Расчет автоматических выключателей. Автоматы токовой защиты элетросхем их расчет

таблица, расчёт, карта и основные особенности

Селективность автоматических выключателей Селективность в области электрики является одним из основополагающих понятий. Она представляет собой защиту электрических устройств от поломок или каких-либо отклонений в работе. С помощью данной функции автоматы работают дольше, повышается уровень безопасности.

Что такое селективность в области электрики?

Селективность или избирательность – особенность релейной защиты, которая определяется умением находить неисправный элемент всей электрической системы и выключать именно его. Защита может быть двух видов: абсолютная и относительная, в зависимости от отключения участков. В первом случае более точно срабатывают предохранители на том участке, где произошло замыкание или поломка. Второй тип селективности заставляет отключаться автоматы, которые находятся выше, если защита других не вступила в действие по каким-либо причинам.

Типы селективности электрических приборов

Классификацию защиты электрических устройств можно представить в различии схем подключения:

Полная. Если несколько приборов подключены последовательно, то на неисправность быстрее реагирует тот, что находится ближе к зоне аварии.
Частичная. Принцип действия селективности автоматов аналогичен с полной, но существует ограничение величины тока.
Временная. Такого рода избирательность предполагает разное время выдержки автоматов с одинаковыми характеристиками на срабатывание в случае поломки. Эта защита предназначена для того, чтобы подстраховать автоматы по скорости выключения. Например: первый начинает действовать спустя 0,2 сек, второй – 0,4 сек и т. д.
Токовая. Принцип работы селективности тот же, что и у временной, но в этом случае параметром выступает максимальная токовая отметка. Выставляются определённые значения в порядке убывания от источника питания до объекта нагрузки. Например, при вводе 28 А., к розеткам 18 А и 12 – к свету.
Времятоковая. Одна из самых сложных систем по защите от неисправностей. Аппараты подразделяются на четыре различные группы: A, B, C и D, каждая из которых реагирует на ток. В этом случае сложно составить схему защиты автоматических выключателей при коротком замыкании. Наиболее эффективна защита будет при первой группе А. Её используют в основном для электронных цепей. Наибольшую популярность и распространённость получили аппараты типа С, однако следует серьёзно отнестись к их установке.
Зонная. Этот способ защиты используется чаще всего в промышленности, так как он является дорогостоящим и довольно сложным. За работой электрической сети следят специальные приборы. При достижении установленного значения все данные передаются в центр контроля, где выбирается аппарат для выключения. Селективность этого вида предполагает наличие специальных электронных расцепителей. Они действуют следующим образом: при обнаружении какого-либо нарушения аппарат, расположенный ниже, подаёт сигнал другому автомату, который находится выше. Если в течение 1 секунды не сработает первое устройство, включится второе.
Энергетическая. Здесь автоматы действуют очень быстро, благодаря чему ток короткого замыкания не успевает достичь максимального значения.

Таблица селективности

Защита автоматических выключателей исправно работает обычно при маленьких перегрузках. При коротком замыкании сформировать селективность намного тяжелей. Для таких целей существует таблица селективности, которая позволяет генерировать связки с избирательностью вступления в действие. Один расчёт предназначен для одного вида аппарата. Ниже представлен пример такой таблицы, который также можно найти на интернет-сайтах производителей автоматов.

Расчёт селективности

Чаще всего защитными устройствами выступают обыкновенные автоматические выключатели. Их селективность обеспечивается с помощью верного выбора и настроек параметров. Принцип работы таких выключателей обусловлен выполнением следующего условия:

Iс.о.послед ≥ Kн.о.* I к.пред., где:
- — Iс.о.послед — ток, при котором вступает в действие защита;
- — I к.пред. — ток короткого замыкания в конце зоны действия защиты;
- — Kн.о. — коэффициент надёжности, зависящий от параметров.

Определить селективность при управлении аппаратов по времени можно при помощи следующей формулы:

tс.о.послед ≥ tк.пред.+ ∆t, где:
- — tс.о.послед и tк.пред. — временные интервалы, через которые срабатывают отсечки автоматов, в зависимости от близости к источнику питания;
- — ∆t — временная ступень селективности.

Карта селективности

Принцип работы автоматических выключателей Для того чтобы обеспечить максимальную защиту автоматических выключателей, нужна специальная карта селективности или её графическое изображение. Эта карта представляет собой своеобразную схему, где отображаются все совокупности токовых характеристик используемых устройств в электрической сети (пример представлен ниже).

Одно из основных правил защиты выключателей – все автоматы должны быть подключены друг за другом по очереди. Карта селективности предназначена для изображения характеристик всех этих приборов. Для её создания необходимо придерживаться ряда правил:

Установки защит должны исходить из одного напряжения;
Рисуя карту нужно правильно выбрать масштаб, чтобы были изображены все расчётные точки;
Помимо характеристик автоматов, следует указать максимальные и минимальные значения коротких замыканий в точках системы.

Как показывает практика, селективность защиты требуется не всегда. Её применяют, только если есть риск серьёзных повреждений. Когда при расчёте получаются высокие значения номиналов автоматов, рекомендуется установить рубильники или специальные селективные устройства.

Селективность автоматов ПУЭ

Существует свод правил устройств электроустановок (ПУЭ), где есть чёткие понятия, как эксплуатировать автоматические выключатели. В пункте 3.1.4. сказано: для того чтобы автоматы защиты не отключали устройства при кратковременных перегрузках, уставки выключателей нужно выбирать по номинальным токам электроприёмников.

Следует выделить ещё одно важное правило: в качестве устройств защиты должны использоваться предохранители и автоматические выключатели.

Принцип селективности для выбора выключателей

Таблица селективности При проведении электрики в доме необходимо учитывать тот факт, что ток может причинить большой вред. Во избежание неприятных последствий устанавливают предохранители или автоматические выключатели. Принцип селективности позволяет надёжно использовать электрическую сеть благодаря правильному выбору автоматов.

Для абсолютно любой схемы выявляется определённая система защиты, которая разделяют проводку на определённые участки, именуемые электрическими цепями. Поломка может возникнуть внутри приёмника, генератора или же проводов. Каждая неисправность требует особенного технического решения, благодаря которому можно быстро и эффективно найти и исправить повреждение.

Принцип селективности призван определять правила установки и совместимости защит. Он обеспечивает:

безопасность электрики и людей;
автоматическое выявление зоны поломки и её устранение;
снабжение электрическим током все участки, расположенные рядом с повреждённым;
поддержание качества электроэнергии.

Обобщая все вышесказанное, можно отметить, что избирательность защитных устройств, в том числе и автоматических выключателей, необходимо всегда учитывать при установке электрической проводки для безопасного и наиболее надёжного использования.

instrument.guru

Выбор автомата защиты | ehto.ru

Вступление

В статье пойдет речь о бытовых автоматах защиты, то есть автоматах применяемых в квартирах и частных домах. Бытовой автомат защиты предназначен для защиты электропроводки от перегрузки и токов короткого замыкания. Эти два параметра и важны при подборе автомата защиты. Выбрав автоматы защиты ABB — в розницу по оптовым ценам вы сделайте правильный выбор в пользу качества и надежности.

Выбор автомата защиты по току отключения при коротком замыкании

Ток отключения автомата защиты при коротком замыкании это кратное значение тока в цепи при коротком замыкании (КЗ), при котором, автомат отключит цепь от электропитания.

Автомат защиты должен отключать электрическую цепь при любом коротком замыкании. Существует такое понятие, как расчетное значение тока короткого замыкания. Вам для практики эта методика не нужна.

Для выбора автомата защиты по току короткого замыкания ввели тип автомата защиты. В типе автомата заложены нужные значения тока отключения автомата по отношению к вероятному току короткого замыкания. Зависит ток от типов нагрузки сети. Для электрики квартиры используют автоматы типа B и C, на вводе D. Расширенная таблица с типами автоматов защиты в статье: Автоматы защиты, зачем они нужны.

Напомню, значение тока отсечки автомата при КЗ должено быть от 3 до 5 значений номинальному току в цепи для света (тип автомата В) или от 5 до 10 значений номинальному току в сети в силовых розеточных цепях (тип автомата C).

Выбор автомата защиты по току перегрузки

Автомат защиты должен защищать кабель электропроводки, соединительные контакты цепи от перегрузки. Перегрузка сети это включение в цепь такое количество бытовых приборов, что их суммарная мощность приведет к такому току в сети, который будет греть провода сети и контактные соединения.

Отсюда получаем первое правило выбора: выбор автомата по защите от перегрузки:

Устанавливаемый автомат защиты в своих характеристиках должен иметь ток отключения от перегрузок (номинальный ток автомата защиты) равный или больше максимальному расчетному току в цепи.

formula1

Поясню на примере.

Предположим у вас в квартире есть групповая электрическая цепь из n розеток. Вы знаете, какие бытовые приборы от них будут запитываться. Значит, вы можете посчитать их суммарную потребляемую мощность, а от нее и максимальный ток нагрузки.

Выбор автомата защиты

formula2

По умолчанию, напряжение 220 Вольт.

Итак выяснили, что по нормам и правилам, номинал автомата защиты по току должен быть равен или больше максимально возможному току нагрузки, то есть тому току при котором все приборы включены в цепь.

Но такое условие, не может быть корректным. По этому условию получается , что автомат защиты может иметь любой номинал выше расчетного тока цепи. Поэтому, с другой стороны, номинальный ток автомата защиты ограничивается допустимым током, который сможет выдержать электрический кабель без нагрева. Отсюда второе правило выбора автомата защиты для защиты от перегрузки:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не более допустимого тока кабеля.

formula 3

Допустимые значения токов для проводников берутся из таблицы 1.3.4. ПУЭ изд. 7 (правила устройства электроустановок) и зависят от вида электропроводки (открытая проводка или скрытая проводка).

Здесь я приведу часть таблицы для электрики квартиры.

Важно! В квартирах нельзя использовать сечение ТПЖ (токопроводящих жил кабеля) менее 1, 5мм2 , и нельзя использовать ТПЖ с сечением менее 16 мм2 из аллюминия, только медь :

выбор автомата защиты по сечению проводов и току

Табл. ПУЭ 1.3.4. Максимально допустимый ток для проводов с ПВХ (поливинилхлоридной) и резиновой изоляции с жилами из меди.

Объединяем оба правила и получаем общее правило выбора номинала автомата защиты для защиты от перегрузок в сети:

Номинальный ток автомата защиты должен быть не менее максимального тока нагрузки в цепи и не более иакимально допустимого тока для токопроводящих жил используемых в цепи.

formula4

Пример подробного расчета автомата защиты лучше почитать в статье: Расчет автомата защиты.

Выбираем время отсечки автомата защиты

Вторым, по важности, показателем автомата защиты является величина времени отсечки, при коротком замыкании, то есть того времени, за которое он отключит цепь от электропитания.

Автоматы защиты делятся на автоматы мгновенного срабатывания и автоматы с задержкой отсечки (селективные автоматы). Так как селективные автоматы используются в квартирных сетях редко, а если используются, то толко на уровне В ( уровень защиты со стороны ввода электропитания), то будем иметь в виду автоматы защиты мгновенного действия.

Так вот, наибольшее время срабатывания автомата защиты (время отключения) в системе TN, должны быть от 0,1 сек. ( при напряжении питания более 380 Вольт) до 0,8 секунд ( при 127 вольт). Для 220 вольт — время отсечки не должно превышать 0,4 сек. (ПУЭ табл. 1.7.1.)

Маркировка автоматов защиты

Посмотрим где смотреть на корпусе автомата защиты, выше упомянутые значения токов отсечки и времени срабатывания.

Выбор автомата защиты

Отключающая способность это характеристика надежности автомата защиты. Например, на фото вы видите маркировку отключающей способности в 10000 Ампер. Это значит, что после срабатывания автомата при токе короткого замыкания менее 10000 ампер, автомат останется в исправном состоянии и может продолжить работу, после устранения неисправности.

В ГОСТ Р 50345 определены стандартные значения номинала отключающей способности автоматов защиты: 1500 А, 3000 А, 4500 А, 6000А, 10 000 А.

Класс токоограничения. Автомат с токоограничением не позволяет току короткого замыкания достигнуть максимального значения, и отключение происходит быстрее.

Класс токоограничения маркируется цифрами:

2 Класс – снижение времени отключения на половину полупериода;

3 Класс – снижение на треть полупериода.

В завершении статьи, нужно упомянуть, что выбор автомата защиты придется делать из следующих номиналов АЗ для крепления на DIN-рейку:

Выбор автомата защиты

Структура условных обозначений автоматов защиты

Для примера приведу, как расшифровываются условные обозначения автоматов защиты серии ВА:

выбор автомата защиты

Ссылки на документы

Гост Р 50571.5-94 — Защита от сверх тока.

©Ehto.ru

Статьи по теме

Записи по теме:

ehto.ru

Расчет автоматического выключателя

Raschet avtomaticheskogo vyklyuchatelya Расчет автоматического выключателя необходим для выбора номинального тока и время токовой характеристикой автомата. При этом количество полюсов у автомата не влияет на расчеты и определяется из схемы подключения и подключаемого оборудования.

Следует помнить, что основное назначение автоматического выключателя является защита электропроводки от разрушения токовыми нагрузками превышающие расчетные значения для данного сечения провода. Иными словами при расчет автоматического выключателя больше учитывается рабочий ток, а также пусковые токи возникающие при включении электрооборудования.

В расчете номинального тока автомата принимается во внимание рабочий ток электропроводки и таблица расчета автомата защиты на соответствие сечения жилы провода и материала жилы провода к номиналу тока автомата. При выборе автомата по время токовой характеристики следует учитывать пусковые токи подключаемой нагрузки.

Расчет мощности автомата.

Как было сказано выше, при расчете автомата учитывается сила тока, допускаемая для безопасной работы расчетной линии, защищаемой автоматическим выключателем. При расчете номинала автомата необходимо знать максимально допустимый ток линии питания, а не мощность и силу тока подключаемых электроприборов. Расчет величины тока по сумме мощностей нагрузок не учитывает того, что автоматический выключатель предназначен в первую очередь для защиты питающей лини, а не нагрузки.

Для определения допустимого тока электропроводов следует учитывать таблицы, приведенные здесь с целью ознакомления. Из таблиц видно, что допустимые токи провода разнятся не только в зависимости от сечения жилы, но и от способа прокладки и количества жил.

ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто (в лотке)	в одной трубе
	открыто (в лотке)	двух одно-жильных	трех одно-жильных	четырех одно-жильных	одного двух-жильного	одного трех-жильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

ПУЭ, Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто (в лотке)	в одной трубе
	открыто (в лотке)	двух одно-жильных	трех одно-жильных	четырех одно-жильных	одного двух-жильного	одного трех-жильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	–	–	–
185	390	–	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–	–

Определив по таблице рабочий ток проводов, подбираем номинальный ток автомата, который будет защищать эту проводку. Номинал автоматического выключателя следует выбирать либо равным, либо меньшим рабочего тока проводов.

Выбор характеристики автоматов.

Выбрав номинал автомата необходимо выбрать время токовую характеристику, зависящую от подключаемой к линии нагрузки, вернее от пусковых токов этих нагрузок. В приведенной ниже таблице приведены кратности пусковых токов электроприборов и продолжительность их в секундах.

Вид нагрузки	Кратность пускового к рабочему току	Продолжительность пускового тока, сек
Лампы накаливания	5 - 13	0,05
Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль	1,05 - 1,1	0,5 - 30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами	1,05 - 1,1	0,1 - 0,5
Приборы с блоками питания	5 - 10	0,25 - 0,5
Приборы с трансформатором на входе блока питания	до 3	0,25 - 0,5
Бытовые приборы с электродвигателями	3 - 7	1 - 3

Исходя из выше указанных кратностей пускового тока и известного тока электроприбора определяется величина силы тока в сети при включении в нее электроприбора, а так же продолжительность повышенного тока в секундах.

Например, зная, что при мощности электрической мясорубки 1,2 кВт рабочий ток будет 5,45 Ампер, а при учете кратности пускового тока до 7 раз выходим на 38 Ампер!, причем данный ток течет в цепи на протяжении от 1 до 3 секунд. Если данную линию защищает автоматический выключатель на 10А с характеристикой В (он срабатывает с 30А) и может сработать в момент включения по перегрузки и лучше его поменять на автомат с характеристикой С (срабатывает с 50А).

Если вы обратили внимание в таблице присутствуют достаточно большие пусковые токи, например у блоков питания (вплоть до 10 кратного), обычно мощность таких приборов мала и не создает опасности пускового отключения автоматического выключателя.

Материалы, близкие по теме:

electromontaj-st.ru

Расчет и выбор аппаратов защиты электрических сетей

Электрические приборы и электропроводка должна быть защищена от возможных аварийных ситуаций аппаратами защиты, это короткое замыкание, подключение повышенной нагрузки, перенапряжение. Основные функции по защите человека и электропроводки в жилом доме выполняют ВА (выключатели автоматические), УЗО (устройство защитного отключения), ВД (выключатели дифференциальные), УЗИП, РПН (аппараты защиты от перенапряжения).

Выключатель автоматический (ВА)

Расчет и выбор аппаратов защиты является основой в проектировании электроснабжения частного дома. Основная их функция, это защита от сверх токов короткого замыкания (КЗ) и при включении повышенной нагрузки. От КЗ предусмотрен электромагнитный расцепитель, от повышенной мощности предназначен тепловой расцепитель.

Когда потребитель выбирает ВА, то он должен знать, что у каждого электрического прибора есть пусковой ток. Это электрический ток, который больше номинального (рабочего) на определенную величину. Данная величина может превышать в 3, 5 или 7 раз номинальный ток электроприбора. Время прохождения пускового тока несколько миллисекунд. Но и этого времени хватит, что бы электромагнитный расцепитель сработал и ВА отключил электрическую сеть. По этой причине автоматические выключатели разделили на несколько типов в зависимости от величин пусковых токов.

Тип В – (от 3 – 5) In, где In номинальный (рабочий) ток электрического прибора.
Тип С – (5 – 10) In
Тип D – (10 – 20) In

К примеру, необходимо установить ВА для асинхронного двигателя. У некоторых типов пусковой ток равен 6 In, значит выбираем ВА, а тип его В и так далее.

При выборе автоматов по типу, то есть по пусковому току необходимо учесть некоторые нюансы. Так автоматы АВВ классифицируются согласно МЭК 60947 – 2 (международный стандарт), где класс К (8 – 14) In, а класс Z (2 – 4) In.

Принцип работы теплового и электромагнитного расцепителя

Рис.1

Корпус ВА (1) выполняют из диэлектрического материала, как и рукоятка (2), которая служит для его включения. Фиксатор (3) предназначен для крепления на DIN-рейку при наличии обыкновенной отвертки (отгибаешь его и устанавливаешь или снимаешь ВА). Биметаллическая пластина (6) основной элемент ВА при защите от повышенной нагрузки. Суть ее в том, что она выполнена из особого сплава и имеет особые физико-технические характеристики и при прохождении через нее тока, который больше рабочего (номинального) тока, она изгибается. В результате данного изгиба она воздействует на элемент (7) и ВА отключает электрическую сеть. Это действия теплового расцепителя.

Если в электрической сети появились сверх токи (КЗ), то они проходят через соленоид (9), он втягивает сердечник и происходит отключение ВА. Это действия электромагнитного расцепителя.

Основные постулаты при выборе ВА для бытового потребителя

Когда потребитель покупает в магазине автоматический выключатель, в первую очередь он должен знать длительно допустимый ток кабеля, который он будет защищать.
При выборе аппаратов защиты (ВА) по тепловому расцепителю необходимо учитывать ток не отключения 1.13 In. Даже если нагрузка превышает номинальный ток в 1.11 раза, то тепловой расцепитель не сработает, а при длительном воздействии данного тока на провод это может привести к нежелательным последствиям.
Коэффициент 1.45 относительно номинального тока учитывает, когда отключится автоматический выключатель. Для ВА это время примерно через 1 час, но это зависит от многих факторов, внешняя среда, завод изготовитель, количество автоматов, которые расположены. А в это время изоляция кабеля может плавиться. Учитываете этот коэффициент при выборе ВА по номинальному току относительно длительно допустимого тока отходящего кабеля.

По количеству полюсов ВА делятся на одно, двух, трех и четырех полюсные. Так же выбирают ВА по степени защиты, количество контактов, виду установки, наличию токоограничения и так далее.

Номинальные токи автоматических выключателей находятся на наружной панели. Основная линейка для бытовых ВА 6.3, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63 А есть и больше.

stroymasterok.com

Расчет автоматических выключателей

Для выбора автоматического выключателя необходимо произвести расчет параметров автомата.Расчет автоматического выключателя заключается в определении номинального тока автомата наряду с время-токовой характеристики автомата. Выбор количества полюсов автомата не является расчетным показателем, а принимается исходя из схемы подключения питания.При расчете автомата необходимо помнить, что назначением автоматических выключателей является защита линий питания от разрушения электрическим током, превышающим расчетное значение для данной конкретной проводки. Иными словами, можно сказать, что при проведении расчета автоматического выключателя необходимо учитывать не столько мощность подключаемых к проводке нагрузок, сколько разрешенный для линии питания рабочий ток и токи, возникающие при включении нагрузок, называемые пускоывми токами.При рассчете номинального тока автомата во внимание принимается рабочий ток электропроводки и применяется таблица расчета автомата защиты, в соответствии с сечение провода и его материалом для определения номинального тока автомата. При выборе время токовой характеристики учитываются пусковые токи подключаеых нагрузок.

Расчет тока автомата

Как было указано выше, при расчете тока автоматического выключателя - автомата, учитывается сила тока, допускаемая для нормальной и безопасной работы конкретной линии питания, защищаемой автоматическим выключателем. То есть для расчета номинала автомата нужно знать максимальный рабочий ток линии линии питания, а не мощность и силу тока подключаемых нагрузок. Можно сказать и по другому: Расчёт тока по мощности нагрузок может производиться только в случае соответствия электропроводки мощностям назгузки. Часто применяемый расчёт тока автомата по суммарной мощности нагрузок не уситывает то, что автоматический выключатель в первую очереди предназначен для защиты линий электропитания, а не нагрузки. Так как документация на электропроводку обычно отсутствует и документально определить, на какой ток проводка была рассчитана не представляется возможным, то номинальный рабочий ток проводки можно вычислить по сечению проводящей жилы провода. В зависимости от площади сечения проводника, материала проводника (медь или аллюминий), а так же способа прокладки проводки (открытая, скрытая в стене, в лотке, в трубе или в земле) провод может выдержать разные токи без перегрева.Сечение провода зависит от диаметра проводника (является функцией диаметра проводника круглого сечения). Диаметр проводника можно измерить микрометром или штангельциркулем и рассчитать сечение проводника по диаметру с помощю формулы: S≈0,785*D2, где S - это площадь сечения проводника в миллиметрах квадратных (мм2), а D - это диаметр проводника в миллиметрах (мм). ВАЖНО - нужно измерять диаметр только проводящей жилы, а не диаметр провода вместе с изоляцией, который будет больше и при рассчете даст неверный результат рабочего тока электро проводки.Используя результат измерения диаметра жилы провода и прилагаемые таблицы в зависимости от материала проводки, левая для медных жил и правая для аллюминиевых жил, определяем допустимый ток для проводки. Определяя допустимый ток проводки следует учитывать, что приведенные таблицы указывают ток для скрытой проводки, кроме того, видно что при наиболее распространенном виде проводки (один двухжильный провод), допустимый ток немного больше чем при использовании трехжильного провода. Это связано с тем, что рабочий ток проводки ограничивается температурой, до которой нагревается провод при протекании по нему тока. В случае трехжильной проводки теплоотдача провода снижается по сравнению с двухжильным проводом и допустимый рабочий ток так же снижается по сравнению с двухжильным проводом. Так же можно отметить, что в случае одного одножильного провода допустимый рабочий ток проводки немного увеличится по сравнению с двухжильным проводом. После определения рабочего тока проводки, подбираем номинал тока автомата, который эту проводку будет защищать. Номинал автомата выбирается либо равным либо меньшим рабочего тока проводки. Иногда используют автомат с номиналом немного превышающим рабочий ток проводки.

Выбор характеристической кривой

Кроме номинала автомата выбирается так же время-токовая характеристика, кривая автомата, зависящая от подключаемых к проводке нагрузок, вернее от их пусковых токов. В приведенной таблице указаны кратности пусковых токов некоторых электрориборов и их продолжительность. Исходя из указанных кратностей пускового тока и известного тока электроприбора можно определить какой силы в амперах достигнет ток в сети при включении прибора и сколько такой повышенный ток будет продолжаться. Например, зная, что мощность электромясорубки составляет 1,5кВт, то есть рабочий ток будет равен 6,81 Ампер, и учитывая кратность пускового тока до 7 раз получам ток в 48А!, и такой ток может течь в цепи на протяжении 1 - 3 секунд. Если автоматический выключатель, установленный для защиты линии, от которой питается эта мясорубка, B16, то посмотрев на время токовую характеристику B мы увидим, что он может сработать по перегрузки во время включения мясорубки, так как трехкратное превышение 16 Ампер как раз равно 48-и амперам, в связи с чем для защиты этой линии лучше использовать C16, у которого срабатывание от кратковременного превышения, в соответствии с характеристической кривой C начинается с 16 Х 5 = 80 Ампер.Несмотря на то, что в таблице присутствуют и большие кратности токов, например у блоков питания, где зарядка электролитических конденсаторов создает пусковой ток вплоть до 10-и кратного, мощность таких приборов обычно невелика и продолжительность такого тока достаточно мала, что обычно не создает угрозы пускового отключения автомата.

xn----7sbbagdse0ablcifct7a2difd2hn3f6a0c.xn--p1ai

Расчет автоматического выключателя

Расчет мощности автомата.

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто (в лотке)	в одной трубе
	открыто (в лотке)	двух одно-жильных	трех одно-жильных	четырех одно-жильных	одного двух-жильного	одного трех-жильного
0,5	11	–	–	–	–	–
0,75	15	–	–	–	–	–
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто (в лотке)	в одной трубе
	открыто (в лотке)	двух одно-жильных	трех одно-жильных	четырех одно-жильных	одного двух-жильного	одного трех-жильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	–	–	–
185	390	–	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–	–

Выбор характеристики автоматов.

Вид нагрузки	Кратность пускового к рабочему току	Продолжительность пускового тока, сек
Лампы накаливания	5 - 13	0,05
Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль	1,05 - 1,1	0,5 - 30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами	1,05 - 1,1	0,1 - 0,5
Приборы с блоками питания	5 - 10	0,25 - 0,5
Приборы с трансформатором на входе блока питания	до 3	0,25 - 0,5
Бытовые приборы с электродвигателями	3 - 7	1 - 3

Материалы, близкие по теме:

electromontaj-st.ru

Максимальная токовая защита - выбор и принцип действия РЗА

В нормальном режиме по линии, в трансформаторе, двигателе течет рабочий ток, значение которого известно и определяется номинальными параметрами.

Однако, порой возникают аварийные, переходные ситуации, когда происходят перерывы питания, вследствие коротких замыканий, самозапуска, перегрузок. Значение тока повышается до величины, которая может привести к нарушению работоспособности электрической сети, выхода из строя электрооборудования.

Чтобы не происходило подобных аварий, необходимо на этапе проектирования предусмотреть методы защиты от переходных токов. Для этого служит релейная защита, а в частности защита от токов короткого замыкания - максимальная токовая защита. Эта защита также относится к токовым, как и токовая отсечка.

На линиях с односторонним питанием МТЗ устанавливается в начале линии со стороны источника питания. Так как сеть может состоять из нескольких линий, то на каждой из них ставят свой комплект защит. При повреждении на одном из участков линии сработает защита этого участка и отключит линию. Защиты других линий отстроены по времени, таким образом соблюдается селективность. Они отключатся, не успев сработать. Время срабатывания увеличивается в направлении от потребителя к системе.

На линиях с двухсторонним питанием защита МТЗ является дополнительной и достижение селективности одними лишь средствами выдержки времени является невозможным. Поэтому в таких сетях применяются направленные защиты.

Классификация МТЗ

Максимальные токовые защиты классифицируются на трехфазные и двухфазные (в зависимости от схемы исполнения), в зависимости от способа питания (с постоянным или переменным опертоком), защиты с зависимой и независимой характеристикой.

Принцип действия максимальной токовой защиты

При достижении током величины уставки подается сигнал на срабатывание реле времени с заданной выдержкой времени. Затем после реле времени сигнал идет на промежуточное реле, которое мгновенно отправляет ток в цепь отключения выключателя.

У зависимых защит выдержка времени задается уставкой на реле, у независимых - выдержка зависит от величины тока. Зависимые защиты проще отстраивать и согласовывать.

Схема защиты МТЗ

На рисунке выше приведена схема максимальной токовой защиты - токовые цепи и цепи управления.

Параметры и расчет максимальной токовой защиты

МТЗ не может совмещать в себе функцию защиты от перегрузки, так как действие МТЗ должно происходить по возможности быстрее, а защита от перегрузки должна действовать, не отключая допустимые кратковременные токи перегрузки или пусковые токи при самозапуске электродвигателей.

То есть первое условие выбора МТЗ - отстройка от максимального рабочего тока нагрузки
После срабатывания защиты реле должно вернуться в рабочее положения. Ток возврата должен быть больше максимального рабочего тока, с учетом самозапуска, после предотвращения нарушения снабжения
Ток срабатывания защиты равен коэффициенту запаса отнесенный к коэффициенту возврата и умноженный на коэффициент запуска и максимальный рабочий ток
Ток срабатывания реле зависит от коэффициента схемы (зависит от реле), тока срабатывания защиты отнесенных к коэффициенту трансформатора тока
Чувствительность защиты определяется отношением минимального тока короткого замыкания в конце зоны защиты к току срабатывания защиты
Ступень времени для согласования выдежек времени зависит от выдержки времени соседней защиты, погрешности замедления реле времени соседней защиты, времени отключения выключателя соседней защиты. Для защит с независимой выдержкой времени это время может быть 0,4-0,5с, для защит с зависимой - 0,6-1с

К достоинствам МТЗ относится их простота и наглядность, надежность, невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести большие выдержки времени вблизи источников питания, хотя именно там токи короткого замыкания должны отключаться быстро.

Максимальная токовая защита является основной в сетях до 10кВ, однако, применение она нашла и в сетях выше 10кВ.

Поделитесь с коллегами и сокурсниками

pomegerim.ru

Каталог товаров