Как работят характеристиките на токовите прекъсвачи и предпазители

Електрическият ток има една отличителна черта: той е в състояние да тече само в затворен контур. Ако тази верига е прекъсната, тогава нейното действие веднага спира. Това свойство е въплътено в работата на защита от свръх ток, базирана на използването на предпазители и прекъсвачи.

Те са избрани по такъв начин, че да издържат номиналната стойност на тока, протичащ през тях за дълго време. Това гарантира надеждността на захранването на потребителите. В същото време предпазителите и прекъсвачите имат защитни функции: по време на аварийни условия в контролирана верига те нарушават опасния ток, преминаващ през тях.

В същото време в комплекса се вземат предвид два фактора:

1. величината на течащия натоварващ ток;

2. Продължителността на излагането му.

Предпазният предпазител издухва от топлината, създадена от тока, преминаващ през него.

Прекъсвачът също взема предвид температурното прегряване на веригата и отваря силните си контакти поради работата на термичното освобождаване. В същото време тя включва и друго устройство - електромагнитно освобождаване, което реагира на излишната електромагнитна енергия, която се проявява дори в импулсен режим.

Повече подробности за устройството, принципа на работа и експлоатационните характеристики на прекъсвачите и предпазителите са описани тук:

Предпазител или прекъсвач - кое е по-добре?

Предпазители автоматична резба тип PAR

Избор на прекъсвачи по основни параметри

Работата на всички тези устройства се оценява по определени технически характеристики, които обикновено се наричат ​​времеви ток, тъй като те точно определят времето на реакция на защитите, като се има предвид зависимостта му от честотата на превишаване на аварийния ток спрямо номиналното състояние.

Характеристики на времевия ток (VTX) изразени в графики в декартови координати. Ординатната ос е времето, измерено в секунди, а абсцисата е съотношението на протичащия авариен ток I към номиналната стойност In на превключващото устройство.

Защо е създадена защитната характеристика на предпазителя?

За правилното функциониране на предпазителя вътре в електрическата верига трябва да се вземе предвид:

• технически възможности;

• условия за проверка;

• назначаване.

Основните параметри на защитните характеристики на предпазителя

Графиката на изключване на предпазителя за различни токове се изразява чрез крива линия, разделяща работното пространство на координатите на две части:

1. работната зона, в която предпазителят остава непокътнат и надеждно осигурява потока на тока в защитената верига;

2. зоната на потока на токовете на ограничаващото изключване, в която веригата се прекъсва.

Първата част на графиката е показана в светло зелено, а втората е подчертана в бежово.

Защитната характеристика на предпазителя се намира на границата на тези две зони. В пространството на работните токове предпазителят остава непокътнат и когато стойностите им се увеличат над критичното състояние, той издухва.

Текущата гранична зона е опасна за оборудването и трябва да бъде изключена възможно най-бързо.

Защитната характеристика на предпазителя изразява продължителността от началото на аварийната операция до момента на нейното изключване, представена в зависимост от превишаването на опасния ток над номиналната стойност на предпазителя.

Прекъсвачът се характеризира с три вида токове:

1. оценен, който може да издържи почти неограничено време;

2. минимален тест, под действието на който може да работи повече от един час;

3. Максималният тест, който причинява изгарянето му за по-малко от един час.

Вграждащата предпазител предпазва веригата, свързана към нея, от два вида аварийни състояния:

1. претоварвания с повишени товари, които се изключват със закъснение;

2. късо съединение - късо съединение, изискващо възможно най-бързо отстраняване.

Всички тези режими и видове токове се вземат предвид при избора на предпазител и предпазител. За това се разработват математически отношения, трансформирани от графики и таблици в удобна форма.

Как да създадете защитна характеристика на предпазителя

Предпазителят може да използва защитата само веднъж. След това изгаря. Следователно нейната характеристика може да бъде създадена само косвено.

За целта растението избира на случаен принцип определен брой проби от всяка партида готови продукти. Те се използват за допълнителни електрически тестове при различни токове. Според техните резултати се съставят таблици и графики, които позволяват да се прецени качеството на освободената серия предпазители.

Присвояване на характеристика за защита на предпазителя

Прекъсвачът се предпазва от електрически параметри за решаване на чисто практическа задача: да се осигури правилния му избор по отношение на работни и защитни свойства.

За целта вземете предвид:

• стойността на работното напрежение на веригата, в която трябва да работи предпазителят;

• ограничете тока на счупване на запалимата вложка, способен да го счупи (прекъснете);

• стойността на номиналния ток на предпазителя, като се вземат предвид коефициентите на неговото натоварване и отделянето от претоварвания.

Без да се използват защитните характеристики на предпазителя, е невъзможно да се избере предпазителят за неговата надеждна работа в електрическата верига.

Как работи характеристиката на текущото време на прекъсвача?

Изборът на характеристиките на тока във времето се влияе от:

• конструктивни характеристики на вградените защити;

• конфигурация на избрания график.

Влиянието на дизайна на защитата на машината върху формата на характеристиките й за реакция

Предоставянето на защитни свойства в прекъсвача са две вградени устройства, които работят на принципите на релета с директно действие. Те изключват силовите контакти на машината, когато номиналните стойности са надвишени според критериите за ограничение:

1. топлинно натоварване;

2. електромагнитно излагане.

Биметалната плоча на термичното освобождаване усеща загряването на намотките на проводниците. При превишаване се огъва, отстранявайки съединението на съединителя от задържане.

Под действието на силата на опъване на пружината подвижният рокер, освободен от задържане, се завърта, а силовите му контакти разрушават веригата на захранване.

При електромагнитно освобождаване прекъсването на силовите контакти става поради избиването на задържащия лост на пружината от въздействието на тласкача, което се случва под въздействието на аварийния ток.

За разлика от предпазителя с издухан предпазител, и двете устройства са проектирани за многократна употреба. Те ви позволяват бързо да възстановите прекъсванията на веригата след предотвратяване на необичайни ситуации.

Работата на термичното освобождаване и електромагнитното изключване е включена в алгоритъма за изключване на прекъсвача и се отчита всеобхватно, когато се отклонява по време на характеристиката на тока на тока.

Вижте също:Как да се уверите, когато купувате машина в магазин, че тя работи

Тъй като температурата на околната среда и биметалната плоча влияят върху скоростта на екраните, всички измервания обикновено се правят при +30 градуса по Целзий.

Кривата на времевия ток за прекъсвач е сложна линия, подчертана от буквите ABC.Горната секция AB съответства на работата на топлинното освобождаване, а долната му част на електромагнитното прекъсване.

Основните параметри на графиката на характеристиката на времевия ток

Температурни ефекти

За разлика от защитната характеристика на предпазителя за прекъсвача VTX графиката е представена от две линии:

1. отгоре, като се отчита работата на защитата директно от студено състояние +30^ох С;

2. по-ниска, създадена след многократно включване, когато дизайнът на машината не е имал време да се охлади.

Районът между тези два крайни участъка е подчертан. Когато работите с автоматичен прекъсвач, трябва да се има предвид, че той може да бъде разположен някъде в показаната зона. В този случай времето на изключване на аварийните токове е малко намалено в затоплено състояние и се увеличава в студа. Поради това се създава разпръскване в параметрите на отговора.

Температурата на конструктивните елементи може да окаже значително влияние върху времето за реакция на машината. Това става особено важно, когато се извършват електрически проверки, които изискват няколко измервания. За повторенията им е необходимо да се осигури време за охлаждане на защитите до +30 градуса.

Разделяне на BTX на зони

Прекъсвачи строго отделни часови зони -

текущи характеристики за разграничаване на работните зони: вътре в първата трябва да се осигури надежден поток от експлоатационни токове, а във втория трябва да се случи изключване на аварийни условия.

Линия на условни непрекъснати токове

За да се посочи първият регион на абсцисата на графиката, се избира 1.13 I / I nom. Тя се нарича точка на условното изключване. Под тези токове прекъсвачът не трябва да се изключва.

Когато се достигне, прекъсвачите с номинална стойност на тока до 63 ампера трябва да бъдат изключени след 1 час, а с големи номинални стойности - след два.

Местоположението на точката за условно пътуване е посочено на BTX диаграма без отказ.

Линия условно изключване

Точка по оста на абсцисата със стойност 1,45 I / I nom е втората гранична стойност на зоната на токовете при условно изключване и неотключване на силови контакти.

Точка 1.45 I / I nom характеризира токовете на условно задействане, той също е посочен на всички графики на VTX. Когато товарът, свързан към машината, достигне тази стойност, той трябва да се прекъсне след време:

• по-малко от 1 час, ако номиналната му стойност е до 63 ампера;

• не повече от два часа, когато номиналният ток надвишава тази стойност от 63 ампера.

Горната графика показва, че избраният прекъсвач има време за изключване на аварийния режим от студено състояние 1 час, а когато се нагрява, може да намалее до 40 секунди.

Практическо приложение на VTX параметрите

Анализ на използването на характеристиката на токовия прекъсвач във времето за токовете на условно изключващи се захранващи контакти ви позволява да вземете предвид продължителността на претоварването в свързаната електрическа верига. Това е важно, защото те могат да повредят оборудването.

Например, при избора на автоматична машина с номинална стойност 16 ампера и когато е студено, условният ток на изключване от 1,45 ∙ 16 = 23,2 ампера ще действа върху свързаното окабеляване за един час. Това време е достатъчно, за да прегреете изолацията на медни проводници с напречно сечение от квадрат 1,5 мм и да го деактивирате, да създадете условия за пожар. И случаите на защита на такива проводници и алуминий с квадратура 2,5 мм, с такива автомати, все още често се срещат на практика.

За да се изключат подобни ситуации, се препоръчва внимателно да се анализира характеристиката на тока на времето на прекъсвачите във връзка с натоварването, свързано към тях. За да се улесни техния избор, е създадена таблица за съответствие за номиналните токове и напречно сечение на медните проводници на кабели и проводници.

Производителите на прекъсвачи проверяват всичките си продукти за съответствие с приетите стандарти. Основните изисквания за машините са посочени в GOST R 50345—2010. В някои райони обаче характеристиките на тока във времето могат да варират леко. Тази функция трябва да се има предвид при избора на конкретен модел и неговите проверки.

Видове време-токови характеристики на прекъсвачи

Прекъсвачи могат да бъдат създадени за различни цели за експлоатационни условия. Според тези показатели техните VTX графики имат различни граници на времевия отговор. Това им позволява да възстановят селективността си, за да избегнат фалшиви изключения на оборудването.

Прекъсвачи са достъпни за битова или промишлена употреба.

Домакинските машини са класифицирани в три групи B, C и D:

1. Клас B е предназначен за защита на дълги линии и осветителни системи. Множеството токове за неговата работа е в рамките на 3 ÷ 5 In;

2. Клас C защитава изходящите групи или оборудване, което генерира умерени токове на натиск. Множеството на токовете 5 ÷ 10 In;

3. Клас D се използва за защита на потребителите с висок ток на натиск, например трансформатори или машини с мощни асинхронни електродвигатели. Множество токове 10 ÷ 20 Inom.

Прекъсвачите тип B са по-чувствителни. Те решиха да защитят крайните потребители вътре в апартаменти и къщи. И като въвеждащ автомат е по-добре да инсталирате тези, които принадлежат към тип С.

Качеството на състоянието на окабеляването и големината на съпротивлението на фазово-нулевия контур могат да повлияят на избора на прекъсвач. Стара изолация с високо съдържание на течове на течове и надценени характеристики на контура може да влоши условията на работа на машина тип C или да я доведе до повреда. В такива ситуации се използва клас Б.

Промишлените машини са класифицирани в три групи:

1. клас L - повече от 8 In;

2. клас Z - повече от 4 Inom;

3. клас К - повече от 12 инома.

Сред производителите в Европа има модели машини с клас А, който има граница на кратност на тока 2 ÷ 3 Inom.

Всички тези характеристики трябва да се вземат предвид при избора на дизайна на прекъсвача и неговите проверки. Автоматите, маркирани с една и съща оценка, в зависимост от типа характеристика на времевия ток, имат различно време за реакция.

Още по тази тема: Основни параметри на прекъсвачи