Заказать звонок

Мы перезвоним Вам в течение часа (с понедельника по пятницу с 9.00 до 18.00 по времени г.Хабаровск)

Имя*
Телефон*
Время звонка*
Сообщение
Код с картинки*
CAPTCHA

+7 (4212) 755-700Хабаровск

+7 (4217) 572-572Комсомольск-на-Амуре

+7 (42622) 220-77Биробиджан

Заказать звонок

Подбор автоматических выключателей и устройств защитного отключения (УЗО)

Подбор автоматических выключателей и устройств защитного отключения (УЗО)

Автоматические выключатели.

avt_vikl.jpg

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они имеют возможность замыкания цепи (функция включения), в том числе повторного. К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения).

Автоматические выключатели соответствуют современным нормам электробезопасности.

Современный автоматический выключатель состоит из подпружиненного механического выключателя, замыкающего контактную группу автомата во взведенном состоянии, теплового (на базе биметаллической пластины) и электромагнитного (на базе соленоида) размыкателей, дугогасительного устройства и универсальных контактов.

Тепловой размыкатель предназначен для защиты цепей по току перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Тепловой размыкатель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип размыкателя — инерционный. Размыкатель не реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Магнитный размыкатель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Во взведенном состоянии контакты выключателя замкнуты, ток в цепи протекает через обмотку магнитного размыкателя и часть биметаллической пластины. Срабатывание одного из размыкателей приводит к освобождению взводной пружины и сбрасыванию выключателя, который, в свою очередь, размыкает контактную группу. Чтобы защитить контакты от подгорания в момент размыкания, параллельно им установлены дугогасительные камеры, представляющие собой набор медных пластин, разделенных воздушной прослойкой.

Универсальные контакты позволяют фиксировать как проводники, так и клеммы или шины. Конструктивно все выключатели крепятся на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Крепление корпуса автоматического выключателя осуществляется с помощью одной защелки. Для удобства защелка имеет два фиксированных положения. В верхнем положении защелки корпус выключателя фиксируется на DIN-рейке, в нижнем — он освобожден. Головка винта крепления позволяет использовать и крестовую, и плоскую отвертки.

По способу размыкания питающей сети автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:

  • однополюсные;
  • однополюсные с нейтралью;
  • двухполюсные;
  • трехполюсные;
  • трехполюсные с нейтралью;
  • четырехполюсные.

Характеристика срабатывания размыкающих устройств автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают несколько характеристик отключения выключателей: А, В, С, D, К, Z.

Автоматические выключатели с характеристикой типа А служат для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.

Автоматические выключатели с характеристикой типа В рекомендовано использовать для осветительных сетей общего назначения.

Автоматические выключатели с характеристикой отключения типа С служат для размыкания осветительных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (двигатели и трансформаторы). При этом у выключателей с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя вдвое выше по сравнению с выключателями с характеристикой типа В.

Автоматические выключатели с характеристикой типа D рекомендуется использовать в цепях с активно-индуктивной нагрузкой, а также предлагается для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами.

Автоматические выключатели с характеристикой типа К используют для подключения индуктивной нагрузки.

Автоматические выключатели с характеристикой типа Z применяются, если в качестве нагрузки используются электронные устройства.

Автоматические выключатели выпускаются на номинальные условные токи короткого замыкания: 3,4,5,6 и 10 кА. Кроме того, существуют специальные устройства на токи до 35 кА.

-номинальные условные токи короткого замыкания - указанное изготовителем действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать устройство в течение времени срабатывания этого устройства

При выборе автоматического выключателя следует учитывать его условный ток короткого замыкания. Контактная группа выключателей должна обеспечить размыкание цепи даже при коротком замыкании непосредственно самих выводов. Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального условного тока замыкания и характеристике отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового размыкателя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание магнитного размыкателя).

Прежде всего необходимо определить максимальное и минимальное значения тока короткого замыкания. Максимальный ток короткого замыкания определяется исходя из условия, когда замыкание происходит непосредственно на контактах автоматического выключателя. Для расчета значения тока короткого замыкания в этом случае необходимо знать параметры питающей сети со стороны подачи питания до места установки автоматического выключателя. Минимальный ток определяется исходя из того условия, что замыкание происходит в самом дальнем участке защищаемой цепи. Это замыкание может произойти между фазным и нулевым рабочим проводниками (сети с заземленной нейтралью), а также между двумя фазными проводниками (сети с изолированной нейтралью).

Для упрощенного расчета минимального тока короткого замыкания используются следующие данные: сопротивление проводников в результате нагрева увеличивается на 50% от номинального, напряжение источника питания снижается до 80%. Следовательно, для случая замыкания между фазными проводниками значение тока короткого замыкания будет составлять:

где I — ток короткого замыкания [А],

U — фазное напряжение источника [В],

р — удельное электрическое сопротивление жилы кабеля [Ом-мм2/м] (для меди р принимается равным 0.018 Ом-мм2/м, для алюминия — 0.027 Ом-мм2/м),

L — длина защищаемой электропроводки [м],

S — площадь поперечного сечения жилы кабеля [мм2].

При замыкании между нулевым рабочим и фазным проводниками значение тока короткого замыкания будет определяться выражением:

formula2.jpg

где и U0 — номинальное напряжение между фазой и нейтралью [В],

m — соотношение между сопротивлениями нулевого рабочего и фазного проводников (или соотношение площадей поперечного сечения проводников, если они сделаны из одного материала). Значение тока короткого замыкания служит для подбора

автоматического выключателя по величине номинальный условный ток короткого замыкания, которая должна быть не меньше расчетной.

Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. Избирательность по току размыкания возможна, если характеристики выключателей различны по этому параметру. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного размыкателя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения. В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такой, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Автоматические выключатели обеспечивают защиту устройств и электропроводки от перегрузки (превышение значения номинального тока) или короткого замыкания. Поэтому автоматические выключатели должны выбираться исходя из характеристик электроустановок и электропроводки, размыкающей способности выключателей, значения номинального тока и характеристики отключения.

Размыкающая способность автоматических выключателей должна соответствовать значению тока короткого замыкания в начале защищаемого участка цепи. При последовательном включении автоматических выключателей допускается использование устройства с низким значением номинального условного тока короткого замыкания, если до него, ближе к источнику питания, установлен автоматический выключатель с током установки мгновенного размыкателя ниже, чем у последующих устройств.

Номинальные токи автоматических выключателей выбираются так, чтобы их значения были как можно ближе к расчетным значениям тока защищаемых цепей или номинальным токам электрооборудования. Характеристики отключения автоматических выключателей определяются с учетом того, что кратковременные перегрузки, вызванные пусковыми токами, не должны вызывать их срабатывания. Кроме того, при подборе автоматических выключателей следует учитывать, что они должны иметь минимальное время отключения в случае возникновения короткого замыкания на конце защищаемой цепи.

Максимальный ток короткого замыкания определяется исходя из условия, когда замыкание происходит непосредственно на контактах автоматического выключателя. Для расчета значения тока короткого замыкания в этом случае необходимо знать параметры питающей сети со стороны подачи питания до места установки автоматического выключателя.

Минимальный ток определяется исходя из того условия, что замыкание происходит в самом дальнем участке защищаемой цепи. Это замыкание может произойти между фазным и нулевым рабочим проводниками (сети с заземленной нейтралью), а также между двумя фазными проводниками (сети с изолированной нейтралью).


УЗО.

uzo.jpg

На основании ПУЭ и временных указаний Главгосэнергонадзора при выборе и установке УЗО и дифференциальных автоматических выключателей следует соблюдать следующий ряд требований.

  • В связи с вводом системы электроснабжения с третьим нулевым защитным проводом и применением УЗО, в старых (двухпроводных) системах при монтаже этих устройств необходимо четкое разделение нулевого рабочего и нулевого защитного проводов в зоне действия УЗО, т. е. нулевой рабочий провод не должен соединяться с заземленными элементами установки.
  • Для защиты электрических цепей от сверхтоков, вызванных короткими замыканиями в цепях и оборудовании, предпочтительнее применение дифференциальных автоматических выключателей. В том случае, если в групповых линиях используется именно УЗО, необходимо дополнительно установить автоматические выключатели — для защиты от сверхтоков. При этом контактные группы УЗО должны быть рассчитаны на величину тока, определяемую типом автоматического выключателя.
  • Для обеспечения защиты от поражения электрическим током и предотвращения возгораний УЗО должно размыкать как фазный (фазные) проводник, так и нулевой рабочий. При этом не требуется установка автоматического выключателя или предохранителя в цепь нулевого рабочего проводника.
  • При замыкании электропроводки на заземленные части электрооборудования возможно возгорание. При этом величина тока утечки может оказаться недостаточной для срабатывания автоматических выключателей. С целью повышения уровня защиты от такого возгорания рекомендуется установка УЗО (на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т. п.) с током срабатывания до 300 мА.
  • Если в цепи электропитания последовательно устанавливают несколько УЗО, то для обеспечения селективного отключения цепей необходимо выбирать УЗО с различным временем задержки отключения. При этом время отключения УЗО, расположенного ближе к источнику электропитания, должно быть в три (и более) раза больше, чем то же время для УЗО, расположенного ближе к потребителю. Для этих целей выпускаются специальные УЗО с увеличенным временем задержки отключения. Например, у фирмы «Legrand» такие устройства обозначаются буквой S.

УЗО, применяемые в жилых зданиях, не должны отключать потребители в случае исчезновения или снижения напряжения электросети. Они должны сохранять работоспособность при снижении напряжения питания до 50% от номинального на время не менее 5 с (время срабатывания автомата включения резерва). Разрешается использовать УЗО как типа А (для синусоидального и пульсирующего напряжения), так и типа АС (для синусоидального напряжения). При выборе УЗО следует учесть, что источником пульсирующего напряжения могут быть стиральные машины, регуляторы источников света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры.

УЗО в жилых зданиях рекомендуется устанавливать в квартирных или этажных щитках. В групповых электрических цепях, питающих штепсельные розетки, необходимо устанавливать УЗО с дифференциальным током срабатывания, не превышающим 30 мА. При этом не требуется установка УЗО в цепи, питающей стационарное осветительное оборудование. К одному УЗО допускается присоединение нескольких цепей электропитания через отдельные автоматические выключатели или предохранители, устанавливаемые в каждую цепь.

  • Установка УЗО является обязательной в групповых цепях, питающих штепсельные розетки, находящиеся вне помещения, в помещениях с повышенной опасностью и в особо

опасных помещениях (в ванных и душевых). При этом рекомендуется использовать УЗО с дифференциальным током срабатывания, не превышающим 30 мА, а для ванных и душевых (если для них используется отдельная линия) — 10 мА.

  • Установка УЗО в цепи питания специального оборудования (например, пожарная сигнализация и автоматика) запрещается.
  • При проектировании и установке УЗО следует учитывать, что суммарный ток утечки электрической цепи, с учетом присоединенного стационарного и переносного электрооборудования, в нормальном режиме работы не должен превышать одной трети значения номинального дифференциального тока срабатывания УЗО. В том случае, если данные о токах утечки оборудования и цепи питания отсутствуют, их следует вычислить исходя из расчета: 0,4 мА тока утечки на 1 А тока нагрузки оборудования и 10 мкА — на 1 м длины фазного проводника цепи.
  • Подключение УЗО следует производить надлежащими проводами и кабелем (многие импортные УЗО допускают подключение только с помощью медных проводов).
  • Перед вводом электроустановки с УЗО в эксплуатацию рекомендуется провести замеры фоновых токов утечки на землю при одновременном или последовательном включении всех электроприемников. Разумеется, для этого необходимо обратиться в специализированную организацию. Повреждение изоляции возможно и в фазных, и в нулевом проводах (при этом УЗО реагирует на утечку в обоих случаях), однако при применении в электроустановке одно- и трехфазных автоматических выключателей без демонтажа схемы невозможно найти утечку с нулевого провода методом последовательного отключения.

Поэтому в схемах сетей с нулевым защитным проводником целесообразно применение двух- и четырехполюсных автоматических выключателей, коммутирующих как фазные, так и нулевые провода.

  • Важным критерием при выборе УЗО является также наличие сертификата. Причем не «экспортного», выдаваемого обычно на небольшую партию импортируемых устройств, а сертификата установленной формы с прямым указанием о соответствии изделий указанному ГОСТу. Это важно, поскольку в последнее время наблюдается наплыв сомнительных изделий, залежавшихся на складах фирм, произведенных компаниями Польши, Китая, Кореи, Индии и т. д.

Электромеханические УЗО производят ведущие европейские фирмы: «Legrand», «Siemens», «ABB», «GE Power», «ABL Sursum», «Hager», «Kopp», «AEG», «Baco», Merlin-Gerin (промышленная группа «Schneider Electric»), «Circutor» и др. Российские производители УЗО: ОАО «Технопарк-Центр» (всем известная марка «АСТРО-УЗО»), ОАО «НИИ Проектэлектро-монтаж», «Интерэлектрокомплект», «Дальэлектрокомплект», «Энергомера», ОПЗ «МЭИ» и др.

Возврат к списку новостей