Номинальное рабочее напряжение автоматического выключателя. Основные характеристики автоматического выключателя. Предельная коммутационная способность

Рисунок 6.3 – Время-токовая характеристика автоматического выключателя с комбинированным расцепителем

2) Предельная коммутационная способность (ПКС) – это наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен отключить без повреждений и включить без сваривания.

3) Электродинамическая устойчивость – наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен выдержать в течение короткого промежутка времени без механических повреждений.

4) Термическая устойчивость – наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен пропустить в течение короткого промежутка времени без порчи изоляции и токоведущих частей.

5) Механическая и электрическая износостойкость – количество коммутационных циклов «включение-отключение», которые аппарат способен выдержать без повреждений.

Основные параметры автоматических выключателей

Автоматический выключатель – это электрический коммутационно-защитный аппарат, предназначенный для автоматического размыкания электрической цепи при аварийных ситуациях, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей при нормальных условиях работы.

К основным параметрам автоматических выключателей относятся:

номинальное напряжение автоматического выключателя;

номинальный ток автоматического выключателя;

номинальный ток максимального расцепителя;

уставка по току срабатывания максимального расцепителя;

уставка по времени срабатывания максимального расцепителя (только для селективных автоматов)

После того, как инвертор обнаруживает сетевое напряжение в гнезде, он снова автоматически переключает прибор обратно на питание от сети и запускает правильный цикл зарядки. Они предназначены для работы цепей электростанций с задачей проведения в течение длительного времени и подключения рабочих токов и, прежде всего, отключения токов помех.

В настоящее время они являются доминирующим решением в области среднего напряжения. Текущий вакуумный выключатель можно считать близким к идеальному выключателю обслуживания на протяжении многих лет благодаря герметичной конструкции системы тушения и высокой прочности вакуумных прерывателей. Он также является самым экологически чистым, без содержания опасных газообразных и жидких веществ.

Номинальным током АВ считается ток, на который рассчитаны его главные контакты в продолжительном режиме работы. Для отключения токов КЗ в АВ устанавливают максимальные расцепители (реле максимального тока). Номинальные токи максимальных расцепителей могут отличаться от номинальных токов АВ. Уставкой по току срабатывания максимального расцепителя считается ток, при котором максимальный расцепитель отключит автомат. Уставка по току срабатывания АВ обычно приводится в относительных единицах. Уставка по времени срабатывания максимального расцепителя это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом отключения автоматического выключателя.

Вопрос 7

ГРЩ. Конструкція. Апаратура і прибори, встановлені на ГРЩ.

Судовыми распределительными щитами называются конструкции, на которых установлена коммутационная, защитная и измерительная аппаратура, регулирующие и сигнальные устройства, предназначенные для включения, отключения и защиты электрических установок и сетей, контроля, регулирования и измерения электрических параметров источников электроэнергии, а также сигнализации о положении коммутационных аппаратов и состоянии электрических цепей.

Главные распределительные щиты (ГРЩ) предназначены для управления работой генераторных агрегатов, контроля, регулирования их параметров и подачи питания судовым приемникам или фидерам приемников.

ГРЩ имеют каркасную конструкцию. Разработаны типовые секции ГРЩ. Схемы ГРЩ разрабатывают применительно к типу судна с учетом мощности и количества генераторных агрегатов и потребителей электроэнергии.

Для сокращения сроков и стоимости проектирования, изготовления, транспортировки и монтажа на судне ГРЩ выполняют из ряда отдельных конструктивно законченных секций: генераторных, распределительных и управления. К ним могут добавлять секции питания с берега и др.

Количество генераторных секций в ГРЩ равно количеству генераторов, установленных на данной электростанции. Количество распределительных секций определяется количеством фидерных (и магистральных) автоматических выключателей, которые необходимо установить на ГРЩ. В ГРЩ обычно предусматривают одну или две секции управления и одну секцию питания с берега.

Генераторные секции предназначены для контроля, защиты и управления работой генераторов, а также передачи электроэнергии от генераторов на сборные шины ГРЩ.

Распределительные секции служат для контроля, защиты и управления распределением электроэнергииот шин ГРЩ к потребителям или РЩ.

Секция управления предназначена для контроля и управления работой СЭС.

Секция питания с берега служит для контроля защиты и управления приемом электроэнергии от береговой сети, а также для передачи электроэнергии от шин ГРЩ к потребителям, которые действуют при стояночном режиме работы судна.

На генераторной секции устанавливаются: приборы контроля тока, напряжения, активной мощности, частоты генератора; автоматы для защиты генератора от токов КЗ и перегрузок; реле обратной мощности для защиты генератора от двигательного режима работы, переключатель питания серводвигателя рейки топливного насоса; устройство гашения поля генератора; система регулирования тока возбуждения и напряжения генератора. Для питания перечисленных приборов и устройств в генераторной секции устанавливаются измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Согласно требованиям Регистра для каждого генератора постоянного тока должны быть установлены на ГРЩ и АРЩ по одному вольтметру и амперметру.

Согласно требованиям Регистра для каждого генератора переменного тока должны быть установлены на ГРЩ и АРЩ следующие электроизмерительные приборы:

амперметр с переключателем для измерения тока в каждой фазе;

вольтметр с переключателем для измерения фазных и линейных напряжений;

частотомер;

ваттметр;

другие необходимые приборы.

Измерительные приборы должны иметь шкалы с запасом по делениям, превышающие номинальные значения измеряемых величин. Следует применять измерительные приборы с пределами шкал не менее следующих:

вольтметры – 120% номинального напряжения;

амперметры для генераторов переменного тока и потребителей –130% номинального тока;

ваттметры – 130% номинальной мощности;

частотомеры – 10% номинальной мощности.

В цепях ответственных потребителей с номинальным током от 20 А и более должны устанавливаться амперметры. Эти амперметры допускается устанавливать на ГРЩ или у постов управления.

На ГРЩ в фидере питания от внешнего источника должны быть предусмотрены:

коммутационные и защитные устройства;

вольтметр или сигнальная лампа;

устройство защиты от обрыва фазы.

На ГРЩ и АРЩ должно быть установлено устройство для измерения сопротивления изоляции.

Должна быть предусмотрена визуальная и звуковая сигнализация о недопустимом снижении сопротивления изоляции.

Там, где возможно, выключатели должны устанавливаться и подключаться таким образом, чтобы в положении «Выключено» подвижные контакты и вся связанная с выключателем защитная и контрольная аппаратура не находилась под напряжением.

Электроизмерительные приборы размещают на высоте 1500-1800мм, автоматы и плавкие предохранители на высоте 200-1800мм от уровня палубы.

Панели электроизмерительных приборов и их переключателей выполняют открывающимися, остальные – съемными. На лицевой и задней сторонах ГРЩ устанавливают горизонтальные или вертикальные поручни из изоляционного материала.

Спереди и сзади ГРЩ предусматривают проходы соответственно не менее 800 – 600 мм при длине щита до 3 м, не менее 1000 и 800 мм – при большей длине.

Пространство позади ГРЩ выгораживают и снабжают сдвигающейся или открывающейся наружу дверью, стопорящейся в открытом положении. При длине ГРЩ не менее № м устанавливают две и более удаленных друг от друга двери.

В качестве токоведущих проводников в ГРЩ применяют шины из элктролитической меди. Шины окрашивают. Окраска шин повышает допустимую нагрузку примерно на 15% по сравнению с неокрашенными.

Шины постоянного тока окрашивают:

положительная полярность – в красный цвет;

отрицательная полярность – в синий цвет.

Шины трехфазного переменного тока окрашивают:

фаза А – в зеленый цвет;

фаза В – в желтый цвет;

фаза С – в фиолетовый цвет.

Заземляющие шинопроводы окрашивают в зелено-желтый цвет (поперечные полосы).

1. Номинальное рабочее напряжение U e (В) – значение напряжения на которое рассчитан выключатель, и которому соответствуют другие параметры выключателя. Обычно выражается как напряжение между фазами. Указанное напряжение означает максимальное допустимое значение в течение длительного времени. При меньших напряжениях отдельные характеристики могут изменяться и даже улучшаться, например отключающая способность.

2. Номинальное напряжение изоляции U I (кВ)

Характеризует изоляционные свойства аппарата, определяется в ходе его испытаний высоким напряжением (импульсным и промышленной частоты).

3. Номинальное импульсное напряжение U Imp (кВ)

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение – пиковое значение импульсного напряжения заданной формы и полярности, которое может выдержать аппарат без повреждений.

4. Номинальный длительный ток выключателя I U (А) (номинальный токвыключателя) – значение тока, которое выключатель может проводить неограниченное время (недели, месяцы или даже годы). Это наибольший ток, который автоматический выключатель может проводить в продолжительном режиме при температуре окружающего воздуха 40°С по стандарту ГОСТ Р 50030.2-99 и 30°С по стандарту ГОСТ Р 50345-99. При более высоких температурах значение номинального тока уменьшается. Обычно номинальный ток выключателя равен наибольшему значению номинального тока защитного расцепителя, предусмотренного для данной конструкции выключателя. Данный параметр используется для определения типоразмера автоматического выключателя.

5. Номинальный ток I n (А) – значение тока, характеризующее защитный расцепитель, установленный на автоматический выключатель. Именно этот ток соотносится с номинальным (расчетным) током нагрузки, защищаемой автоматическим выключателем.

6. Номинальная одноразовая предельная коммутационная способность выключателя (ОПКС) I c u (кА) при коротком замыкании (предельная отключающая способность) – действующее значение периодической составляющей тока КЗ, которое АВ может отключить

Это наибольший ток короткого замыкания, который автоматический выключатель способен отключить при заданном напряжении и коэффициенте мощности. Испытания на I cU проводятся по схеме О – t – ВО, где О – отключение, t – выдержка времени, ВО – включение с последующим автоматическим отключением.

В ходе испытания контролируются изоляционные свойства автоматического выключателя, которые не должны снижаться ниже допустимого предела. Ток, при котором автоматический выключатель сохраняет свои изоляционные свойства и способность к отключению в соответствии с требованиями стандарта, обозначается I cn .

7. Номинальная рабочая предельная коммутационная способность (ПКС) I cs , % (рабочая отключающая способность) – действующее значение периодической составляющей тока КЗ, которое АВ может отключить в определенном тестовом цикле.

Это величина выражается в % от I cU : 25% (только для категории А), 50%, 75% или 100%. Автоматический выключатель должен нормально работать после неоднократного отключения тока I c s при испытании в последовательности О–ВО–ВО.

На автоматические выключатели часто наносят два значения отключающей способности. Это объясняется тем, что в разных стандартах используются разные условия испытаний:

- – стандарт ГОСТ Р 50345-99 (I EC 60898) для аппаратов бытового и аналогичного назначения, где при неквалифицированном обращении возможно неоднократное включение неисправной цепи. Наибольшая отключающая способность (в А) указывается в прямоугольнике без указания единицы измерения.

10 кA – стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) для всех применений, где требуется определенная квалификация обслуживающего персонала. В этом случае наибольшая отключающая способность указывается с единицей измерения (кA).

Значение отключающей способности должно соотносится с величиной тока КЗ в месте установки самого АВ и должны выполняться следующие условия I cu > I к, I cs > I к.

8. Номинальная наибольшая включающая способность I cm (кА, пиковое значение) – максимальное ожидаемое значение тока, при котором автоматический выключатель обязан включиться. При переменном токе это значение должно быть не ниже, чем его номинальная предельная отключающая способность, умноженная на коэффициент «n ». В соответствующей таблице (табл. 2 ГОСТ Р 50030.2) представлены значения коэффициента «n ».

Аппараты, не имеющие функции защиты (например, выключатели нагрузки), должны выдерживать (т.е. пропускать «через себя») ток короткого замыкания, значение и длительность которого определяются параметрами срабатывания присоединенного аппарата защиты.

9. Номинальный кратковременно выдерживающий сквозной ток I cw (кА) – действующее значение переменного тока, который АВ способен выдержать без ухудшения характеристик за определенное время, предпочтительными значениями которого являются 1 и 3 сек.

Это ток короткого замыкания, который автоматический выключатель категории В способен выдерживать в течение установленного времени без изменения своих характеристик. Этот параметр используется для обеспечения селективности срабатывания аппаратов. Для переменного тока – это действующее значение периодической составляющей ожидаемого тока короткого замыкания, который рассматривают как неизменный на протяжении определенного короткого времени. Длительность прохождения I cw должна составлять, по крайней мере, не менее 0,05 c. Значение I cw указывается для тока, действующего в течение 1с. Для других длительностей надо вводить соответствующие обозначения, например I cw 0,2 . При этом необходимо убедиться в том, что величина I 2 t факт до момента срабатывания расположенного ниже аппарата защиты действительно меньше, чем I cw 2 t факт . Соответствующий выключатель может оставаться замкнутым до тех пор, пока значение I 2 t не превысит значения I cw 2 умноженного на одну секунду.

Номинальный кратковременно выдерживаемый ток должен быть не ниже 12 I n или 5 кА (использовать большее значение) для АВ с номинальным током до 2500А и не ниже 30кА - для АВ с номинальным током выше 2500А.

Категория А. Выключатели, не предназначенные специально для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, то есть без заданной кратковременной выдержки времени, предусматриваемой для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания, а поэтому без номинального кратковременного выдерживаемого тока.

Категория В . Выключатели, специально предназначенные для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, то есть с заданной кратковременной выдержкой времени (которая может быть регулируемой). Такие выключатели обязаны иметь в качестве характеристики номинальный кратковременно выдерживаемый сквозной ток I cw .

Стандарты, регламентирующие технические характеристики

Основные технические характеристики регламентируются следующими стандартами на автоматические выключатели:

1. Стандарт ГОСТ Р 50345-99 (IEC 60898) определяет требования к аппаратам бытового и аналогичного назначения, а также ко всем случаям, когда потребители устройств не обладают достаточной квалификацией. Стандарт применяется к аппаратам, имеющим максимальные значения: номинального тока 125 А, ОПКС не более 25 000 А и номинального рабочего напряжения 440 В. Уставка теплового расцепителя составляет от 1,05 до 1,3 I n . Стандарт определяет диапазоны токов для мгновенных расцепителей типов В (от 3 I n до 5 I n ), С (от 5 I n до 10 I n ) и D (от 10 I n до 50 I n ). Аппараты, соответствующие стандарту IEC 60898 в диапазоне соответствующих характеристик, могут также использоваться в промышленных установках.

2. Стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) определяет требования к аппаратам промышленного применения, обслуживаемых квалифицированным персоналом. У этого класса аппаратов возможно регулирование всех характеристик (I r , I m и т.д.). Для I r =I n срабатывание от перегрузки должно происходить при токе от 1,13 до 1,45 I n .

Время отключения автоматических выключателей

Полное время отключения автоматического выключателя включает в себя собственное время отключения и время гашения дуги. Продолжительность гашения дуги зависит от эффективности работы дугогасительного устройства.

По полному времени автоматические выключатели условно классифицируют следующим образом:

а) токоограничивающие выключатели – отключают токи короткого замыкания в первый полупериод после возникновения тока короткого замыкания, то есть со временем меньше 0,01с.

б) нормальные быстродействующие выключатели – отключают токи короткого замыкания в течение 0,02 – 0,1с;

в) селективные выключатели – это такие АВ, где создаётся специальная выдержка времени после получения импульса на срабатывание. Предназначены для обеспечения селективности защиты.

Рекомендуем почитать

Электродвигатель

Тои помощники - органы чувств

Стабилизаторы и ИБП

Самоанализ открытого занятия по фэмп «лесные жители зимой Карта анализа занятия в доу по фэмп

Электродвигатель

Анализ занятия по математике Анализ проводимых занятия в доу фэмп

Счётчики

Занятие во второй младшей группе на тему: «В гостях у сказки Сказки во второй младшей

Освещение

Мгимо - московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии Мгимо у мид рф расшифровка

Законодательство и законы

Система «Город» Личный кабинет