвый) или не сработает ли выключатель (кот Шредингера = живой).

Теперь, когда мы собрали все вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя на 10 А, кривая B может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону срабатывания при 30 А. (См. рис. 8 ниже.) Наиболее часто для электродвигателей выбирают выключатели с характеристикой D, хотя иногда можно выбрать выключатели с характеристикой C для приложений со смешанной нагрузкой в ​​одной и той же цепи.

Тремя наиболее распространенными кривыми отключения для миниатюрных автоматических выключателей являются B, C и D. Поместив все три на одну диаграмму (рис. 9 ниже), мы можем увидеть, как тепловая часть кривых похожа друг на друга, но существуют различия в том, как работает магнитная характеристика (катушка/соленоид) и, следовательно, автоматический выключатель.

Вкратце:

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к возгоранию, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

• К устройствам защиты цепей относятся плавкие предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.
• Кривые отключения предсказывают поведение устройств защиты цепи как в более медленных и меньших условиях перегрузки по току, так и в более крупных и быстрых условиях перегрузки по току.
• Выбор правильной кривой срабатывания для вашего приложения обеспечивает надежную защиту цепи, ограничивая при этом ложные срабатывания.

Этот документ представляет собой краткий обзор кривых отключения. Это не окончательный ответ по этой теме. Нам еще многое предстоит узнать, включая другие типы кривых отключения и координацию автоматических выключателей. Теперь, когда мы рассмотрели основы, можно уверенно подходить к этим темам.

Заявление об отказе от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг. Практика проектирования определяется конкретными обстоятельствами, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может учесть все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако некоторая информация в этих официальных документах может быть неполной, неверной или неприменимой к конкретным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования, доверия или действий на основании информации, содержащейся в этом техническом документе.