Низковольтные автоматические выключатели


СОДЕРЖАНИЕ:

Низковольтные автоматические выключатели

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ

Общие технические условия

Low-voltage automatic switches.
General specifications

МКС 29.120.40
ОКП 34 2100; 34 2200; 34 2300

Дата введения 1980-01-01

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.05.78 N 1431

2. Стандарт полностью соответствует международным стандартам МЭК 157-1-73*, МЭК 157-1-73 (1-83)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам можно получить перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3562-82

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6.1.1, 6.2.1-6.2.4, 6.2.7, 6.2.8, 6.3.1-6.3.4, 6.3.6-6.3.11, 6.3.14, 6.9

1.2, 1.3, 1.8, 1.9, 2.1, 2.3.18, 2.4.3, 4.1, 5.2.1, 5.3.2, 5.4.1, 6.3.8, 6.3.9, 6.4.2, 6.4.3, 6.4.4, 6.4.5, 6.5.1-6.5.3, 7.1.1, 7.2, 7.4

6. ИЗДАНИЕ (декабрь 2002 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в апреле 1983 г., ноябре 1986 г., сентябре 1987 г. (ИУС 8-83, 2-87, 12-87)

Настоящий стандарт распространяется на автоматические выключатели (далее — выключатели) общего назначения с естественным воздушным охлаждением. Выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных включений и отключений электрических цепей на токи до 6300 А и напряжение до 1000 В переменного и 1200 В постоянного тока.

Требования настоящего стандарта распространяются и на выключатели, встраиваемые в комплектные устройства.

Стандарт не распространяется на выключатели, предназначенные для применения на подвижных средствах наземного, водного и воздушного транспорта, для защиты от токов утечки, а также для применения в других узкоспециальных отраслях.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ИСПОЛНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1. ИСПОЛНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. Выключатели должны изготовляться следующих исполнений.

1.1.1. По назначению:

— для защиты при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей (кроме пуска и защиты электродвигателей). Возможность использования выключателей для включения и отключения токов электродвигателей должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных сериий и типов;

— для пуска, защиты и отключения электродвигателей.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.1.2. По роду тока главной цепи:

— постоянного тока;

— переменного тока;

— постоянного и переменного тока.

1.1.3. По числу полюсов главной цепи:

— однополюсные;

— двухполюсные;

— трехполюсные;

— четырехполюсные.

1.1.4. По наличию токоограничения:

— токоограничивающие;

— нетокоограничивающие.

1.1.5. По видам расцепителей:

— с максимальным расцепителем тока;

— с независимым расцепителем;

— с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.

1.1.6. По характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока:

— без выдержки времени;

— с выдержкой времени, независимой от тока;

— с выдержкой времени, обратно зависимой от тока;

— с сочетанием указанных характеристик.

1.1.4-1.1.6. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.1.7. По наличию свободных контактов:

— с контактами;

— без контактов.

1.1.8. По способу присоединения внешних проводников:

— с задним присоединением;

— с передним присоединением;

— с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние — с передним присоединением или наоборот);

— с универсальным присоединением (передним и задним).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.1.9. По виду привода:

— с ручным;

— с двигательным.

1.1.10. По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с находящимися под напряжением частями выключателя и его движущимися частями, расположенными внутри оболочки, — в соответствии с требованиями ГОСТ 14255.

Предпочтительно должны выбираться следующие степени защиты оболочки: IP00, IP20, IP30 и IP54.

Степень защиты зажимов для присоединения внешних проводников может быть ниже степени защиты оболочки выключателя.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.1.11. По способу установки:

— стационарные;

— выдвижные.

1.2. Номинальные напряжения и номинальные рабочие напряжения главной цепи выключателей должны соответствовать ГОСТ 21128 и предпочтительно выбираться из ряда:

220, 380, 660, 1000 В — для переменного тока;

110, 20*, 440 В — для постоянного тока.
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. Возможно, должно быть «220». — Примечание изготовителя базы данных.

По согласованию с потребителем допускаются номинальные напряжения главной цепи выключателя:

127, 500 В — для переменного тока;

1000, 1200 В — для постоянного тока.

Номинальные напряжения главной цепи выключателей, предназначенных на экспорт, — по заказу-наряду внешнеторговых организаций.

Возможность работы выключателей при напряжениях ниже номинального с учетом допустимых отклонений по ГОСТ 12434 должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Номинальное напряжение по изоляции выключателя должно выбираться из указанных рядов, быть не менее номинального напряжения соответствующих электрических цепей выключателей и устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, если оно отличается от номинального напряжения главной цепи.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.3. Значения допустимых отклонений номинального напряжения главной цепи должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов в соответствии с ГОСТ 12434.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.4. Номинальные токи главных цепей выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °С, должны соответствовать ГОСТ 6827. Предпочтительно номинальные токи для главных цепей выключателя следует выбирать из ряда: 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А.

По согласованию с потребителем допускаются номинальные токи главных цепей выключателей: 1500; 3000; 3200 А.

1.5. Номинальные токи максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных для paботы при температуре окружающего воздуха 40 °С, должны соответствовать ГОСТ 6827.

По согласованию с потребителем допускаются номинальные токи максимальных расцепителей тока: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1200; 1500; 3000; 3200 А.

Выключатели каждого следующего номинального тока должны иметь максимальные расцепители тока на номинальные токи, предусмотренные в выключателе предыдущего номинального тока, обеспечивая «перекрытие» не менее:

— трех значений номинальных токов для выключателей на номинальные токи до 63 А включительно;

— двух значений номинальных токов для выключателей на номинальные токи свыше 63 до 160 А включительно;

— одного значения номинального тока для выключателей на номинальные токи свыше 160 А.

Допускается по согласованию с потребителем иметь иное количество «перекрытий» по току расцепителя.

В случае, когда выключатель рассчитан на работу с максимальными расцепителями тока на различные номинальные токи, номинальный ток выключателя определяется номинальным током встроенного в него расцепителя и выбирается из ряда номинальных токов расцепителей.

1.4, 1.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.6. Номинальные токи максимальных расцепителей тока и выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха, отличной от указанной в пп.1.4 и 1.5, могут отличаться от приведенных значений и должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.7. Зависимость номинальных рабочих токов выключателей от температуры окружающего воздуха в пределах 20-60 °С (через каждые 10 °С) должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.8. Частота сети переменного тока, к которой присоединяется выключатель, должна соответствовать ГОСТ 12434.

1.9. Структура условного обозначения выключателя — по ГОСТ 12434.

1.10. Пример записи обозначения выключателя должен устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

1.9, 1.10. (Измененная редакция, Изм. N 3).

1.11. Термины, применяемые в настоящем стандарте, соответствуют ГОСТ 17703, ГОСТ 18311, ГОСТ 16504, ГОСТ 14312, ГОСТ 27.002, ГОСТ 19880, ГОСТ 15895*, ГОСТ 18322.
________________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ Р 50779.10-2000 и ГОСТ Р 50779.11-2000.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Выключатели должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 12434, а также технических условий на выключатели конкретных серий и типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Выключатели, предназначенные на экспорт, должны соответствовать также требованиям заказа-наряда внешнеторговых организаций.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.2. Требования к конструкции

2.2.1. Габаритные, установочные и присоединительные размеры, масса выключателей, электрические схемы и минимально допустимые расстояния от выключателей до металлических частей должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.2.2. Конструкция выключателя выдвижного исполнения должна обеспечивать взаимозаменяемость выключателей одного типа и их быструю замену, как правило, без применения специального инструмента.

Должно быть предусмотрено разъемное соединение вспомогательных цепей выключателя.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Требования к электрическим параметрам и режимам

2.3.1. Номинальным режимом работы выключателей должен быть продолжительный или прерывисто-продолжительный режим.

Выключатели должны быть рассчитаны на работу с длительно допустимой токовой нагрузкой внешних присоединительных проводов и шин, равной наибольшему предусмотренному номинальному току максимальных расцепителей тока. При этом внешние присоединительные провода и шины должны выбираться из расчета температуры жилы этих проводов 65 °С и шины 70 °С.

2.3.2. Соотношение между значениями токов, характеризующими наибольшие включающую и отключающую способности выключателей, которыми определяется их предельная коммутационная способность, а также коэффициент мощности коммутируемой цепи, должны соответствовать предпочтительным значениям, приведенным в табл.1. Постоянная времени коммутируемой цепи должна выбираться из ряда 5, 10, 15 мс. Значение 15 мс является предпочтительным.

Для выключателей, предназначенных коммутировать цепи переменного тока в тех случаях, когда предельная коммутационная способность задается только наибольшей отключающей способностью, ток, характеризующий наибольшую включающую способность выключателей, должен быть не менее, чем произведение и тока, характеризующего их наибольшую отключающую способность при соответствующем коэффициенте мощности цепи.

Ток, характеризующий наибольшую включающую способность выключателей постоянного тока, должен быть не менее тока, характеризующего их наибольшую отключающую способность.

Значение тока, характеризующего наибольшую отключающую способность выключателя, А

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.3. Выключатели должны коммутировать токи предельной коммутационной способности в одном из следующих номинальных коммутационных циклов:

О-П-ВО (категория Р-1);

О-П-ВО-П-ВО (категория Р-2),

где О — операция отключения; ВО — операция включения-отключения, т.е. включение, за которым немедленно следует отключение без дополнительной выдержки времени; П — пауза, которая должна быть не более 180 с, но не менее времени взвода выключателя.

Токи предельной коммутационной способности выключателей в номинальных коммутационных циклах категорий Р-1 и (или) Р-2 должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатели должны допускать работу в режиме автоматического повторного включения, если это установлено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов. Параметры и характеристики выключателей в указанном режиме должны устанавливаться этими техническими условиями.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.4. Значения токов одноразовой предельной коммутационной способности при операции ВО или О должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.5. В информационных материалах или эксплуатационной документации должна указываться зависимость изменения предельной коммутационной способности и одноразовой предельной коммутационной способности от места присоединения источника питания к подвижным или неподвижным контактам выключателя.

Рекомендуется в информационных материалах изготовителя приводить также зависимости изменения предельной коммутационной способности и одноразовой предельной коммутационной способности от изменения параметров цепи, установленных по согласованию между потребителем и разработчиком.

2.3.6. Выключатели должны надежно отключать и включать любой ток, вплоть до токов предельной коммутационной способности при 1,1 номинального напряжения и коэффициенте мощности или постоянной времени цепи, указанных в п.2.3.2.

Время дуги должно быть не более 0,3 с. Значения токов, при которых время дуги превышает 0,3 с, должны быть отнесены к критическим.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.7. Выключатели должны включать и отключать токи, характеризующие предельную коммутационную способность при номинальном коммутационном цикле, указанном в п.2.3.3, без зачистки контактов, смены и ремонта отдельных частей.

2.3.8. Общее количество циклов ВО при оперативных включениях и отключениях, а также количество циклов ВО под нагрузкой (коммутационная износостойкость) должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и выбираться из ряда:

а) общее количество циклов ВО:

0,63·10 ; 0,80·10 ; 1,00·10 ; 1,25·10 ; 1,60·10 ; 2,00·10 ; 2,5·10 ; 3,00·10 ; 4,00·10 ; 5,00·10 ; 6,30·10 ; 8,00·10 ; 10,0·10 ; 12,5·10 ; 16,0·10 ; 20,0·10 ; 25,0·10 ; 30,0·10 ; 40·10 ; 50,0·10 ; 63,0·10 ; 80,0·10 ; 100,0·10 ; 250·10 ; 500·10 ;

б) количество циклов ВО под нагрузкой:

0,063·10 ; 0,100·10 ; 0,160·10 ; 0,200·10 ; 0,250·10 ; 0,300·10 ; 0,400·10 ; 0,500·10 ; 0,630·10 ; 0,800·10 ; 1,00·10 ; 1,25·10 ; 1,6·10 ; 2,00·10 ; 2,5·10 ; 3,00·10 ; 4,00·10 ; 5,00·10 ; 6,30·10 ; 8,00·10 ; 10,0·10 ; 12,5·10 ; 16,0·10 ; 20,0·10 ; 25,0·10 ; 30,0·10 ; 40,0·10 ; 50,0·10 ; 63,0·10 ; 80,0·10 ; 100·10 .

При этом предпочтительно, чтобы отношение между количеством циклов ВО под нагрузкой и общим количеством циклов ВО соответствовало табл.2.

Номинальный ток выключателя,
А

Отношение между количеством циклов ВО при нагрузке и общим количеством циклов ВО для выключателей

Общее количество циклов ВО не менее, для выключателей

рассчитанных на техническое обслуживание

не рассчитанных на техническое обслуживание

рассчитанных на техническое обслуживание

не рассчитанных на техническое обслуживание

Св. 1250 до 2500

Св. 2500 до 6300

По согласованию с потребителем

Допустимое количество отключений выключателя под действием максимальных расцепителей тока из общего количества циклов ВО должно приводиться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и должно быть не менее 25 циклов ВО для выключателей на номинальные токи до 1000 А включительно, и должно устанавливаться по согласованию с потребителем для выключателей на номинальные токи свыше 1000 А.

Для работы выключателей под нагрузкой в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны устанавливаться:

— диапазон коммутируемых токов и напряжений;

— постоянная времени цепи постоянного тока, выбираемая в пределах 0-10 мс;

— коэффициент мощности цепи переменного тока 0,8±0,1.

Периодичность технического обслуживания выключателей, рассчитанных на техническое обслуживание, выраженная в циклах ВО, должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

При этом характер технического обслуживания должен устанавливаться в техническом описании и инструкции по эксплуатации.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.9. (Исключен, Изм. N 1).

2.3.10. Выключатели с максимальными расцепителями токов должны быть термически и динамически стойкими во всем диапазоне токов, вплоть до токов, установленных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, характеризующих наибольшую включающую и отключающую способность при регламентированном для выключателей времени срабатывания и заданных параметрах цепи.

Термическая и электродинамическая стойкость (устойчивость при сквозных токах) выключателей без максимальных расцепителей тока должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.11. Электромагнитные и полупроводниковые максимальные расцепители тока для защиты в зоне токов короткого замыкания и в зоне токов перегрузки

2.3.11.1. В технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны устанавливаться:

— диапазон уставок по току срабатывания для расцепителей, уставки по току срабатывания которых могут регулироваться в условиях эксплуатации;

— значения уставок по току срабатывания для расцепителей, уставки по току срабатывания которых не регулируются в условиях эксплуатации. При этом допускается указывать только наибольшее или наименьшее значение уставки по току срабатывания для выключателей бытового назначения.

2.3.11.2. В технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны устанавливаться:

— диапазон выдержек времени для расцепителей, выдержки времени которых могут регулироваться в условиях эксплуатации;

— значение выдержки времени для расцепителей, выдержки времени которых не регулируются в условиях эксплуатации.

2.3.11.1, 2.3.11.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.11.3. Выключатели с расцепителями с выдержкой времени не должны срабатывать и расцепители должны возвращаться в исходное положение, если сверхток спадает до номинального тока по истечении времени до 70% от минимально допустимого соответственного времени срабатывания. Допускается по согласованию с потребителем вместо 70% устанавливать 66%, что должно указываться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Рекомендуется в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов приводить значения коэффициента возврата по току расцепителей в зоне токов короткого замыкания и токов перегрузки.

2.3.11.4. Погрешность срабатывания выключателей с максимальными расцепителями тока электромагнитными и полупроводниковыми при приемке должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и выбираться из ряда: ±5; ±10; ±15; ±20%.

При этом верхнее и нижнее отклонения могут быть различными.

Погрешность срабатывания выключателей при защите в зоне токов перегрузки без выдержки времени или с независимой от тока выдержкой времени не должна превышать ±10%.

Для выключателей, у которых уставка по току срабатывания задана наименьшим или наибольшим значением, погрешность срабатывания не должна указываться.

2.3.11.3, 2.3.11.4. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.11.5. Допустимые изменения погрешности срабатывания выключателей с максимальными расцепителями тока в процессе эксплуатации в условиях, установленных в настоящем стандарте, должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.12. Максимальные расцепители тока для защиты в зоне токов перегрузки

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.12.1. Выключатели с максимальными расцепителями тока с обратно зависимой от тока выдержкой времени для защиты электрических цепей (кроме электродвигателей) при одновременной нагрузке всех полюсов:

а) не должны срабатывать в течение времени менее при начале отсчета с холодного состояния при токе , указанном в табл.3;

б) должны срабатывать в течение времени менее при начале отсчета с нагретого состояния (соответствующего току в течение времени согласно табл.3 при токе , указанном в табл.3).

Максимальный расцепитель тока с обратно зависимой от тока выдержкой времени

Номинальный ток выключателя, А

Температура окружающего воздуха, °С

в кратностях к номинальному току расцепителя

Без температурной компенсации

С температурной компенсацией

________________
* Устанавливается в стандартах или технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускаются по согласованию с потребителем другие требования, что должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Для расцепителей выключателей бытового назначения допускается ток срабатывания:

— не более 2 — для выключателей на номинальные токи до 6,3 А включительно;

— не более 1,5 — для выключателей на номинальные токи свыше 6,3 А.

При этом отношение тока срабатывания к току несрабатывания должно быть примерно 1,3.

По согласованию с потребителем допускается иное соотношение тока срабатывания к току несрабатывания.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.12.3. Токи срабатывания и несрабатывания выключателей с максимальными расцепителями тока, с обратно зависимой от тока выдержкой времени, а также их собственные времена срабатывания и несрабатывания в процессе эксплуатации в условиях, установленных в настоящем стандарте, должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.12.4. В технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны быть приведены время-токовые характеристики выключателей каждого номинального тока расцепителя для предельных значений температуры окружающего воздуха.

Целесообразно также приводить время-токовые характеристики в эксплуатационной документации.

Для выключателей бытового назначения эти характеристики могут приводиться только для рабочего значения температуры окружающего воздуха.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.12.5. Выключатели с максимальными расцепителями тока с обратно зависимой от тока выдержкой времени, предназначенные для защиты электродвигателей, при одновременной нагрузке всех полюсов:

— не должны срабатывать при токе 1,05 в течение менее 2 ч при начале отсчета с холодного состояния;

— должны срабатывать при токе 1,2 (в течение менее 2 ч с нагретого состояния током 1,05 (в течение 2 ч).

При нагрузке не всех полюсов выключателя ток срабатывания должен быть увеличен на 10% при двухполюсной нагрузке и на 20% — при однополюсной;

— должны срабатывать с нагретого состояния при токе 1,5 за время:

менее 2 мин — для защиты двигателей с легким и средним режимом пуска;

от 2 до 4 мин — для защиты двигателей с тяжелым режимом пуска.

Время срабатывания при кратностях тока свыше 5 должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов. Допускается по согласованию с потребителем устанавливать в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов другие требования.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.12.6. Требования к максимальным расцепителям тока с гидравлическим или пневматическим замедлителем для защиты в зоне токов перегрузки должны соответствовать установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов .

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.13. Минимальные и нулевые расцепители напряжения

2.3.13.1. Номинальные напряжения минимальных или нулевых расцепителей напряжения должны соответствовать указанным в п.1.2.

При этом значение 1000 В для переменного тока является непредпочтительным.

2.3.13.2. Номинальным режимом работы минимального и нулевого расцепителей напряжения должен быть продолжительный или прерывисто-продолжительный режим.

2.3.13.1, 2.3.13.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.13.3. Минимальные и нулевые расцепители напряжения при номинальных условиях работы выключателя, установленных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов:

а) должны обеспечивать отключение включенного выключателя при напряжении в пределах:

70-35% от номинального — для минимального расцепителя напряжения,

35-10% от номинального — для нулевого расцепителя напряжения;

б) не должны производить отключения включенного выключателя при напряжении выше:

70% от номинального — для минимального расцепителя напряжения,

55% от номинального — для нулевого расцепителя напряжения;

в) не должны препятствовать включению выключателя при напряжении 85% от номинального и выше.

По согласованию с потребителем допускается, чтобы расцепители не препятствовали включению выключателя при напряжении 80% от номинального и выше;

г) должны препятствовать включению выключателя при напряжении:

35% от номинального и ниже — для минимального расцепителя напряжения,

10% от номинального и ниже — для нулевого расцепителя напряжения.

2.3.13.4. Минимальные или нулевые расцепители напряжения в соответствии с установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны иметь исполнения:

— без выдержки времени;

— с выдержкой времени.

Для расцепителя с замедлением времени срабатывания при восстановлении напряжения до 0,9 номинального в течение 0,66 заданного времени срабатывания не должно происходить отключения выключателя и система расцепления должна возвратиться в исходное положение, соответствующее состоянию расцепителя при его номинальном напряжении.

2.3.13.3, 2.3.13.4. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.13.5. Допустимое количество отключений выключателя минимальными (нулевыми) расцепителями напряжения из общего количества циклов ВО (п.2.3.8) должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

2.3.14. Независимые расцепители

2.3.14.1. Независимые расцепители должны изготовляться на номинальные напряжения, установленные в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и выбранные из следующих рядов:

24, (36), 42, (110), (127), 220, 380, (440), 660 В — для переменного тока;

24, 48, 60, 110, 220, 440 В — для постоянного тока.

Значения в скобках — непредпочтительны.

2.3.14.2. Выключатели с независимыми расцепителями должны срабатывать при напряжении от 70% до 120% от номинального при номинальных условиях работы выключателя, установленных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

2.3.14.1, 2.3.14.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.14.3. Выключатели с независимыми расцепителями должны обеспечивать не менее 10 отключений выключателя подряд при холодном состоянии катушек расцепителей, причем пауза между двумя последовательными отключениями выключателя должна быть не более 15 с.

2.3.14.4. Допустимое количество отключений выключателя независимым расцепителем из общего количества циклов ВО (п.2.3.8) должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.15. Свободные контакты

2.3.15.1. Свободные контакты должны изготавливаться на номинальные напряжения, установленные в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и выбранные из следующих рядов:

24, 42, 220, 380, 660 В — для переменного тока;

24, 48, 110, 220, 440 В — для постоянного тока.

2.3.15.2. Количество свободных контактов, допустимые минимальные и максимальные нагрузки, а также другие их параметры должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

2.3.15.1, 2.3.15.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3.15.3. Свободные контакты должны допускать работу в режимах АС-II и ДС-II.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2.3.16. Двигательный привод

2.3.16.1. Электродвигательный и электромагнитный приводы должны изготовляться на номинальные напряжения, установленные в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и выбранные из следующих рядов:

24, (36), 42, (110), (127), 220, 380 В — для переменного тока частоты 50 Гц;

24, 48, 60, 110, 220, 440 В — для постоянного тока.

Значения в скобках — непредпочтительны.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.16.2. Работа электродвигательного и электромагнитного приводов должна быть обеспечена при значениях напряжения от 85% до 110% от номинального.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.16.3. Привод должен допускать возможность перехода на ручное оперирование после прекращения подачи энергии.

2.3.16.4. Собственное время включения и отключения выключателя приводом должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.16.5. При управлении выключателем с электродвигательным или электромагнитным приводом должна быть предусмотрена блокировка, исключающая многократные включения выключателя в случае его срабатывания под действием расцепителей, если кнопка «Пуск» удерживается во включенном положении.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.16.6. Требования к пневматическому и гидравлическому приводам должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

2.3.16.7. Допустимое число отключений выключателя приводом из общего числа циклов ВО (п.2.3.8) должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов и быть не менее числа циклов ВО под нагрузкой.

2.3.16.6, 2.3.16.7. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.17. Падение напряжения в главной цепи или электрическое сопротивление главной цепи выключателя, измеренное на его зажимах, должно соответствовать значениям, установленным в рабочих чертежах. Допускается вместо перечисленных параметров указывать потребляемую мощность.

2.3.18. Допустимые температуры нагрева частей выключателя должны соответствовать требованиям ГОСТ 12434 и устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускается для контактных соединений выводов выключателей с внешними проводниками превышение температуры 95 °С, в случае, если к выводам с контактными поверхностями, покрытыми слоем серебра, будут присоединены проводники с контактными поверхностями, также покрытыми слоем серебра, изоляция которых рассчитана на работу при такой температуре.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

2.3.19. Для выключателей токоограничивающего исполнения в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должна устанавливаться характеристика токоограничения.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.4. Требования к надежности

2.4.1. Надежность выключателя должна оцениваться:

— износостойкостью;

— вероятностью безотказной работы при выполнении коммутационных операций без токов нагрузки ( ) и с токами нагрузки ( ), где , — наработка при выполнении коммутационных операций без тока нагрузки и с током нагрузки соответственно;

— вероятностью безотказной работы при выполнении защитных функций ( );

— гамма-процентным сроком сохраняемости ;

— удельной суммарной продолжительностью технического обслуживания ;

— установленной безотказной наработкой и сроком службы для восстанавливаемых выключателей.

Допускается вместо показателей ( ), ( ), ( ) соответственно указывать гамма-процентный ресурс при выполнении коммутационных операций с током нагрузки и без тока нагрузки , гамма-процентный ресурс при выполнении защитных функций , среднюю наработку на отказ .

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.4.1а. Контрольные нормативы износостойкости должны устанавливаться по п.2.3.8.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

2.4.2. Контрольный норматив вероятности безотказной работы должен выбираться из ряда: 0,85; 0,90; 0,95 и устанавливаться в стандартах или технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4.3. Контрольные нормативы для показателей надежности, не указанные в пп.2.4.1, 2.4.2, должны выбираться по ГОСТ 12434 и устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.4.4. (Исключен, Изм. N 3).

2.4.5. Для восстанавливаемых выключателей в конструкторской (или эксплуатационной) документации на выключатели конкретных серий и типов должен приводиться перечень восстанавливаемых элементов.

2.4.6. Рекомендуется в информационных материалах изготовителя приводить величины: интенсивности отказов , параметра потока отказов , вероятности восстановления в заданное время для восстанавливаемых выключателей по РД 50-690, а также другим нормативно-техническим документом, утвержденным в установленном порядке.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.5. Потребляемая выключателем мощность должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

3. КОМПЛЕКТНОСТЬ

3.1. В комплект выключателя должны входить:

б) одиночный комплект ЗИП, если это установлено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов;

в) специальный инструмент, если он предусмотрен рабочим чертежом.

К комплекту выключателя прилагается:

а) эксплуатационная документация по ГОСТ 2.601 в количестве, установленном в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов;

б) ремонтная документация для ремонтно-пригодных выключателей по ГОСТ 2.602 в количестве, установленном в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

3.2. Необходимость и порядок комплектования групповым комплектом ЗИП должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. Конструкция выключателей должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.6, ГОСТ 21991, ГОСТ 12434.

4.2. Усилие оперирования на рукоятке управления выключателя должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов. Усилия при взводе выключателя должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Для выключателей с двигательным приводом, имеющих аварийное ручное управление, усилие оперирования на рукоятке может отличаться от значений, указанных в ГОСТ 12.2.007.0.

4.3. Усилия сочленения (расчленения) разъемных контактных соединений выключателей выдвижного исполнения должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

4.2, 4.3. (Измененная редакция, Изм. N 3).

4.4. Выключатель должен иметь указатель коммутационного положения. В качестве указателя может быть использована рукоятка управления.

Коммутационное положение выключателя должно указываться знаками:

0 — отключенное положение при ручном оперировании;

1 — включенное положение.

4.5. Выключатели выдвижного исполнения должны иметь устройство, позволяющее фиксировать их в «контрольном» положении.

4.6. Выключатель должен иметь механизм свободного расцепления.

4.7. Классы защиты выключателя по способу защиты человека от поражения электрическим током должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0 и устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.8. Выключатели с двигательным приводом независимого действия с накоплением энергии от внешнего источника должны иметь указатель полного накопления энергии.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

5. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

5.1. Для контроля соответствия выключателей требованиям настоящего стандарта, технических условий на выключатели конкретных серий и типов устанавливаются следующие виды контрольных испытаний:

— квалификационные;

— приемо-сдаточные;

— периодические;

— типовые.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

5.2. Квалификационные испытания

5.2.1. Испытаниям должны подвергаться типопредставители выключателей установочной серии. Объем испытаний указан в табл.4.

Испытания в объеме приемо-сдаточных испытаний

Контроль зазоров контактов

Испытания в объеме периодических испытаний

Контроль зависимости номинальных рабочих токов от температуры окружающего воздуха

Испытание на прочность при транспортировании*

Испытание на работу в продолжительном режиме

Испытание на термическую и динамическую стойкость (устойчивость при сквозных токах)

Испытание на отсутствие критических токов

Испытание на воздействие пониженной предельной температуры среды

Испытание на одноразовую предельную коммутационную способность

Устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов

Испытание на вибропрочность длительное (если это предусмотрено техническими условиями на выключатели конкретных серий и типов)

_________________
* Допускается испытание не проводить в случаях, оговоренных ГОСТ 23216, что должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

** Только для ремонтируемых или требующих технического обслуживания выключателей.

Правила выбора типопредставителей должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Если в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов устанавливаются дополнительные технические требования, контроль которых не предусмотрен табл.4, соответствующие проверки и испытания должны быть включены в программу квалификационных испытаний.

Допускается совмещать испытания по разным группам на выключателях одной и той же выборки. При этом объем выборки должен соответствовать группе испытаний, и каждое испытание по предыдущей группе не должно влиять на результат испытания по последующей группе.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5.2.2. Объем общей выборки для квалификационных испытаний определяется объемом выборок для испытаний по группам К-2 — К-10. Отбор выключателей в общую выборку должен осуществляться случайным образом по ГОСТ 18321 из установочной серии.

5.2.3. Испытаниям по группам К-2 — К-10 должны подвергаться выключатели, прошедшие испытания по группе К-1.

5.2.4. Если при проверке по группе К-1 будут обнаружены дефектные выключатели, они заменяются годными. Количество заменяемых выключателей устанавливает комиссия по проведению испытаний.

Если дефектных выключателей, обнаруженных при проверке, будет больше установленного количества, то новым испытаниям подвергаются вновь изготовленные или доработанные выключатели.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.2.6. Испытания по группе П-7 группы К-2 (п.5.4.1) должны проводиться в соответствии с п.5.4.6.

5.2.7. Объемы первой и второй выборок при испытаниях по группе П-7 (п.5.4.1) группы К-2 должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускается по согласованию с потребителем испытывать выборки, состоящие не менее чем из двух выключателей.

5.2.8. Объем выборки и план контроля для испытаний по группам К-3 — К-10 должны устанавливаться комиссией по проведению испытаний.

5.2.5-5.2.9. (Измененная редакция, Изм. N 3).

5.3. Приемо-сдаточные испытания

5.3.1. Выключатели предъявляются к приемке поштучно или партиями объемом от 2 до 280 шт. включительно. Испытания проводятся сплошным контролем, за исключением группы ПС-2.

Контроль параметров контактной системы выключателей допускается проводить непрерывным статистическим приемочным контролем по методике приложения.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5.3.2. Испытания по группе ПС-2 должны проводиться по плану выборочного контроля.

Планы выборочного контроля должны быть указаны в отраслевой нормативно-технической документации на выключатели конкретных серий и типов.

При выпуске выключателей бытового назначения (свыше 500000 шт. в год) приемо-сдаточные испытания за исключением испытания электрической прочности изоляции, проводимого сплошным контролем, допускается проводить методом статистического приемочного контроля. При этом техническими условиями на выключатели конкретных серий и типов должен устанавливаться план контроля по ГОСТ 16493.

Допускается по согласованию с потребителем при выпуске выключателей бытового назначения свыше 500000 шт. в год контроль электрической прочности изоляции проводить методом статистического приемочного контроля.

Испытания должны проводиться в объеме и последовательности, указанных в табл.5.

Контроль параметров контактной системы (нажатий, провалов контактов и механизма) согласно рабочим чертежам**

Контроль работы максимального расцепителя тока

По пп.2.3.11.1, 2.3.11.2, 2.3.11.4, 2.3.12.1, 2.3.12.5, 2.3.12.2*

Контроль работы минимального или нулевого расцепителя напряжения

Контроль работы независимого расцепителя

Контроль работы привода

Контроль работы свободных контактов

Контроль электрической прочности изоляции**

Контроль падения напряжения на зажимах главной цепи выключателя (электрическое сопротивление главной цепи)

Контроль сопротивления изоляции

Проверка потребляемой мощности

_________________
* В случаях, когда технология калибровки максимального расцепителя тока обеспечивает работу каждого полюса выключателя, допускается не проводить пополюсную проверку.

** При наличии на предприятии-изготовителе органа приемки (например Государственной приемки) проводят только при предъявительских испытаниях, программа и порядок проведения которых устанавливаются в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Дополнительные испытания при необходимости устанавливаются в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускается по согласованию с потребителем в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов устанавливать испытания в иной последовательности.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

5.4. Периодические испытания

5.4.1. Периодическим испытаниям в объеме, указанном в табл.6, должны подвергаться типопредставители выключателей, прошедшие приемо-сдаточные испытания.

Контроль по программе приемо-сдаточных испытаний

Контроль габаритных, установочных и присоединительных размеров

Контроль степени защиты

Контроль усилия оперирования

Контроль усилий сочленения (расчленения)

Испытание на нагревание

Пробный монтаж и проверка взаимозаменяемости

Испытание на работу в прерывисто-продолжительном режиме

Испытание на воздействие климатических факторов:

а) повышенной рабочей температуры среды

б) пониженной рабочей температуры среды

в) повышенной влажности воздуха

Испытание на воздействие механических факторов:

в) ударная устойчивость

г) ударная прочность

Испытание на механическую износостойкость

Контроль коэффициента возврата

По стандартам или техническим условиям на выключатели конкретных серий и типов

Контроль работы максимального расцепителя

Контроль работы минимального или нулевого расцепителя напряжения

Контроль работы независимого расцепителя

Контроль работы привода

испытание на износостойкость*

испытание на предельную коммутационную способность

По пп.2.3.2, 2.3.3, 2.3.7, 2.4.1

Испытание на срабатывание под действием максимального расцепителя тока при токах перегрузки

_________________
* Для выключателей на номинальные токи свыше 1000 А испытание на коммутационную износостойкость допускается по согласованию с потребителем не проводить.

Правила выбора типопредставителей должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускается по согласованию с потребителем в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов устанавливать иное число групп испытаний или сокращать их объем.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

5.4.3. Правила комплектования выборок из типопредставителей для испытаний должны осуществляться методом случайного отбора по ГОСТ 18321.

5.4.4. Периодические испытания по группам П-2 — П-4, П-7 должны проводиться на выборах типопредставителей в объеме =3 методом одноступенчатого бездефектного выборочного контроля.

По согласованию с потребителем допускается другой план контроля.

Каждый электрик должен знать:  Как подключить евророзетку с заземлением видео, фото, схема

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5.4.5. (Исключен, Изм. N 3).

5.4.6. Периодическим испытаниям по группам П-9 — П-11 должны подвергаться выборки типопредставителей по корректируемым планам выборочного двухступенчатого непараметрического контроля.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5.4.7. Объемы выборок по группам П-9 — П-11 должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

5.5. Типовые испытания

5.5.1. Испытания должны проводиться при изменении конструкции, технологии, применяемых материалов, если эти изменения могут оказать влияние на качество выключателей.

5.5.2. Объем типовых испытаний, их последовательность и количество образцов выбираются из программы квалификационных испытаний.

5.5.3. По результатам испытаний принимается решение о возможности и целесообразности внесения изменений в рабочую документацию.

6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

6.1. Общие положения

6.1.1. Методы испытаний выключателей — по ГОСТ 20.57.406 и ГОСТ 2933 с дополнениями и уточнениями, изложенными в настоящем разделе.

6.1.2. Допустимые отклонения значений измеряемых параметров от нормированных должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

При этом обязательно должны быть установлены допустимые отклонения:

— тока при контроле регулировки максимальных расцепителей тока;

— тока при проверке падения напряжения;

— напряжения;

— параметров механических факторов по ГОСТ 20.57.406;

— параметров климатических факторов по ГОСТ 20.57.406.

6.1.3. Класс точности применяемых измерительных приборов должен устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

6.1.4. Все испытания по пп.6.2-6.4 и 6.6 следует проводить в нормальных климатических условиях, установленных ГОСТ 20.57.406. Если не обеспечиваются нормальные климатические условия испытаний по ГОСТ 20.57.406, допускается по согласованию с потребителем проведение испытаний в условиях, отличных от установленных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Перед началом испытаний выключатели должны быть выдержаны при условиях и в течение времени, установленного в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

6.1.5. Если проверки, предусмотренные настоящим стандартом, техническими условиями на выключатели конкретных серий и типов, после окончания одного вида испытаний совпадают с проверками, предусмотренными перед началом следующего вида испытаний, то последние допускается не проводить.

6.1.2-6.1.5. (Измененная редакция, Изм. N 3).

6.2. Контроль выключателя на соответствие требованиям к конструкции

6.2.1. Габаритные, установочные и присоединительные размеры выключателей (п.2.2.1) следует контролировать по ГОСТ 2933.

6.2.2. Визуальный контроль (внешний осмотр) выключателя следует проводить по ГОСТ 2933.

При этом номенклатура проверок должна устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.2.3. Массу выключателей (п.2.2.1) следует контролировать по ГОСТ 2933.

6.2.4. Параметры контактной системы (п.2.1) следует контролировать по ГОСТ 2933.

6.2.5. Усилие оперирования выключателем и усилие сочленения (расчленения) разъемных контактных соединений выключателей выдвижного исполнения (пп.4.2, 4.3) следует контролировать методами, установленными в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.2.6. Степени защиты выключателей (п.1.1.10) следует контролировать по ГОСТ 14254.

6.2.7. Пробный монтаж и проверку взаимозаменяемости следует проводить по ГОСТ 2933.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.2.8. Проверку мощности, потребляемой выключателем, следует проводить по ГОСТ 2933.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

6.3. Контроль выключателя на соответствие требованиям к электрическим параметрам и режимам

6.3.1. Работоспособность выключателя в продолжительном режиме работы (п.2.3.1) при длительном воздействии номинальных токовых нагрузок следует определять:

а) для выключателей на номинальные токи до 1000 А — при однофазном переменном токе при последовательном соединении полюсов или при трехфазном токе;

б) для выключателей на номинальный ток 1000 А и выше:

— переменного тока — при трехфазном токе;

— постоянного тока — при постоянном токе.

Частоту тока при этих испытаниях следует выбирать согласно техническим условиям на выключатели конкретных серий и типов.

Установку выключателя на испытание следует производить согласно инструкции по монтажу и эксплуатации.

В качестве оценочного критерия работоспособности следует принимать стабильность превышения температуры токоведущих частей выключателя вблизи контактных соединений.

Общее время нахождения выключателя под током должно составлять не менее 300 ч.

Контроль теплового состояния выключателя в процессе испытаний по установившимся превышениям температуры следует осуществлять не реже чем через каждые 50 ч нахождения выключателя под токовой нагрузкой.

Контактные поверхности выключателей, предоставленных к испытаниям, должны быть чистыми и без следов воздействия дуги.

Испытуемый выключатель должен находиться в рабочем (включенном) состоянии, не отключаться в течение всего периода нахождения под токовой нагрузкой.

Допускается проводить испытание при отключении тока другим аппаратом, при этом время бестоковой паузы не должно превышать 75 ч.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если по истечении указанного времени установившиеся превышения температуры на контактных соединениях не превышают значений, приведенных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Если выключатель укомплектован нулевым или минимальным расцепителями напряжения, контроль превышений температуры катушек осуществляют по ГОСТ 2933.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.1а. Работоспособность выключателя в прерывисто-продолжительном режиме (п.2.3.1) подтверждается результатами испытания на нагревание по методике, приведенной в п.6.3.7.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

6.3.2. Перед испытанием на предельную коммутационную способность (пп.2.3.2, 2.3.3) должны быть сняты осциллограммы токов и ЭДС в испытательной цепи без испытуемого выключателя. При снятии этих осциллограмм отключение тока производится вспомогательным выключателем.

Испытательную цепь следует подбирать, как указано в ГОСТ 2933.

Испытание на предельную коммутационную способность следует проводить по ГОСТ 2933.

При испытании:

а) осциллографируют токи в полюсах выключателя, напряжения на вводных зажимах;

б) контролируют переброс дуги на металлические щитки, располагаемые вблизи выключателя, а при наличии ручного привода — также на рукоятку выключателя, которая перед испытанием должна быть обернута металлической фольгой (вместо фольги может быть применен иной материал, обеспечивающий металлический контакт по всей поверхности рукоятки), и возникновение пробоя между находящимися под напряжением металлическими частями, если это установлено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов (при контроле возникновения пробоя в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов должны устанавливаться форма и расположение металлических частей);

в) контролируют выброс пламени из зазора между корпусом и рукояткой в месте входа рукоятки в корпус.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если:

— без технического обслуживания его изоляция выдерживает двойное значение номинального напряжения по изоляции;

— он способен включать и отключать номинальный ток при номинальном рабочем напряжении;

— установившиеся температуры токоведущих частей при номинальном токе (или при таком наибольшем токе, который выключатель еще способен пропускать продолжительное время, если он срабатывает при номинальном токе для выключателей категории Р-1) не вызывает повреждений соседних изоляционных частей выключателя, препятствующих его дальнейшей работе;

— время срабатывания максимальных расцепителей тока в зоне токов перегрузки при 2,5-кратной уставке по току не превышает времени, установленного для двукратной уставки по току для выключателей категории Р-1, и времени, указанного для выключателей категории Р-2;

— он удовлетворяет требованиям пп.2.3.2, 2.3.3, 2.3.7;

— во время испытаний не произошло переброса дуги и возникновения пробоя, время дуги было не более 0,3 с;

— не произошло разрушения оболочки сваривания контактов, появления внешних дефектов, опасных для обслуживающего персонала, при соблюдении правил обслуживания, установленных инструкцией по эксплуатации.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.3. Способность выключателя коммутировать токи меньше токов предельной коммутационной способности (отсутствие критических токов — п.2.3.6) следует контролировать по ГОСТ 2933.

При этом испытательную цепь следует подбирать, как указано в п.6.3.2.

6.3.4. Износостойкость выключателей по пп.2.3.8 и 2.4.1 следует контролировать по ГОСТ 2933 с допустимой частотой оперирования, указанной в табл.7.

Номинальный ток выключателя, А

Допустимая частота оперирования при испытаниях, число циклов в 1 ч, не более

При ручном оперировании выключатель во время каждого цикла ВО должен оставаться включенным не более 2 с.

При контроле коммутационной износостойкости оперирование выключателем следует проводить при его номинальном токе, номинальном рабочем напряжении и коэффициенте мощности цепи или постоянной времени цепи, установленных в п.2.3.8.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если:

— он удовлетворяет требованиям п.2.3.8;

— его изоляция выдерживает двойное значение номинального напряжения по изоляции;

— установившиеся температуры токоведущих частей выключателя при номинальном токе не вызывают повреждений выключателя, препятствующих его дальнейшей работе;

— не было недопустимых изменений уставок максимальных расцепителей тока;

— его контакты способны пропускать номинальный ток.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.5. Контроль работы выключателей при коммутации токов перегрузки по п.2.3.8 следует проводить при значениях тока в главной цепи 6 при переменном токе или 2,5 при постоянном токе, напряжения 1,1 , коэффициенте мощности цепи 0,5±0,05 или постоянной времени цепи (2,5±0,4) мс.

Частота оперирования при испытании должна соответствовать значениям, указанным в табл.7.

Если в выключателе не происходит зацепления при предусмотренной частоте оперирования, она может быть уменьшена таким образом, чтобы выключатель мог нормально включаться.

Если режимы испытательной установки не позволяют проводить испытания с предусмотренной частотой оперирования, она может быть уменьшена.

Если проверка контактной системы выключателя при установленных параметрах цепи предусмотрена другими испытаниями (например, испытанием на отсутствие критических токов) в количестве, указанном в п.2.3.8, контроль работы расцепителей при коммутировании токов перегрузки допускается проводить при пониженном напряжении.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.3.6. Термическую и динамическую стойкость (устойчивость при сквозных токах) (п.2.3.10) следует контролировать по ГОСТ 2933.

6.3.7. Испытание на нагревание (п.2.3.18) следует проводить по методике ГОСТ 2933 до достижения выключателем установившейся температуры.

Испытание следует проводить при частоте сети, при которой должен работать выключатель. Допускается по согласованию с потребителем испытание проводить при другой частоте сети, что должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Сечения проводов, шин и кабелей, присоединяемых при испытании на нагревание к выключателю, должны соответствовать ГОСТ 2933 и устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

При наличии независимого расцепителя, минимального или нулевого расцепителей напряжения, свободных контактов и привода сечения присоединяемых к ним проводов, шин и кабелей, a также условия их нагрузки током — по техническим условиям на выключатели конкретных серий и типов. При этом напряжение минимального или нулевого расцепителя напряжения должно быть равным номинальному, а напряжение к независимому расцепителю не прикладывают.

Во время испытания на нагревание при квалификационных испытаниях по методам, изложенным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, следует определять зависимость номинальных рабочих токов выключателей от температуры окружающего воздуха (п.1.7).

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям п.2.3.18.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.8. Электрическую прочность изоляции (ГОСТ 12434) следует контролировать при приемо-сдаточных испытаниях в холодном состоянии выключателя, при периодических испытаниях — в нагретом состоянии выключателя по методике ГОСТ 2933.

Допускается при периодических испытаниях контролировать электрическую прочность изоляции непосредственно после контроля сопротивления изоляции.

Испытательное напряжение следует прикладывать:

а) между всеми металлически соединенными между собой зажимами главной цепи и:

— металлической конструкцией, на которой при этом испытании должен быть укреплен выключатель в соответствии с предусмотренным способом его монтажа, электрически соединенной с металлической фольгой, которой при этом испытании должна быть обернута рукоятка выключателя (допускается применять другой материал или приспособление, которые должны обеспечить металлический контакт с рукояткой),

— металлической конструкцией, на которой смонтирован привод выключателя;

б) между всеми металлически соединенными между собой зажимами вспомогательных цепей и:

— металлической конструкцией, на которой при этом испытании должен быть укреплен выключатель в соответствии с предусмотренным способом его монтажа, электрически соединенной с металлической фольгой, которой при этом испытании должна быть обернута рукоятка выключателя,

— металлической конструкцией, на которой смонтирован привод выключателя;

в) между всеми металлически соединенными между собой зажимами главной цепи и всеми металлически соединенными между собой зажимами вспомогательных цепей выключателя. Это испытание проводят в обоих коммутационных положениях (включенном и отключенном) или в том из них, в котором опасность пробоя изоляции между главной цепью и цепями управления наибольшая;

г) между зажимами разноименных полюсов как главной цепи, так и вспомогательных цепей;

д) между разомкнутыми контактами каждого полюса как главной цепи, так и вспомогательных цепей;

е) между выводами катушки и магнитной системой электромагнитов выключателя, если это предусмотрено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям ГОСТ 12434.

При испытании электрической прочности изоляции при нагретом состоянии выключателя все внешние провода, шины или кабели должны быть отсоединены от контактных зажимов выключателя, если наличие присоединенных внешних проводов, шин или кабелей может повлиять на результат контроля или связано с нарушением правил безопасности труда.

6.3.9. Сопротивление изоляции (ГОСТ 12434) следует контролировать по ГОСТ 2933 в холодном и нагретом состоянии выключателя (при периодических испытаниях) или только в холодном состоянии (при приемо-сдаточных испытаниях).

Сопротивление изоляции следует измерять:

а) между всеми металлически соединенными между собой зажимами главной цепи и:

— металлической фольгой, которой при этом измерении должна быть обернута рукоятка управления (допускается применять другой материал или приспособление, которые должны обеспечить металлический контакт с рукояткой),

— металлической конструкцией, на которой при этом измерении должен быть укреплен выключатель в соответствии с предусмотренным способом его монтажа,

— металлической конструкцией, на которой смонтирован привод выключателя;

б) между каждой независимой вспомогательной цепью и металлической фольгой, которой при этом измерении должна быть обернута рукоятка управления, и:

— металлической конструкцией, на которой при этом измерении должен быть укреплен выключатель в соответствии с предусмотренным способом его монтажа,

— металлической конструкцией, на которой смонтирован привод выключателя;

в) между выводами катушки и магнитной системой электромагнитов выключателя, если это предусмотрено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям ГОСТ 12434.

При контроле сопротивления изоляции при нагретом состоянии выключателя все внешние провода, шины или кабели должны быть отсоединены от контактных зажимов выключателя, если наличие присоединенных внешних проводов, шин или кабелей может повлиять на результат контроля или связано с нарушением правил безопасности труда.

6.3.8, 6.3.9. (Измененная редакция, Изм. N 3).

6.3.10. Падения напряжений или электрическое сопротивление главной цепи (п.2.3.17) следует контролировать в холодном состоянии в цепи постоянного тока при номинальном токе выключателя или при токе ниже номинального (но не менее 20% от номинального) по ГОСТ 2933.

6.3.11. Работу расцепителей (пп.2.3.11-2.3.14) следует контролировать по ГОСТ 2933 с учетом особенностей, изложенных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Допускается по согласованию с потребителем при приемо-сдаточных испытаниях проверку работы максимальных расцепителей тока с обратно зависимой от тока выдержкой времени проводить при значениях тока и времени срабатывания, отличных от указанных в табл.3, если выборочный контроль работы максимальных расцепителей тока при параметрах, указанных в табл.3, подтверждает тождественность результатов обеих проверок. Значения токов и времен срабатывания, отличные от указанных в табл.3, а также объемы выборок и периодичность испытаний должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Если при периодических испытаниях значение величины срабатывания одного образца при одном из требуемого количества измерений выйдет за пределы, установленные в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, то допускается на этом образце провести дополнительно 10 измерений значений его величины срабатывания, при этом все измеренные значения срабатывания должны находиться в нормируемых пределах.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям пп.2.3.11-2.3.14.

Работу максимальных расцепителей тока с гидравлическим или пневматическим замедлителем для защиты в зоне токов перегрузки следует контролировать по методике, установленной в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.12. Работу свободных контактов (п.2.3.15.2) следует контролировать по методу, изложенному в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

При приемо-сдаточных испытаниях проверяется только работоспособность свободных контактов, которые должны при подключении к их выводам напряжения создать замкнутую цепь в случае замыкающих или разомкнуть цепь в случае размыкающих контактов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям п.2.3.15.2.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.3.13. Работу электродвигательного и электромагнитного приводов (п.2.3.16) следует контролировать при верхнем и нижнем пределах напряжения питания, соответствующих указанным в п.2.3.16.2 при включении, отключении и взводе выключателя.

Работу пневматического и гидравлического приводов следует контролировать по методике, установленной в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

При периодических испытаниях, кроме указанных в п.2.3.16.2, следует контролировать:

а) удовлетворительное отключение выключателя под действием каждого из установленных в выключателе расцепителей (например, максимального расцепителя тока, нулевого расцепителя напряжения) при возбужденном включающем устройстве;

б) что приведение в действие включающего устройства в случае, когда выключатель уже включен, и отключающего устройства в случае, когда выключатель уже отключен (если эти операции возможны при нормальной электрической схеме привода), не влечет за собой повреждения самого выключателя и не представляет опасности для оператора;

в) что привод допускает возбуждение не менее 10 раз подряд с паузами продолжительностью не более 15 с между двумя последовательными возбуждениями или не менее двух возбуждений подряд с паузами между ними продолжительностью не более 0,5 с, если иное время не установлено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если он удовлетворяет требованиям п.2.3.16 и при получении положительных результатов при проверке по пп.а), б), в) настоящего пункта.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.3.14. Испытание выключателя на одноразовую предельную коммутационную способность (п.2.3.4) следует проводить по ГОСТ 2933.

6.4. Контроль выключателя на соответствие требованиям к устойчивости или прочности при воздействии механических нагрузок

6.4.1. Выключатель закрепляют на испытательном стенде способом, установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Испытания выключателей при воздействии механических нагрузок следует проводить на специальных приспособлениях, обеспечивающих передачу выключателю механических нагрузок с минимальными искажениями от стола стенда механических воздействий.

Чертежи приспособлений с указанием места крепления выключателя и датчика, а также материала приспособления должны быть приведены в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов. При этом должен быть указан способ крепления приспособления к столу стенда механических воздействий.

При испытании на прочность к воздействию механических факторов до и после испытания следует проводить общую проверку* и контроль работы расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода выключателя.
_________________
* Общая проверка состоит из технического осмотра и определения параметров контактной системы и механизма.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если после испытания отсутствуют механические повреждения, приводящие к нарушению его нормальной работы, и он удовлетворяет требованиям пп.2.3.11.5, 2.3.12.3.

При испытании на устойчивость к воздействию механических факторов, до и после испытания следует проводить общую проверку* и контроль работы расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода выключателей. Кроме того, во время испытания контролируют работу расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода.
_________________
* Общая проверка состоит из технического осмотра и определения параметров контактной системы и механизма.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если во время и после испытания он удовлетворяет требованиям пп.2.3.11.5, 2.3.12.3, а после испытания отсутствуют механические повреждения, приводящие к нарушению нормальной работы выключателя.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.4.2. Испытание выключателя на вибропрочность (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406. Конкретный метод устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

6.4.3. Испытание выключателя на виброустойчивость (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406. Конкретный метод устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Если установлено в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, то перед испытанием выключателем должно быть сделано заданное количество циклов ВО при отсутствии тока в цепи.

6.4.4. Испытание выключателя на ударную прочность (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406.

6.4.2-6.4.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).

6.4.5. Ударную устойчивость выключателя (ГОСТ 12434) следует контролировать по ГОСТ 20.57.406, метод 105-1.

6.5. Контроль выключателя на соответствие требованиям к устойчивости при климатических воздействиях

6.5.1. Испытание выключателя на воздействие повышенной рабочей температуры среды (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406. Конкретный метод устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если во время и после испытания контролируемые параметры соответствуют нормам, установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.5.2. Испытание выключателя на воздействие пониженной рабочей температуры среды (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если во время и после испытания контролируемые параметры соответствуют нормам, установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Испытание на воздействие пониженной предельной температуры среды (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406 при температуре транспортирования и хранения.

Выключатели следует выдерживать в камере холода при температуре и в течение времени, установленных в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если после испытания не обнаружено коробления и растрескивания пластмассовых деталей, растрескивания изоляции и нарушения противокоррозионных покрытий и выключатель выдержал проверки по пп.2.3.11.5, 2.3.12.3.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.5.3. Испытание выключателя на воздействие повышенной влажности воздуха (длительное) (ГОСТ 12434) следует проводить по ГОСТ 20.57.406. Конкретный метод устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

Выключатель следует испытывать в обесточенном состоянии. Температура в камере влажности и длительность проведения испытаний устанавливаются в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

В конце испытания без изъятия выключателей из камеры или после изъятия из камеры в течение времени, установленного в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов, проводят измерение сопротивления изоляции, контроль работы расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода.

Выключатель считают выдержавшим испытание, если работа расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода соответствует нормам, установленным в технических условиям на выключатели конкретных серий и типов, и если после испытания не обнаружено нарушения защитного покрытия. Местные потемнения защитных покрытий допускаются.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.6. Контроль выключателя на соответствие требованиям к надежности

6.6.1. Вероятность выполнения защитных функций контролируется по результатам квалификационных и периодических испытаний на предельную коммутационную способность и (или) по согласованию с потребителем на многократное срабатывание под действием максимального расцепителя тока для защиты в зоне токов перегрузки и токов короткого замыкания.

6.6.2. Гамма-процентный ресурс и вероятность безотказной работы при выполнении коммутационных операций контролируют по результатам, квалификационных и периодических испытаний на коммутационную и механическую износостойкость.

6.6.1, 6.6.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

6.6.3. Нормативы контроля (объемы выборок, продолжительность испытания, приемочные числа, величина риска потребителя) устанавливаются техническими условиями на выключатели конкретных серий и типов согласно приложению 2 и разд.5.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.6.4. Методы контроля выключателей на соответствие установленной безотказной наработке и сроку службы (п.2.4.1) должны приводиться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.7. Контроль выключателя на соответствие требованиям к маркировке

6.7.1. Маркировку выключателя (п.7.1) следует контролировать в процессе приемо-сдаточных испытаний при его визуальном контроле (внешнем осмотре). При прочих категориях испытаний следует проверять сохранение и разборчивость маркировочных данных выключателя, прошедшего испытания по всем пунктам программы.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

6.8. Контроль выключателя на соответствие требованиям к упаковке и прочности при транспортировании

6.8.1. Качество упаковки выключателей (п.7.2) и прочность выключателей при транспортировании (п.7.3) следует контролировать испытаниями на прочность при транспортировании.

6.8.2. Испытание на прочность при транспортировании следует проводить в упаковке по ГОСТ 23216.

Испытание выключателей, предназначенных на экспорт, следует проводить специальным методом.

До и после испытаний следует проводить технический осмотр выключателей и контроль работы расцепителей, электродвигательного (электромагнитного) привода.

Качество упаковки и прочность выключателей при транспортировании соответствуют требованиям стандарта, если после испытания отсутствуют механические повреждения выключателей, а контролируемые параметры расцепителей электродвигательного (электромагнитного) привода соответствуют нормам, установленным в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.9. Контроль комплектности (пп.3.1, 3.2) следует проводить по ГОСТ 2933.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

7. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

7.1.1. Маркировка выключателей должна соответствовать требованиям ГОСТ 12434.

Содержание маркировочных данных и способы их нанесения устанавливаются в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

7.1.2. На выключателе и (или) в эксплуатационных документах к нему при необходимости следует также дополнительно указывать:

— номинальный ток в амперах выключателя или максимального расцепителя тока, встроенного в выключатель. Если при эксплуатации допускается замена максимальных расцепителей тока, то на выключателе должен указываться номинальный ток выключателя, а на видимой стороне одной из несъемных деталей расцепителя — его номинальный ток;

— уставки по току срабатывания максимальных расцепителей тока;

— время срабатывания максимального расцепителя тока в зоне токов короткого замыкания (для выключателей с выдержкой времени);

— обозначение положений рукоятки, соответствующих отключенному положению выключателя (знаком 0) и включенному положению выключателя (знаком 1);

— напряжение и род тока цепей управления.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7.1.3. Для выключателей, предназначенных на экспорт, номенклатура маркировочных данных должна соответствовать заказ-наряду внешнеторговых организаций.

7.1.4. При необходимости на выключателе могут быть нанесены дополнительные маркировочные данные, требующиеся для правильной эксплуатации выключателя.

7.1.5. (Исключен, Изм. N 1).

7.2. Упаковка выключателей должна соответствовать требованиям ГОСТ 12434.

Сочетание внутренней и транспортной упаковки в зависимости от условий транспортирования должно устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

7.3. В части воздействия климатических факторов условия транспортирования должны выбираться в соответствии с одной из групп условий хранения по ГОСТ 15150, в части воздействия механических факторов — по ГОСТ 23216 в зависимости от установленных условий транспортирования.

7.4. Условия и сроки хранения выключателей должны устанавливаться в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов в соответствии с требованиями ГОСТ 12434.

7.2-7.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).

8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

8.1. Изготовитель должен гарантировать соответствие выключателей требованиям настоящего стандарта, а также технических условий на выключатели конкретных серий и типов при условии соблюдения правил транспортирования, хранения и эксплуатации, установленных техническими условиями на выключатели конкретных серий и типов.

Гарантийный срок эксплуатации выключателей — не менее двух лет со дня ввода в эксплуатацию и устанавливается в технических условиях на выключатели конкретных серий и типов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . (Исключено, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное). МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ (НСК)

1. План контроля и значения его параметров должны устанавливаться по табл.8.

Наименование параметров
плана контроля

Значение параметров для плана НСК выключателей

имеющих регулировку параметров контактной системы в процессе изготовления (НСК1)

не имеющих регулировки параметров контактной системы в процессе изготовления (НСК2)

Порядковый номер -го выключателя, подлежащего выборочному контролю

Особенности выбора автоматического выключателя

Автоматический выключатель, или как его часто называют автомат, самый распространённый элемент для того, для безопасной подачи напряжения в любой вид помещений и на любой электроприемник (потребитель). Главной функцией, которую выполняет автоматический выключатель, считается защита электропроводки от коротких замыканий, возникших в его цепи. Второстепенными функциями данного выключателя считаются: защита от перегрузок, а также безопасная подача напряжения и разрыв силовых цепей под нагрузкой. Дело в том что при возникновении короткого замыкания возникает значительное повышение силы тока в цепи поэтому при его разрыве в таком режиме возникает дуга которую автоматический выключатель гасит. Даже при нормальных рабочих токах, которые могут достигать нескольких сотен ампер, силовые цепи где они протекают разрывать без специальных дугогасительных камер нельзя ни в коем случае. Это прописано в правилах эксплуатации электрооборудования.

Подобрать правильно автоматический выключатель это значит обезопасить электроустановку, которой является в принципе любое жилое или технологическое помещение, от пожаров и перегорания проводки вследствие высоких токов. В принципе туже роль выполняют и предохранители, только этот вид выключателей имеет более быструю защиту и удобство применения.

Принцип действия автоматического выключателя и его конструкция

Выбор выключателей стоит начать с понимания как работает автоматический выключатель и конструктивных особенностей. Каждый такой автомат имеет:

  • Несколько полюсов, которые он может включать и отключать. То есть силовые контакты, которые размыкают или замыкают цепь. Их количество может быть от одного до четырёх;
  • Дугогасительная система. Она может состоять из специальных камер с узкими щелями для разбития дуги на мелкие части и снижения её выгорающей способности. Также камеры дугогашения могут быть выполнены в виде решётки. Эти две вида камер иногда применяются комбинированно если автомат предназначен для коммутации мощных цепей;
  • Привод расцепляющего механизма;
  • Расцепитель. Он может иметь электромагнитную, электронную, микропроцессорную или же биметаллическую основу служащую для мгновенного автоматического выключения при создании ненормальных токовых режимов. В свою очередь, он состоит из рычагов, защёлок и отключающих пружин для ускорения срабатывания защиты;
  • Одну или несколько пар так называемых блок-контактов или вспомогательных контактов, идущих в цепи сигнализации или же контроля.

Хотелось бы остановиться более конкретно на таком элементе как электромагнитный расцепитель. Он представляет собой катушку (соленоид), подвижная часть которой, и приводит в действие само устройство механического разрыва цепи. Ток, протекающий по силовым контактам, непосредственно проходит и по соленоиду, только вот при нормальной работе, когда его значение не превышает номинального параметра, на который рассчитан автомат, он не выключает автомат. Магнитного поля в этом случае не хватает на то, чтобы якорёк расцепителя сдвинул защёлку и автоматический выключатель остаётся во включенном положении. Как только ток, вследствие короткого замыкания в отходящей цепи, превысит пороговое значение, магнитный поток приведет в движение подвижную часть соленоида и автомат немедленно отключится.

Автоматические выключатели постоянного тока, которые устанавливаются для защиты электродвигателей стационарно имеют несколько расцепителей. Это делается с целью ускорить процесс отключения даже при несрабатывании одного из систем расцепления. Допусти ВАТ (выключатель автоматический токовый), который применяется для электродвигателя главных приводов прокатного стана имеет систему ИДП (индукционно динамический привод). Она дополнительно тянет за подвижный силовой контакт во время отключения автомата от токовой защиты.

Тепловая защита автоматических выключателей почти во всех случаях создана на биметаллической пластине, которая также введена в силовую цепь. При прохождении тока выше номинала она начинает греться и в какой-то момент происходит её деформация или изгиб тем самым разрывается электрическая цепь. Поэтому в таких случая стоит подождать когда она остынет, так как отключенный от тепловой защиты автомат включится не сразу. Иногда если автоматы не имеют чёткой тепловой вставки превышение токового номинала ограничивают отдельно установленными тепловыми реле, работающими по такому же принципу, и имеющие настройку.

Классификация автоматических выключателей

При выборе нужного устройства для подачи напряжения и отключения, вручную или же автоматически, нужно подобрать их исходя из класса. Вот какие бытовые классы автоматических выключателей по току мгновенного расцепления бывают:

  1. Тип B: выше 3*I ном. до 5*I ном. включительно (где I ном — номинальный ток). Применяются они для защиты линий освещения или линий, проложенных на длинные расстояния;
  2. Тип C: свыше 5*I ном. до 10*I ном. включительно. Такие классы автоматов применяются для защиты розеточных групп или цепи с потребителями, со средними пусковыми токами.
  3. Тип D: свыше 10*I ном. до 20*I ном. включительно. Применяется для защиты трансформаторов или цепей потребителей с большими пусковыми токами.
  1. тип L: свыше 8*I ном.
  2. тип Z: свыше 4*I ном.
  3. тип K: свыше 12*I ном.

Немного отличается классификация у западных производителей.

Типы автоматических выключателей

Все они делятся на:

  • низковольтные — это до 1000 В;
  • высоковольтные, выше 1000 В.

Сразу стоит оградить от непродуманного использования ни в коем случае нельзя использовать низковольтные автоматические выключатели, в цепях высокого напряжения. Это отдельный тип данной аппаратуры, который требует не только правильной установки, но и соответствующей эксплуатации.

Ещё одно различие связано с их исполнением оно бывает:

Именно модульные самые распространенные типы выключателей, применяемых в квартирах, домах, дачных участках, то есть во всех бытовых случаях. Они очень компактны и удобны крепятся на специальную планку называемую DIN-рейкой. Нужно всего лишь разжать элементы крепления, которые стягиваются пружинкой и установить автоматический выключатель в нужное место, чаще всего это электрощиток. Какой размер его ставить, это уже зависит от количества оборудования в нём. Он должен запираться надёжно на ключ, что бы ни дети ни кто-то другой не мог включить автомат когда на линии ведутся работы.

Выбор автоматического выключателя

Выбор автоматических выключателей стоит выполнять в соответствии с указанными на схеме проекта параметрах. Если же стоит вопрос как выбрать выключатель для обычного бытового случая, то тут есть несколько условий:

  1. Тип напряжения, то есть 220 Вольт или 380. Здесь сразу же и определиться количество полюсов. При 220 В это одно— или двухполюсный. При трехфазном напряжении это обязательно трёх— или четырёхполюсный ;
  2. Рабочий ток. Величина эта рассчитывается по мощности и напряжению всех потребителей которые будут к нему подключены. Ток равен, мощность разделить на напряжение. Подбирайте его лучше немного с запасом. Например, при расчётном 10 Ампер, правильно выбрать выключатель на 16 А;
  3. Ток отсечки или отключения стоит выбирать в зависимости от того какой потребитель будет подключен к нему. Любой из них сработает при коротком замыкании;
  4. Тип производителей. Экономить здесь не стоит, так как от этого зависит пожарная безопасность.
  5. Селективность. Это значит нельзя ставить автомат который будет работать с параметрами выше чем предыдущий. Например, общий автомат на 50 Ампер и срабатывание, допустим, 3*I ном и отходящие от него такие же, с такой же защитой. При произошедшем к.з. может выбить вводной автомат, а не той конкретной цепи где произошла аварийная ситуация. Данный выбор автоматического выключателя имеет важное значение, так как от этого зависит быстрота срабатывания, а значит и отключения.

Последнее время с развитием технологий стали применяться также дополнительно дифференциальные автоматы, и УЗО (устройство защитного отключения), но их работа направлена немного на другие параметры цепи.

Выбор высоковольтных выключателей

Выбор выключателей высоковольтного типа дело более ответственное и кропотливое, здесь уже на DIN-рейку не поставишь. Вот основные параметры, влияющие на выбор таких устройств:

  1. Номинальное напряжение и ток;
  2. Тип выключателя;
  3. Количество полюсов для коммутации;
  4. Тип установки, соответствующий условиям работы;
  5. Степень быстродействия защиты и время отключения;
  6. Количество полных коммутационных циклов, то есть насколько он рассчитан включений и отключений;
  7. Ток термической устойчивости;
  8. Предельный ток К.З.;
  9. Время включения если есть дистанционный привод;
  10. Давление газа или воздуха, пневматического или газового приводов.

Также не рекомендуется при выборе отдавать предпочтение китайским производителям данного оборудования, так как они очень часто экономят на цветных металлах. Последнее время отечественные производители вышли на довольно высокий уровень изготовления автоматических выключателей как высоковольтных, так и рассчитанных на напряжение не выше 1000 Вольт.

Все самые важные аспекты освещены, теперь от того как правильно человек выберет этот аппарат будет зависеть безопасность проводки, а значит и пожарная безопасность. Так как самая частая причина возникновения пожаров считается возгорание проводки, а значит подобранный и выбранный автомат вовремя не отключился.

Автоматические выключатели

11.1 Общие сведения

Применяются для проведения тока в нормальном режиме, защиты эл. цепи при токах перегрузки и К3, нечастых оперативных включений и отключений, защиты, пуска и отключения двигателей.

Режим работы автоматов – продолжительный. В самом общем случае автоматы должны удовлетворять трем главным требованиям: быстродействия, селективности и надежности.

Для построения селективно действующей защиты автоматы должны иметь регулировку тока и времени срабатывания.

Автоматы, имеющие комбинированную защиту – максимальную по току и минимальную по напряжению называют универсальными.

Автоматы общепромышленного и бытового применения имеют лишь максимально– токовую защиту, отрегулированную на заводе, которая не может быть изменена при эксплуатации.

Установочные автоматы закрыты пластмассовым кожухом и практически не выбрасывают дугу.

Любой автомат имеет следующие основные узлы:

— токоведущую цепь с дугогасительной системой;

— механизм свободного расщепления;

— расцепители – элементы защиты.

Основными параметрами автоматов являются:

— собственное и полное время отключения;

— номинальный длительный ток;

— предельный ток отключения.

На рис.55 показано изменение тока и напряжения на контактах автомата в процессе отключения: а — обыкновенный автомат; б – быстродействующий.

а) обыкновенный автомат

б) быстродействующий автомат

— время роста тока до значения срабатывания Iср;

t1— собственное время отключения автомата- работа механизма расцепления , выбор провала контактов;

t2— время гашения дуги.

Рисунок 55. Процесс отключения автомата.

Принято, что до К3 ток нагрузки iн = 0, установившийся ток КЗ – Iк уст.

От момента начала К3 ток растет по закону экспоненты до значения тока срабатывания Iср (время t).

Время t зависит от уставки по току срабатывания и скорости нарастания тока, которая определятся параметрами цепи К3.

После этого до момента размыкания контактов проходит время t1. Это время тратиться на работу механизма расцепления, выбор провала контактов и является собственным временем отключения автоматов.

После расхождения контактов дуга гаснет за время t2.

Полное время отключения автомата

Собственное время отключения автомата t1 зависит от способа расцепления, конструкции контактов, массы подвижных частей и других факторов.

Если , то автомат называют обыкновенным. К моменту размыкания контактов ток достигает значение Iк.уст.

В быстродействующих автоматах t1=0.002÷0.008 c и к моменту расхождения контактов ток не достигает установившегося значения.

Токоведущая цепь автоматов. При Iн 200 А применяются перекатывающиеся контакты или пары главных и дугогасительных контактов. Основные контакты облицовываются серебром либо металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительные контакты покрываются металлокерамикой (серебро, вольфрам).

В автоматах на большие Iн применяются несколько параллельных пар главных контактов.

1- дугогасительные контакты;

2- дугогасительная камера;

3- главные контакты;

4- пружина, обеспечивающая необходимую скорость расхождения контактов.

Рисунок 57. Электродинамическая компенсация.

Во избежание приваривания контактов применяются эл. динамическая компенсация (рис.57), на котором показан один из вариантов такого компенсатора. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник АВ, несущий неподвижный дугогасительный контакт, действует эл. динамическое усилие Рэд, увеличивающее нажатие контактов.

Каждый электрик должен знать:  Выбор селективного УЗО для установки в подъездный электрощит

Дугогасительная система может быть полузакрытого и открытого исполнения.

В полузакрытом исполнении автомат закрыт изоляционным кожухом, имеющим отверстия для выхода горячих газов. Зона выброса газов составляет несколько сантиметров. Такое исполнение применяется в установочных и универсальных автоматах. Предельный отключаемый ток не превышает 50 кА.

В БА – быстродействующих автоматах и автоматах на большие предельные токи (100 кА и выше) или большие напряжения (выше 1 кВ) применяется дугогасительное устройство открытого исполнения с большой зоной выброса газов.

В установочных и универсальных автоматах массового применения используется деионная решетка из стальных пластин, обеспечивающая гашение дуги переменного тока с напряжением до 660 В, а постоянного тока до 440 В с током до 50 кА.

При больших токах применяется лабиринт нощелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока. С целью упрощения конструкции (отказ от магнитного дутья) используют стальные пластины, изолированные керамикой.

Приводы и механизмы универсальных и установочных автоматов. Привод должен обеспечивать усилие на контактах, необходимое для включения автомата в самом тяжелом случае – на существующее К3.

При Iн до 200 А применяются ручные приводы. При токах до 1 кА применяются эл. магнитные приводы.

В автоматах на токи 1,5 кА и выше желательно применение эл. двигательного привода. Двигатель соединен с автоматом через понижающий редуктор.

Механизм свободного расцепления выполняет следующие функции:

— передает движение от привода к контактам;

— удерживает контакты во включенном положении;

— освобождает контакты при отключении автомата;

— сообщает контактам скорость, необходимую для гашения дуги;

— фиксирует контакты в отключенном положении и подготавливает автомат для нового включения;

— предотвращает последующие циклы ВО «прыгание» автомата при возможном включении автомата на существующее в цепи К3.

Конструктивно выполняется в виде рычагов с мертвой точкой при ручном приводе, либо рычагов с защелкой при эл. магнитном приводе.

11.2 Расцепители автоматов.

Отключение автоматов происходит под действием на механизм свободного расцепления элементов защиты – расцепителей. Расцепитель является измерительным органом. Они устанавливаются во всех фазах (полюсах) автоматов и контролируют величину соответствующего параметра защищаемой цепи и отключают автомат, когда он достигает заданного значения, называемого уставкой.

В расцепителях могут быть предусмотрены возможности регулирования уставки.

В автоматах применяются эл. магнитные, тепловые и полупроводниковые расцепители. Эл. магнитный расцепитель прост по конструкции и представляет собой эл. магнит соленоидного типа с токовой катушкой. Свободный ход 5-10 мм. Они срабатывают при К3 в защищаемой цепи, нерегулируемые. Срабатывают при токах Iуст=(3÷12)Iн.

Тепловые расцепители срабатывают с выдержкой времени при перегрузках в защищаемом эл. оборудовании. Устройство и принцип работы их аналогичен эл. тепловым реле. Эти расцепители имеют следующие недостатки.

1) слабая термическая стойкость требует высокого быстродействия при отключении больших токов. В этом случае применяются комбинация из эл. магнитного и теплового расцепителей. Эл. магнитный расцепитель работает при К3, тепловой – при перегрузках.

2) С ростом отключаемого тока растет усилие, необходимое для расцепления автомата. Поэтому тепловой расцепитель применяют при токах до 200А.

3) Выдержка времени тепловых расцепителей зависит от температуры окружающей среды, что ограничивает их применение.

4) Разброс в токе срабатывания у тепловых расцепителей примерно в 2 раза больше, чем у эл. магнитных.

Минимальный расцепитель выполняется эл. магнитного типа. Напряжение отпускания эл. магнита регулируется в пределах 35÷70 % номинального.

Для дистанционного отключения автомата устанавливаются независимый эл. магнитный расцепитель. Он срабатывает на исполнительный эл. магнит по команде от внешних устройств защиты эл. привода.

Полупроводниковые расцепители осуществляют защиту как от токов К3, так и от токов перегрузки. В отличие от эл. магнитных и тепловых они имеют широкие диапазоны регулирования следующих параметров:

— номинального рабочего тока расцепителя;

— уставку по току срабатывания в зоне К3;

— уставку по времени срабатывания в зоне токов перегрузки;

— уставку по времени срабатывания в зоне токов К3 (только для селективных выключателей).

Расцепитель состоит из блока управления и измерительных элементов. Последние выполняются в виде трансформаторов тока на переменном токе или магнитных усилителей на постоянном токе.

На крышке блока управления выведены органы управления для регулировки параметров срабатывания выключателя.

11.3 Выключатели автоматические на токи до 100 А.

Серии А63, АЕ1000, ВА51-25, ВА51Г52. Iн=25 А. Однополюсные. Две последние серии имеют и трехполюсное исполнение. До 30 ВО в час. Эл. магнитный и тепловой расцепитель. Повторное включение после срабатывания теплового расцепителя примерно через 90 с.

Эл. магнитный расцепитель может быть выполнен с гидравлическим замедлением срабатывания.

Серии ВА14, ВА16, ВА60. Iн=31,5 А. Однополюсные. Эл. магнитный и тепловой расцепитель. До 30 ВО в сутки.

Серии АП50Б, ВА13, ВА21. Iн=63 А. двухполюсное и трехполюсное исполнение. До 30 ВО в час. Эл.магнитный расцепитель или эл.магнитный с гидравлическим замедлением срабатывания.

В выключателях могут быть дополнительно встроены: минимальный расцепитель напряжения; независимый расцепитель; максимальный расцепитель в нулевом проводе; свободные контакты.

Серии АЕ20, ВА51-31, ВА514-31-1. Iн=100А. Однополюсные и трехполюсные. Расцепители эл. магнитный и тепловой. Дополнительные и сборочные единицы:

11.4 Выключатели автоматические на токи от 100 до 630 А.

Серии ВА57-35. Iн=250 А. Двухполюсные и трехполюсные. Эл. магнитный и тепловой расцепитель. Имеет дугогасительную камеру, искрогасители.

Дополнительные сборочные единицы: независимый расцепитель; нулевой и минимальный расцепители; эл. магнитный привод.

Серии ВА51, ВА52. Iн=250, 400, 630 А. Двухполюсные и трехполюсные. Эл.магнитный и тепловой расцепители. Дополнительные узлы как у ВА57-35.

Серия А3700. Iн=160, 250, 630 А. Двухполюсные и трехполюсные. Выключатели А3710Б, А3720Б, А3790Б, А3790 могут иметь полупроводниковый расцепитель.

Серии АЕ2060. Iн=160А. Трехполюсные. Эл.магнитный и тепловой расцепители. Независимый вместо теплового и эл. магнитного.

11.5 Быстродействующие автоматические выключатели (БА)

Предназначены для защиты от перегрузок, токов К3 силовых полупроводниковых приборов, эл. машин и линии постоянного тока.

Быстродействие автомата может быть повышено за счет снижения собственного времени отключения и времени гашения дуги.

Время гашения дуги ограничивается уровнем перенапряжений. Длительность гашения дуги на постоянном токе доведена до 15-20 мс.

Поэтому основное внимание уделяется уменьшению собственного времени отключения автомата. Для чего в быстродействующих автоматах:

— не применяют механизм свободного расцепления с ломающимся рычагом и эл.магнитным расцепители с большим свободным ходом якоря;

— стремятся либо непосредственно связать якорь эл.магнита с контактом, либо максимально упростить эти связи;

— использование эл.магнитного взаимодействия между подвижным и неподвижным контактами. Для этих целей используют многопетлевые устройства (рис.56.).

3- малоподвижный контакт;

4- подвижный контакт.

Рисунок 56. Многопетлевое устройство.

При протекании токов К3 на подвижный контакт 4 действует усилие размыкания, обусловленное взаимодействием токов в контактах 3 и 4.

Особенность этой системы заключается в том, что на малоподвижный контакт 3 действуют и другие силы, созданные отдельными петлями. Благодаря значительным усилиям, действующим на контакт 3, его размыкание происходит еще до размыкания подвижного контакта 4. при этом образуется короткая дуга, обеспечивающая ограничения тока К3 через1-2 мс после прохождения тока через контактную систему.

11.6 Индукционно–динамические системы

Это импульсное устройство. Наиболее распространены индукционно – динамические привода – ИДП, работающие по схеме, приведенной на рис.58.

б) устройство ИДП

Рисунок 58. Индукционно- динамический привод- ИДП.

Емкостной накопитель С заряжается через диод VD и ограничивающий резистор R. Индуктор представляет катушку, рядом с который расположен диск из меди.

При открытии тиристора VS происходит разряд конденсатора на индуктор. Процесс носит колебательный характер с частотой 1-10 кГц.

Магнитное поле индуктора, созданное током i1, вызывает в диске ток i2, практически находящийся в противофазе с током в индукторе. Между индуктором и диском возникает сила отталкивания Р, которая через тягу и рычаг воздействует на контакт.

Специальные методы снижения собственного времени срабатывания

С этой целью используется дополнительный эл.магнит, якорь которого непосредственно связан тягой с неподвижным контактом, имеющим свободу некоторого перемещения. Сущность данного метода, как и в многопетлевом устройстве, состоит в том, чтобы за весьма малое время еще до размыкания подвижного контакта осуществить перемещение малоподвижного контакта. Благодаря чему возникает короткая дуга, ограничивающая ток в защищаемой цепи.

С помощью независимого источника быстродействие автомата, в котором замкнутое положение контактов обеспечивается эл. магнитом, а их размыкание производится под воздействием тока, проходящего через дополнительную катушку того же эл. магнита. Для этих целей можно использовать предварительно заряженный конденсатор.

По сигналу системы управления происходит разряд конденсатора на дополнительную катушку, создающую магнитный поток, размагничивающий магнитопровод эл. магнита. Время отпускания эл. магнита снижается.

На рис. 59 представлены некоторые технические решения, используемые зарубежными фирмами.

1, ПМ — приводной механизм;

2,3- неподвижные и подвижные контакты;

4- якорь, отключающего эл. магнитного механизма;

5- скоба, отключающего эл. магнитного механизма.

Рисунок 59. Механизмы быстродействующих автоматов.

На рис. 59, а механизм БА содержит подвижный мостиковый контакт, неподвижные контакты, эл. магнит, питающийся током главной цепи. Якорь эл. магнита через рычаг связи с приводным механизмом ПМ.

При превышении током цепи заданного значения якорь эл. магнита отталкивает подвижный контакт от неподвижного. Одновременно якорь через рычаг воздействует на блокирующее устройство приводного механизма, чем и обеспечивается отключение выключателя.

Эл. магнит выполняет функции исполнительного элемента, размыкающего контакты, и эл. магнитного расцепителя.

Размыкание контактов автомата рис.59,б осуществляется с помощью эл. магнита, якорь которого воздействует на подвижный контакт.

Одновременно с этим якорь воздействует на защелку приводного механизма, вызывая дальнейшее расхождение контактов.

Весьма большое быстродействие (собственное время срабатывания при токе 100Iн не превышает 0,5 мс) достигается в автомате рис. 59,в, в котором одновременно действует эл. динамический и эл. магнитный механизмы.

Первый из них образован двумя петлями контактного соединения, состоящего из неподвижных 2 и подвижных 3 контактов. Мостик подвижных контактов жестко связан со скобой 5, отключающего эл. магнитного механизма, которая соединена с приводным механизмом 1 выключателя.

Якорь 4 этого механизма расположен на расстоянии 5-7 мм от скобы 5.

При протекании аварийного тока контакты размыкаются под одновременном воздействии на них эл. динамических сил и эл. магнита, который срабатывает от приводного механизма выключателя.

С точки зрения быстродействия необходимо, чтобы время движения дуги по пути в дугогасительную камеру и время ее нахождения в камере были минимально возможными.

Наибольшее распространение в БА получили дугогасительные камеры двух типов: щелевые и с деионной решеткой.

В щелевых камерах горения и гашение дуги осуществляется в узкой щели между стенками из изоляционного материала, как это имеет место в выключателях ВАБ и ВАТ.

В камерах с деионной решеткой дуга проходит между металлическими пластинами, как например, в выключателях серии А3700.

11.7 Выключатели типов ВАБ-42 и ВАТ-42

Постоянного тока Uн=230, 460, 660, 1050 В; Iн=2, 4, 6.3, 10, 12 кА.

Собственное время отключения при max аварийном токе ВАТ-42 2 мс и 7 мс для ВАБ-42. ВАТ-42 имеют ИДП, связанный непосредственно с контактной системой.

В качестве датчика тока используется токовое реле серии РДШ-300 (рис.60, реле индуктивно-дифференциальный шунт), которое разрывает цепь удерживающей катушки эл. магнита при К3 и перегрузке в защищаемой цепи.

Токоведущая шина реле разделена на две параллельные ветви. На нижней ветви находятся пакеты эл. технической стали, которые резко увеличивают ее индуктивность. К шине прикреплен магнитопровод с панелью, на которой расположено устройство задания уставки токоограничения, якорь и контактная группа.

Уставка регулируется нажатием пружины при определенном зазоре между якорем и магнитопроводе. Шина разделена на две неравных по сечению части. Токи этих ветвей создают противоположно направленные мдс в магнитопроводе.

Рисунок 60. Реле РДШ-300.

При установившемся токе мдс, создаваемая токами нижней и верхней ветвей, равна нулю.

При медленном нарастании тока перегрузки, разность токов в ветвях шины будет определяться соотношением активных сопротивлений этих ветвей. Действующая в этом случае небольшая разность токов создает магнитный поток, которые обеспечивает притяжение якоря при токе уставки.

Если аварийный ток возрастает быстро, как, например, при К3, то соотношение между токами в ветвях шины будет определяться их индуктивными сопротивлениями. Индуктивное сопротивление нижней ветви, где насажаны пластины будет велико. В результате большая часть тока течет по верхней ветви. Это приводит к возрастанию разности токов и срабатыванию реле раньше, чем токи цепи достигнут значения уставки. Чем больше скорость нарастания тока, тем быстрее сработает реле. Происходит автоматическое снижение величины уставки и достигается большое быстродействие.

ВАБ42-однополюсный (рис.62, ВАТ — рис.63) состоит из блока быстродействующего привода, контактного блока, дугогасительной камеры. Конструктивно это все расположено на выкатной тележке с втычными контактами.

Блок быстродействующего привода включает в себя эл. магнит с включающей (удерживающей) катушкой 2, магнитопровод 5, якорь 6, отключающая пружина 8, упор 7 и регулировочные гайки. На эл. магните укреплен механизм свободного расцепления выключателя, который состоит из магнитопроводящей скобы 1, защелки 25 с пружиной, рычага 27 и якоря 3.

В контактный блок полюса входят неподвижный контакт 9, являющийся одновременно катушкой магнитного дутья, подвижный контакт 16, шины, связанные с подвижным и неподвижным контактами.

К контактом крепятся рога дугогасителя 10.

Главные контакты имеют серебряные накладки и защищены от обгорания дугогасительным контактом 11 и рогами дугогасителя.

Принцип работы выключателя. При подаче напряжения на катушку эл. магнита 2 по ней протекает большой включающий ток (

30А) и якорь 6 притягивается к магнитопроводу 5.

Якорь поворачивается против часовой стрелки, при этом взводится – сжимается пружина 20.

Большой ток включения достаточен для одновременного притяжения к магнитопроводу 5 якоря механизма свободного расцепления 3, который удерживает пружину 20 во взведенном сжатом положении.

Таким образом, при включении выключателя, сначала приводится в готовность механизм быстродействующего привода и свободного расцепления.

Включающий ток катушки эл. магнита снижается до 1,3А, что позволяет удерживать якорь 6 в притянутом положении, а якорь механизма свободного расцепления 3 отпускается. Рычаг 24 и защелка 25 выходят из зацепления, пружина 20 разжимается и замыкается сначала дугогасительный контакт на рога дугогасителя, а затем главные контакты.

Одновременно детали 26,27 замыкают вспомогательные контакты 29 выключателя.

При прерывании тока через удерживающую катушку при нормальном отключении оператором или при срабатывании реле РДШ, якорь 6 под воздействием пружины 8 поворачивается по часовой стрелке (проходит путь δ1) и ударяет по упору 23 тяги 21. При этом сначала размыкаются главные контакты, а затем дугогасительные.

Полюс выключателя в отключенном состоянии.

Полюс выключателя во включенном состоянии.

Рисунок 62. Быстродействующий выключатель ВАБ42 (ВАТ42).

1- магнитопроводящая скоба;

2- катушка электромагнита;

3- якорь мех. свободного расцепления;

4- серебряные главные контакты;

5- магнитопровод электромагнита;

6- якорь электромагнита;

7- упор якоря электромагнита;

8- отключающая пружина;

9- неподвижный контакт с магнитным дутьем;

10- рог дугогасителя;

11- дугогасительный контакт;

12- пружина пластинчатая нажатия дугогасительного контакта;

13- регулировочный винт;

14- пружина дугогасительного контакта;

15- ось дугогасительного контакта;

16- подвижный контакт;

17- ось подвижного контакта;

18- упор подвижного контакта;

19- регулировочная гайка тяги;

20- пружина тяги;

21- тяга связи подвижного контакта с быстродействующим приводом;

22- сочленение якоря быстродействующего привода с тягой;

23- упор на тяге;

24- рычаг механизма свободного расцепления;

25- защелка механизма свободного расцепления быстродействующего привода;

26,27- тяга и рычаг включенных блок. контактов;

29- блок блок. контактов;

30- асбоцементные наружные щиты дугогасительной камеры;

31- рога П- образных магнитопроводов;

32- П – образные магнитопроводы магнитного растяжения дуги;

33- V-обтазные внутренние перегородки дугогасительной камеры;

34- дугогасительная камера;

35- торцовые вставки.

Рисунок 63. Полюс выключателя во включенном положении.

Возникающая на дугогасительных контактах дуга выдувается вверх магнитным полем. Дуга горячая в сравнительно узкой щели между внутренним V – образными перегородками камеры, создает высокое давление газа. Раскаленные газы устремляются вверх, к концу V – образных перегородок, и увлекают за собой дугу.

Дуга также растягивается собственным магнитным полем, усиленным П–образным магнитопроводом 32.

Из процесса включения видно, что контакты выключателя замыкаются только после того, как включающий ток в катушке снизится и его быстродействующий привод будет готов к немедленному отключению.

Если в момент включения выключателя в цепи будет К3, то реле РДШ срабатывает и быстродействующий привод отключает выключатель до смыкания главных контактов. Для управления выключателем используется контактно-полупроводниковая схема (рис.64). Выключатель ВАТ, в отличие от ВАБ имеет индукционно динамический привод ИДП (рис.58).

Выключатели ВАТ–43 выпускаются на Iн=2÷6,3 кА Uн=1050 В в однополюсном (катодные и линейные автоматы) и шестиполюсные (в шестифазной схеме с уравнительным реактором) исполнениях.

Выключатель ВАТ-46 выполнен без ИДП и РДШ, с защелкой и эл. магнитным приводом. Он имеет малые габаритные размеры, что позволяет устанавливать его непосредственно в шкафах ТП.

Автоматы общепромышленного применения серии А3700 широко используются для защиты ТП средней мощности (до 1 кА).

БА серии ВА47-38, ВА47-43 заменяют серию А3700 и предназначены для защиты ТП с напряжением до 660 В постоянного и переменного тока.

Быстродействие обеспечивается за счет применения ИДП и эффективной дугогасительной камеры с магнитным гашением дуги. Собственное время отключения автоматов лежит в пределах 0,1-1 мс и не зависит от токов К3.

Новый тип БА серии ВА47М выполнен с эл. магнитным приводом с форсировкой для оперативной коммутации и с ИДП – для аварийного отключения. Токоограничение достигается за счет рационального выбора системы магнитного дутья. Ограничение перенапряжений достигается применением варисторов. В качестве датчиков тока используется геркон с дополнительной ускоряющей обмоткой. Выключатель постоянного тока в однополюсном исполнении на Iн=320 А, 825 В. Собственное время отключения не превышает 1 мс.

Рисунок 64. Контактно- полупроводниковая схема.

11.8 Полупроводниковые автоматические выключатели.

Силовые схемы ключей однофазного тока приведены на рис.66. а трехфазного – на рис.66,а.

а) схемы ключей трехфазного тока

б) схемы ключей однофазного тока

Рисунок 66. Силовые схемы тиристорных ключей переменного тока.

В полупроводниковых автоматах сравнительно легко реализовать функции защиты и управления.

Они обладают большим быстродействием, высокой селективностью защиты и возможностью обеспечения быстрого АПВ. Кроме того, они имеют высокую износостойкость и срок службы, в сочетании с высокой надежностью работы они становятся незаменимыми в условиях эксплуатации.

Автоматический полупроводниковый выключатель серии ВА81 (рис.65) содержит силовую часть БС, каждая фаза которого имеет два встречно-параллельно включенных тиристора. Последовательно с тиристорами включен реактор, который огранивает предельный ток К3 и повышает предельную коммутационную способность автомата.

Рисунок 65. Структурная схема полупроводникового выключателя переменного тока.

Система управления – СУ автомата состоит: из

БЛК- блока логических команд;

БФУ- блока фазирующих устройств;

ФИ- формирователей импульсов;

Д – датчиков управления по току.

В БЛК осуществляется селекция и запоминание сигналов, поступающих от органов управления и защиты, выбираются команды «включить», «отключить», для управления БФУ.

При наличии команды «включить» БФУ обеспечивает синхронизированное включение ФИ и, следовательно, БС в каждый полупериод.

Раздельное управление тиристоров, осуществляемое ФИ, позволяет получить любые режимы фазового управления за счет соответствующего сдвига синхронизирующих импульсов в БФУ.

Автоматическая регулировка длительности импульса управления обеспечивается датчиками тока Д.

Полное время включения и отключения после получения команд на БЛК не превосходит соответственно 30мкC и 0,01с.

Система защиты С3 состоит из блока токовых защит БТЗ и блока сетевой защиты БСЗ.

В БТЗ реализуется защита от перегрузки, тока К3 (токовая отсечка), от неполнофазных режимов и контроля состояния тиристоров. В качестве органов управления БТЗ используются измерительные органы ИО – трансформаторы тока.

Блок БСЗ питается от сети и реагирует на минимальное напряжение сети, на уровень напряжения сети, подает разрешающую команду в блок БАПВ – быстродействующее автоматическое повторное включение.

Сигналы от БТЗ и БСЗ подаются в блок БЛК.

СК – система принудительной коммутации служит для гашения тока в силовых тиристорах. Она состоит из устройства заряда конденсатора УЗ, узла БАПВ и логической системы управления ЛСУ, которая связана с измерительными органами ИО.

Логическая система управления ЛСУ воспринимает состояние системы (по значению тока) и выдает запрещающую команду на БЛК. От ЛСУ запускается блок искусственной коммутации СК.

Питание всех систем автомата производится от общего блока питания БП.

Автомат работает в продолжительном и повторнократковременном режимах с частотой коммутации до 7200 вкл/час. Выключатель выполняется в нереверсивном исполнении на токи 250÷1000 А и в реверсивном исполнении на токи 250÷630 А. Используются тиристоры серии Т500 с временем выключения 100 мкс.

В выключателях предусмотрена возможность плавного регулирования выходного напряжения за счет изменения моментов отпирания рабочих тиристоров.

Полупроводниковый автомат постоянного тока серии ВА83 выполнен на Iн=63÷630 А. Предельная коммутационная способность выключателя достигает 100 кА. Время отключения К3 не превышает 1мс.

11.9 Гибридные выключатели

Повышение требований к аппаратам защиты привело к созданию высокоэффективных БА, выполненных на базе контактных аппаратов, функции коммутации в которых выполняет полупроводниковый блок. Применение таких комбинированных (гибридных) аппаратов наиболее эффективно в цепях защиты силовых полупроводниковых преобразователей.

Быстродействующие контактные автоматы А3700, ВА, ВАБ, ВАТ и др. имеют высокую токоограничивающую способность только в области сверхтоков (более 30-40 кА), а их собственное время отключения не превышает 2 мс.

Лучшими характеристиками обладают быстродействующие полупроводниковые выключатели. Однако, они имеют повышенные потери мощности и габариты, а Джоулев интеграл выключателя значительно выше требуемого.

Гибридный БВ сочетает в себе положительные свойства контактных и полупроводниковых выключателей и отличается высокой токоограничивающей способностью и малыми габаритами. При этом собственное время отключения ниже 1 мс.

Гибридный выключатель, построенный на принципе параллельного соединения контактного и полупроводникового узлов, должен обладать специальными средствами ускорения перевода тока из цепи контактов в полупроводниковую цепь.

Одна из таких схем с принудительным запиранием тиристоров и с ускоренным переводом тока в полупроводниковый блок приведена на рис.61. Схема содержит конденсатор С1 и С2, тиристоры VS1, VS2 и VS3, индуктивности в цепи тиристоров L1 и L2, дроссель насыщения Lдн с прямоугольной петлей гистерезиса и защитный варистор RU. За счет применения дросселя насыщения удается снизить разрываемый ток в цепи контактов за счет его быстрого перетекания в цепь тиристоров.

Разработан быстродействующий гибридный выключатель на базе ВАТ-42 с силовой полупроводниковой схемой рис.61. В нем использовались тиристоры Т2-320.

VS3— основной тиристор;

RU- защитный варистор от перенапряжений;

LДН— дроссель насыщения с прямоугольной петлей гистерезиса, обеспечивающий быстрое перетекания тока в цепь тиристоров.

Рисунок 61. Гибридный выключатель.

Полное время отключения гибридным выключателем составляет 3,5 мс (у ВАТ-42-23,8 мс). Джоулев интеграл выключателя соответственно равен 0,0017 и 0,041 кА 2 с. Ток уставки 470 А и напряжение 470 В.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9829 — | 7692 — или читать все.

79.100.228.135 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Автоматические выключатели

В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

  1. Что такое автоматический выключатель?
  2. Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
  3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей.
  4. Выбор автоматического выключателя.

1. Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание: В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

1,2 — соответственно нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода

3 — подвижный контакт; 4 — дугогасительная камера; 5 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя); 6 — катушка электромагнитного расцепителя; 7 — сердечник электромагнитного расцепителя; 8 — тепловой расцепитель (биметалли́ческая пласти́на); 9 — механизм расцепителя; 10 — рукоятка управления; 11 — фиксатор (для крепления автомата на DIN-рейке).

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку (6) с находящимся в ее центре сердечником (7) который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину (8). Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя (9), который размыкает подвижный контакт (3).

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом при токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45мин — 1 час.

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте (3) образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее возде йствие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру (4), которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА47-29 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания защиты автоматического выключателя а так же время за которое это срабатывание происходит.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·Iн до 10·Iн включительно. (Iн— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

4. Выбор автоматического выключателя

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

Uном. АВ Uном. сети

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из четырех следующих способов:

  1. Рассчитать самостоятельно по следующей методике:

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше либо равен расчетному току защищаемой им цепи, т.е. тому току на который рассчитана данная электрическая сеть:

Iном. АВ Iрасч. сети

Расчетный ток электрической сети (Iрасч. сети) можно определить с помощью нашего онлайн калькулятора, либо рассчитать его самостоятельно по формуле:

Iрасч. сети=Pсети/(Uсети*K)

где: Pсети — мощность сети, Ватт; Uсети — напряжение сети (220В или 380В); K — коэффициент (Для однофазной сети: K=1; Для трехфазной сети: K=1,73).

Мощность сети определяется как сумма мощностей всех электроприемников в доме:

Pсети=(P1+ P2…+ Pn)*Кс

где: P1, P2, Pn — мощности отдельных электроприемников; Кс — коэффициент спроса (Кс=от 0,65 до 0,8) в случае если в сеть подключается всего 1 электроприемник или группа электроприемников которые включаются в сеть одновременно Кс=1.

В качестве мощности сети так же можно принять максимальную разрешенную к использованию мощность, например из технических условий, проекта или договора электроснабжения при их наличии.

После расчета тока электросети принимаем ближайшее большее стандартное значение номинального тока автомата : 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д.

ПРИМЕЧАНИЕ: Кроме описанного выше способа существует возможность упрощенного расчета автоматического выключателя, для этого необходимо:

  1. Определить мощность сети в килоВаттах (1 килоВатт=1000Ватт) по формуле приведенной выше:

2. Определить ток сети умножив рассчитанную мощность сети на коэффициент перевода (Кп) равный: 1,52 -для сети 380 Вольт или 4,55 — для сети 220 Вольт:

Iсети=Pсетип, Ампер

3. На этом все. Теперь как и в предыдущем случае полученное значение тока сети округляем до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата.

И в завершении выбираем характеристику срабатывания (см. таблицу характеристик выше). Например если нам нужно поставить автомат для защиты электропроводки всего дома выбираем характеристику «C», если электроосвещение и розеточная группа разделены на два разных автомата, то для освещения можно установить автомат с характеристикой «B», а на розетки — с характеристикой «C», если необходим автомат для защиты электродвигателя — выбираем характеристику «D».

Приведем пример расчета: Имеется дом в котором есть следующие токоприемники:

  • Стиральная машина мощностью 800 Ватт (Вт) (что равно 0,8кВт)
  • Микроволновая печь — 1200Вт
  • Электродуховка — 1500 Вт
  • Холодильник — 300 Вт
  • Компьютер — 400 Вт
  • Электрочайник — 1200Вт
  • Телевизор — 250Вт
  • Электроосвещение — 360 Вт

Напряжение сети: 220 Вольт

Коэффициент спроса примем равным 0,8

Тогда мощность сети будет равна:

Переводим Pсети из Ватт в килоВатты, для этого полученное значение мощности делим на 1000:

Определяем ток сети по упрощенной схеме с помощью коэффициента перевода:

Округляем полученное значение тока до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата. Выбираем автоматический выключатель с номинальным током 25 Ампер и характеристикой «C».

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Высоковольтные выключатели

Одним из видов коммуникационного аппарата, предназначенного для быстрого включения и выключения отдельно взятых электроцепей или оборудования является высоковольтный выключатель. Управлять выключателями можно при помощи приводов.

Приводы и устройство высоковольтного выключателя

Эксплуатация привода осуществляется посредством использования энергии, которая поступает от какого-либо источника из вне.

В зависимости от типа поступающей энергии, приводы можно условно классифицировать на такие виды:

  • электромагнитные;
  • пневматические;
  • пружинные.

Приводы по способу их работы могут быть полуавтоматами. Данный вид оборудования позволяет включать выключатели в результате использования физической силы, а их отключение может быть выполнено в автоматическом или ручном режиме, а также на некотором расстоянии.

Конструкция привода состоит из:

  • механизма вольного отключения и расцепления;
  • включателя;
  • устройства, отвечающего за первичный или вторичный запуск привода;
  • кнопки, с помощью которых выполняется процесс управления в ручном режиме;
  • счетчика для фиксирования количеств выключений;
  • контактного блока для обеспечения процесса отключения в аварийном режиме.

Высоковольтные выключатели должны соответствовать некоторым требованиям:

  • надежность эксплуатации;
  • безопасность;
  • высокая скорость работы;
  • простота обслуживания;
  • удобство монтажа;
  • низкий уровень шума во время работы;
  • доступная стоимость.

Современные выключатели еще не полностью соответствуют вышеперечисленным требованиям. Конструкторы разрабатывают новые технологии, для того чтобы создать более безопасные приборы.

Виды и типы высоковольтных выключателей

Выключатели высокого тока подразделяются на несколько типов, среди которых можно выделить:

  • элегазовые (баковые и колонковые);
  • вакуумные;
  • масляные (баковые и маломасляные);
  • воздушные;
  • автогазовые
  • электромагнитные;
  • автопневматические.

По назначению выделяют:

  • сетевые выключатели на напряжение от 6 кВ и выше;
  • генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ;
  • выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ;
  • выключатели нагрузки;
  • реклоузеры;
  • выключатели специального назначения.

Выключатели могут размещаться внутри и вне помещения с различными видами вентиляции и обогрева. В зависимости от того, где будет произведена установка выключателя, используют 10 климатических исполнений: У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О.

Бывают опорные, подвесные, настенные, выкатные и встраиваемые выключатели.

Высоковольтные выключатели постоянного тока

Принцип действия высоковольтного выключателя постоянного тока схематично выглядит следующим образом:

  • размыкаются контакты, в результате чего образуется электродуга;
  • далее, происходит ограничение процесса нарастания тока;
  • затем, идет уменьшение в цепи тока до показателей, которые обеспечивают самопроизвольное распадение дуги по причине ионизации промежутка;
  • потом происходит процесс восстановления прочности между контактами.

При эксплуатации выключателей высокого тока между их контактами используются диэлектрические среды разного типа. По этому принципу оборудование классифицируется на несколько видов, рассмотренные ниже по тексту.

Высоковольтные вакуумные выключатели

В высоковольтных выключателях вакуумного типа именно вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Это связано с тем, что вакуум отличается более высоким показателем электропрочности, чем другие среды. При снижении давления длина свободного пробега молекул увеличивается. В вакууме этот расстояние пробега больше, чем объем вакуумной камеры. Использование выключателей вакуумного типа допустимо только при напряжении не выше 110 кВт.

Высоковольтные масляные выключатели

В высоковольтных масляных выключателях для заполнения устройства гашения дуги используется трансформаторное масло. Процесс гашения электродуги происходит в результате того, что потоки газа, которые возникают при разложении масла, охлаждают дугу. Высоковольтные выключатели масляного типа используются при напряжении от 10 до 20 кВ или от 110 до 220 кВт.

Высоковольтные масляные выключатели подразделяются на: маломасляные и баковые. Разница между ними заключается в количестве используемого масла, а также в способе изоляции основания от системы контактов.

Масляные высоковольтные выключатели бакового типа имеют ряд недочетов, например, высокий уровень пожароопасности. При использовании устройств требуется постоянно контролировать количество и состояние масла внутри бака. Бак заполнен большим объемом масла, для замены которого необходимо время.

Высоковольтные выключатели нагрузки

Высоковольтные выключатели нагрузки предназначены для обеспечения работы рубильников аварийного отключения, выключателей селекционного типа с разной шириной силовой шины и расстояния между фазами. Высоковольтные выключатели нагрузки одинаково успешно используются в цепях с высоким и низким током.

Это оборудование может быть выполнено в металлическом или пластиковом корпусе. Использование таких корпусов гарантирует высокий уровень безопасности выключателей и возможность эксплуатации оборудования в цехах на производстве и даже на открытом пространстве. Наличие блокировки выключателя предотвращает оборудование от его несанкционированного включения.

Преимущество использования высоковольтных выключателей нагрузки заключается в:

  • универсальности;
  • надежности;
  • высоком уровне безопасности.

Высоковольтные автоматические выключатели

Высоковольтные автоматические выключатели используются для обеспечения процесса проведения электрического тока при нормальных условиях и отключения в автоматическом режиме (в случае возникновения короткого замыкания или перегрузки).

В зависимости от принципа работы и предназначения автоматические выключатели бывают:

  • общего предназначения;
  • специальные;
  • быстродействующие.

Элегазовый высоковольтный выключатель

Элегазовый высоковольтный выключатель – это оборудование для обеспечения быстрого управления и контроля электрической линии высокого напряжения. Гашение электродуги выполняется посредством заполнения камеры соединением газов. Элегазовые высоковольтные выключатели не требуют смены газа и обеспечения контроля его состояния и количества.

Выключение происходит за счет изоляции фаз между собой. При срабатывании сигнала о необходимости отключения, контакты, расположенные в отдельных камерах, рассоединяются. В результате, между встроенными контактами происходит образование дуги, которая помещена в газовой среде. Затем, газ расщепляется на компоненты.

Преимущество использования элегазовых высоковольтных выключателей заключается в таких показателях, как:

  • универсальность – используются для работы с сетями при любом напряжении;
  • быстродействие – реакция элегаза происходит быстрее, что дает возможность выполнить аварийное отключение за несколько секунд;
  • высокий показатель пожаробезопасности;
  • возможность использования при вибрации;
  • длительный срок эксплуатации – при соприкосновении контактов не происходит процесс их изнашивания;
  • возможность работы с постоянным и переменным током.

Но элегазовые высоковольтные выключатели монтируются только на специально созданном фундаменте или подставке и не могут быть использованы при низких температурах. Также следует отметить дороговизну элегаза.

Элегазовые выключатели используются намного чаще, чем иные разновидности высоковольтных выключателей.

Каждый электрик должен знать:  Защита кабеля от механических повреждений ПУЭ, фото, видео

Выбор и испытания высоковольтных выключателей

Выполнение выключателям высокого тока своих функций напрямую зависит от правильности выбора оборудования. Необходимо принимать во внимание сравнительные характеристики расчетных величин и максимально допустимых значений. Для этого составляются специальные таблицы с параметрами. Чтобы обеспечить надежность и длительный срок использования оборудования, во внимание принимаются не допустимые величины, а данные, меньше этих значений.

При монтаже высоковольтных выключателей обязательно проводятся испытания оборудования. Текущий ремонт и дополнительные испытания рекомендованы раз в 4 года, а капитальный ремонт – каждые 8 лет. Эти мероприятия необходимы в целях обеспечения безопасности эксплуатации.

Ремонт высоковольтных выключателей

Обеспечение функционирования оборудования обеспечивается за счет проведения его периодического и капитального ремонта.

Периодический ремонт выполняется:

  • при нарушении целостности фарфоровых покрышек в местах вводов, мембран предохранителей;
  • при появлении шума или треска в середине выключателя;
  • при изменении температуры соединительных контактов;
  • при увеличении расхода масла.

Капитальный ремонт выключателей высокого напряжения проходит, согласно рекомендации завода-изготовителя. Мероприятия, как правило, проводятся непосредственно на месте эксплуатации. При появлении неполадок вводов или трансформаторов, ремонт проходит в специализированных мастерских.

Производители и поставщики высоковольтных выключателей

Среди производителей и поставщиков высоковольтных выключателей можно выделить такие, как:

  • Группа компаний «Электрощит ТМ», Самара. Уже на протяжении лет компания занимается производством и реализацией высоковольтного оборудования, в том числе и выключателей. На базе компании функционируют сервисные центры по ремонту и обслуживанию данного типа оборудования.
  • ОАО «Уралэлектротяжмаш». Является одним из крупнейших производителей высоковольтного оборудования и комплектующих. Продукция компании поставляется в Египет, США, Сирию, Австрию и другие страны.
  • АО «Вологодский ЭМЗ». Специализируется на поставке трансформаторного, высоковольтного и низковольтного оборудования и комплектующих. На базе компании созданы центры обслуживания и ремонта поставляемой продукции, оборудованные современной техникой.

Поставки в регионы осуществляют официальные дилеры заводов.

Автоматические выключатели

Устройства для проведения тока при нормальной работе сети и для отключения потребителей при отклонении рабочих параметров (токи КЗ и перегрузки, исчезновение/снижение напряжения и др.). Выключатели просты в монтаже, надежны и безопасны в эксплуатации.

Покупка товаров и отслеживание статуса заказа в мобильном приложении.

В бесплатном приложении Пульса цен более 9 млн товаров и услуг, возможность быстро найти товар, связаться с поставщиком и оформить заказ.

» data-button-type=»order_callback» data-company=»99575095″ data-company- >Заказать звонок

Автоматические выключатели в Новосибирске

Автоматический выключатель предназначается для защиты электросетей от перегрузок, коротких замыканий. Он устанавливается на электролиниях, питающих здания, оборудование. Базовыми конструктивными элементами электрического автоматического выключателя являются:

  • быстродействующая э/м катушка отключения. Она нейтрализует электротоки коротких замыканий;
  • тепловой расцепитель, функционирующий с временной выдержкой. Он отвечает за устранение перегрузок.

Регламентируются автоматические выключатели ГОСТом Р 50345-2010, в котором приведены нормы для устройств номинальным током (переменным) до 125 А и межфазным напряжением до 400 В, устанавливаемых в электросетях с частотой 50-60 Гц.

Автоматические выключатели

Отличие автовыключателей от дифавтоматов и УЗО

В отличие от автоматических выключателей постоянного или переменного тока, УЗО снимает напряжения с подключенных к нему проводов, когда в контролируемой цепи появляется ток утечки угрожающей величины. Но конструкция УЗО не предусматривает элементов для защиты от перегрузок, коротких замыканий. Дифференциальные автоматы устраняют все три угрозы (замыкания, перегрузки, утечки). По сути, это УЗО и автоматический выключатель в одном устройстве.

Типы автоматических выключателей

Автовыключатели классифицируются по:

  • конструкции – воздушные и модульные;
  • количеству полюсов базовой цепи: однополюсные, двухполюсные, четырехполюсные, трехполюсные автоматические выключатели;
  • количеству фаз – однофазные, трехфазные, двухфазные автоматы;
  • типу исполнения отсечки – неселективные либо селективные.

Полюсность и схемы подключения автоматических выключателей

Полюсность (фазность, модульность) – число пар проводов, подключаемых к автовыключателю. Пара – это 2 провода, один из которых является питающим и подключается на вход, а другой – к выходной клемме (он идет к нагрузке). Модели с полюсностью от двух и выше состоят из нескольких последовательно подключенных однополюсников.

ВАХ, время-токовая характеристика, напряжение, тип тока не зависят от данного параметра. Зато полюсность влияет на схему подключения выключателей, которая может быть:

  • однофазной. Устройство устанавливается на фазный провод. Подключение вводного автомата тоже является однофазным, отличается тем, что при срабатывании выключателя размыкается не только фаза, но и нейтраль. Используются одно- либо двухполюсные модели;
  • трехфазной. Она выполняется посредством схем «треугольник» и «звезда» (для трех- и четырехполюсных выключателей соответственно).

Маркировка автоматических выключателей

В маркировках указываются характеристики автоматических выключателей: A, B, C, D. Они означают кратность максимального тока, который кратковременно проходит через предохранитель без отключения. Это также определяет сферу применения устройств и является характеристикой срабатывания автоматического выключателя. Расшифровка следующая:

  • A – срабатывают при токах 1,3 от номинальной его величины, монтируются в сетях, где нет кратковременных перегрузок в нормальном режиме;
  • B – предназначены для установки в домовых, осветительных линиях, срабатывают при превышении тока в 3 и более раз по сравнению с номинальным;
  • C – устройства общепромышленного назначения, отключение осуществляется при пятикратном превышении номинального электротока;
  • D – предназначены для защиты линий, к которым подключены устройства со значительными пусковыми электротоками, отключение – при десятикратном превышении.

После буквы идет цифра, показывающая номинальный ток модели. Расшифровка маркировки приведена на рисунке:

Маркировка автоматических выключателей

Селективность автоматических выключателей

Селективностью называется особенность последовательно установленных защитных устройств обнаружить неполадки (перегрузки, замыкания) и отключить соответствующий элемент проводки тем выключателем, который необходим для изоляции именно этой зоны. Другие участки сети работают, как обычно. Селективность автоматических выключателей может быть:

  • по току. Задаются различные значения тока отключения для автовыключателей. Максимальное значение у устройств, установленных на стороне питания;
  • по времени. Устанавливается задержка времени срабатывания. Максимальную задержку имеет выключатель, установленный ближе всех к источнику электропитания.

Ознакомиться с картой селективности автоматических выключателей Вы можете в технической документации к устройствам.

Выбор автоматического выключателя по току нагрузки

Время-токовая характеристика автоматических выключателей – это величина, которая показывает зависимость времени срабатывания автоматического выключателя от силы электротока, который через него протекает. Номиналы показывают силу номинального тока, на который рассчитано устройство. Существуют следующие номиналы автоматических выключателей по току:

Автоматический выключатель. Устройство, схемы включения, характеристики, выбор автоматических выключателей.

Автоматический выключатель (механический) (МЭС 441-14-20): механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких как токи короткого замыкания.

Механический коммутационный аппарат (МЭС 441-14-02): коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.

Коммутационный аппарат (МЭС 441-14-01): аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.

Характеристики АВ установлены в следующих терминах:

— номинальные и предельные значения параметров главной цепи;

— встроенные плавкие предохранители (выключатели со встроенными плавкими предохранителями) по (4.8 МЭК 60947-1);

— коммутационные перенапряжения по (4.9 МЭК 60947-1).

В соответствии с МЭК 60050 (441), применительно к АВ общеприняты нижеследующие термины:

— главная цепь АВ: совокупность всех токопроводящих частей автоматического выключателя, входящих в цепь, которую он предназначен замыкать и размыкать;

— цепь управления АВ: цепь (кроме главной цепи), предназначенная для осуществления замыкания или размыкания, или осуществления обеих функций автоматического выключателя;

— вспомогательная цепь АВ: совокупность токопроводящих частей автоматического выключателя, предназначенных для включения в цепь, кроме главной цепи и цепи управления автоматического выключателя;

— полюс АВ: часть автоматического выключателя, связанная исключительно с одним электрически независимым токопроводящим путем главной цепи и имеющая контакты, предназначенные для замыкания и размыкания главной цепи, и не включающая элементы, предназначенные для монтажа и оперирования всеми полюсами;

— главный контакт: контакт, включенный в главную цепь АВ и предназначенный для проведения в замкнутом положении тока главной цепи;

— дугогасительный контакт (МЭС 441-15-08): контакт, на котором предполагается возникновение дуги;

— контакт управления: контакт, входящий в цепь управления АВ и механически приводимый в действие этим автоматическим выключателем;

— вспомогательный контакт: контакт, входящий во вспомогательную цепь и механически приводимый в действие АВ (например, для указания положения контактов);

— расцепитель: устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя;

— максимальный расцепитель тока: расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя с выдержкой времени или без нее, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение;

— максимальный расцепитель тока прямого действия: максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от протекающего тока в главной цепи автоматического выключателя;

— расцепитель перегрузки: максимальный расцепитель тока, предназначенный для защиты от перегрузок;

— выключатель со свободным расцеплением: автоматический выключатель, подвижные контакты которого возвращаются в разомкнутое положение и остаются в нем, когда операция автоматического размыкания начинается после начала операции замыкания, даже если сохраняется команда на замыкание;

— ожидаемый ток АВ (МЭС 441-17-01): ток, который протекал бы в цепи, если бы каждый полюс автоматического выключателя был заменен проводником с ничтожно малым сопротивлением;

— ожидаемый пиковый ток (МЭС 441-17-02): пиковое значение ожидаемого тока во время переходного периода после его возникновения;

— наибольшая включающая и отключающая способность: переменная составляющая ожидаемого тока, выраженная его действующим значением, которую АВ может включать, проводить в течение времени отключения и отключать при указанных условиях;

— ток отключения: ток в полюсе выключателя в момент возникновения дуги при отключении;

— время размыкания: время, замеренное от момента, когда в АВ, находящемся в замкнутом положении, ток в главной цепи достигает уровня срабатывания максимального расцепителя тока, до момента разъединения дугогасительных контактов во всех полюсах;

— время горения дуги в полюсе (МЭС 441-17-37): интервал между моментом появления дуги и моментом окончательного гашения дуги в этом полюсе;

— время горения дуги в многополюсном АВ: интервал между моментом первого появления дуги и моментом окончательного гашения дуг во всех полюсах;

— время отключения: интервал между началом размыкания АВ и концом времени горения дуги;

— ∫I²dt (интеграл Джоуля): интеграл квадрата силы тока по данному интервалу времени;

— характеристика I²t автоматического выключателя: кривая, отражающая максимальные значения I²t как функцию ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации.

Все АВ можно классифицировать по основным параметрам:

1. Тока в цепи: постоянный, переменный, смешанный.

2. Количества полюсов: от одного до четырех.

3. Типа расцепителя:

— электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного или замедленного действия с практически независимой от тока скоростью срабатывания;

— электротермический или электронный инерционный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени;

— расцепитель тока утечки;

— расцепитель минимального напряжения;

— расцепитель обратного тока или обратной мощности;

— независимый расцепитель (для дистанционного отключения выключателя).

Первые два типа устанавливают во всех полюсах, остальные расцепители — по одному на автоматический выключатель. Токи уставки, а также выдержки времени токовых расцепителей могут быть регулируемыми. В одном АВ можно применять один или несколько типов токовых расцепителей и дополнительно к ним расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель и электромагнит включения .

Расцепители тока утечки устройства защитного отключения применяют для быстрого отключения участков сети, в которых из-за нарушения изоляции или прикосновения людей к проводникам возникает ток утечки на землю. При этом ток уставки расцепителя выбирают в пределах от 10 до 30 мА, а время, в зависимости от напряжения сети, в пределах от 10 до 100 мс.

Расцепители минимального напряжения применяют в целях отключения источников питания при прекращении ими питания сети, а также в целях отключения электроприемников, самозапуск которых

при автоматическом восстановлении питания нежелателен или недопустим. Напряжение срабатывания расцепителя выбирают в пределах от 0,8 до 0,9 ином, время срабатывания — в соответствии с требованиями систем автоматического восстановления питания сети.

Расцепители обратного тока или обратной мощности применяют для защиты генераторов, работающих на электрическую систему, от выпадения из синхронизма (для синхронных генераторов).

Независимые расцепители применяют для местного дистанционного и автоматического отключения АВ при срабатывании внешних защитных устройств.

4. Тип корпуса: с креплением на DIN-рейку, стационарный.

5. Ограничение по максимальному току: наличие, отсутствие.

6. Время срабатывания: по времени срабатывания электромагнитные и аналогичные им электронные расцепители имеют четыре разновидности:

— расцепители, обеспечивающие срабатывание АВ за время, намного меньшее 0,01 с, и отключение тока КЗ раньше, чем он достигает своего ударного значения. Такие АВ называют токоограничивающими (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Защитные характеристики автоматических выключателей

— расцепители, обеспечивающие отключение тока КЗ при первом прохождении тока через нулевое значение (1с = 0,01 с);

— нерегулируемые расцепители, время срабатывания которых превышает 0,01 с;

— расцепители с регулируемой выдержкой времени (0,1-0,7с), позволяющие добиться замедленной работы относительно других щитков той же сети; их называют селективными.

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики (см. рис. 3.1):

— зависимую от тока характеристику времени срабатывания (тепловой расцепитель) (кривая 1);

— независимую от тока характеристику времени срабатывания (электромагнитный расцепитель) (кривая 2);

— ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания (комбинированный расцепитель) без выдержки времени (кривая 3) или с выдержкой времени (кривая 4). Эти АВ называют селективными.

Селективные АВ могут иметь и трехступенчатую защитную характеристику (кривая 5); зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ.

Автоматические выключатели, имеющие ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания без выдержки времени (рис. 3.1, кривая 3), разделяются на типы и обозначаются буквами A, B, C, D, K, Z, MA.

Тип А. Применение таких АВ (рис. 3.2) рекомендовано в случае нагрузки в виде полупроводниковых приборов и в электроустановках с повышенной протяженностью электрической сети.

Верхняя часть графика (рис. 3.2) показывает зависимость времени отключения теплового расцепителя (биметаллической пластины) от тока перегрузки. Нижняя заштрихованная область графика показывает скорость срабатывания при коротком замыкании.

Весьма широкая зона значений на графике (рис. 3.2) обусловлена сильным разбросом параметров АВ от температуры как от внешней, так и от внутренней.

Внутренний нагрев обусловлен проходящим через АВ электрическим током, который достигает кратных значений в аварийных режимах.

Рис. 3.2. Времятоковая характеристика автоматического выключателя, тип А

Тип B. Применение таких АВ (рис. 3.3) рекомендовано при электромонтажных работах в случае нагрузки в виде бытовых осветительных приборов и для защиты цепей с небольшой величиной кратности токов запуска.

Электромагнитный расцепитель реагирует на 3-5-кратное превышение номинального тока на переменном токе (зона AC) и 3-7,5-кратное на постоянном токе (зона DC).

Разделение на зоны AC и DC обусловлено большим нагревом автоматического выключателя на постоянном токе, чем на переменном.

Тип С. Автоматические выключатели с времятоковой характеристикой типа С (рис. 3.4) применяются для защиты осветительных электрических сетей и электродвигателей с не очень большими пусковыми токами.

Электромагнитный расцепитель реагирует на 5-10-кратное превышение номинального тока на переменном токе (зона AC) и 5-15-кратное на постоянном токе (зона DC).

Рис. З.З. Времятоковая характеристика автоматического выключателя тип В

Тип D. Автоматические выключатели с времятоковой характеристикой типа D (рис. 3.5) применяются для защиты активно-индуктивных электрических цепей и двигателей с тяжелым пуском (например, транспортер на ферме, убирающий навоз).

Электромагнитный расцепитель реагирует на 10-20-кратное превышение номинального тока на переменном токе (зона AC) и 10-30-кратное на постоянном токе (зона DC).

Тип К. Автоматические выключатели с времятоковой характеристикой типа K (рис. 3.6) применяются для защиты индуктивной нагрузки (электродвигатели, трансформаторы и т. п.).

Электромагнитный расцепитель реагирует на 8-12-кратное превышение номинального тока на переменном токе (зона AC) и 8-18-кратное на постоянном токе (зона DC).

Рис. 3.4. Времятоковая характеристика автоматического выключателя тип С

Тип Z. Автоматические выключатели с времятоковой характеристикой типа Z (рис. 3.7) так же, как и с характеристикой типа А, применяются для защиты электронных (полупроводниковых) нагрузок.

Электромагнитный расцепитель реагирует на 2-3-кратное превышение номинального тока на переменном токе (зона AC) и 3-4,5-кратное на постоянном токе (зона DC).

Тип MA. Автоматические выключатели с времятоковой характеристикой типа MA так же, как и с характеристикой типа К, применяются в цепях питания электродвигателей, но оборудованы только электромагнитным элементом защиты.

Независимо от назначения и быстродействия автоматических выключателей в их состав входят следующие основные элементы:

— главная контактная система (главные контакты);

Рис. 3.5. Времятоковая характеристика автоматического выключателя тип D

Главная контактная система — важнейший элемент АВ, определяющий его основные параметры. Она должна: обеспечивать, не перегреваясь и не окисляясь, продолжительный режим работы при номинальном токе; быть способной, не повреждаясь, включать и отключать большие токи короткого замыкания.

В связи с этим в АВ на средние и большие токи с высокой отключающей способностью применяются многоступенчатые контактные системы, состоящие, например, из основных и дугогасящих контактов.

Рис. 3.6. Времятоковая характеристика автоматического выключателя тип К

Рис. 3.7. Времятоковая характеристика автоматического выключателя тип Z

Дугогасящая система должна обеспечивать отключение больших токов короткого замыкания в ограниченном объеме. Под воздействием возникающих электродинамических сил дуга быстро растягивается и гаснет, но ее пламя занимает очень большое пространство. Задача дугогасящего устройства заключается в том, чтобы ограничить размеры дуги и обеспечить ее гашение в малом объеме. В связи с этим широкое распространение получили камеры с дугогасящими решетками и камеры с узкими щелями. В современных конструкциях все большее применение находят пламегасящие решетки, что приводит к образованию таких комбинированных устройств, как камера с дугогасящей решеткой плюс пламегасящая решетка, камера с дугогасящей решеткой в узкой щели плюс пламегасящая решетка и т. п.

Привод служит для включения АВ по чей-либо команде (оператора, системы автоматического управления и др.). Автоматические выключатели бывают с ручным или двигательным приводом либо и с тем, и с другим. Под двигательным понимают привод, в котором используется сила, создаваемая любым источником энергии (электромагнитом, электродвигателем, пневматической, гидравлической системами и т. д.), кроме мускульной силы оператора. Отключение выключателя осуществляется пружинами после разъединения расцепляющего устройства.

Расцепляющее устройство предназначено для исключения возможности удерживать контакты АВ во включенном положении рукояткой (дистанционным приводом) при наличии ненормального режима работы в защищаемой цепи; обеспечения моментного отключения, т. е. скорости расхождения контактов, не зависящей от оператора, рода и массы привода.

Расцепляющее устройство представляет собой систему шарнирно связанных рычагов, соединяющих привод включения с системой подвижных контактов, которые соединены с отключающей пружиной.

Выключатель в зависимости от типа и конструкции имеет дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся на нём снаружи. Ими могут быть независимый расцепитель, нулевой или минимальный расцепители напряжения, свободные или вспомогательные контакты, ручной, электромагнитный или электродвигательный привод, сигнализация автоматического отключения (контакты состояния), устройство для запирания выключателя в положении «Отключено».

Автоматические выключатели производятся многими европейскими, российскими, японскими и китайскими компаниями. Среди основных марок европейских производителей можно выделить ABB, Siemens, SchneiderElectric, Legrand, Moeller и Hager [5, 6, 7, 8, 9, 10]. Среди российских производителей можно отметить ОАО «Дивногорский завод низковольтной аппаратуры», ОАО «ЧЭАЗ» — г. Чебоксары, ОАО «Электроаппарат» — г. Курск, ОАО «Контактор» — г. Ульяновск, IEK, EKF.

Автоматические выключатели от компаний «SchneiderElectric», «АВВ» и «Legrand» являются самыми качественными устройствами такого типа. В их пользу также говорит широкий диапазон номинальных токов, а также высокая механическая и электрическая коммутирующая способность.

Автоматические выключатели от компаний российских производителей, как правило, уступают в технических характеристиках их зарубежным аналогам. Такие устройства характеризуются низкой степенью электрической и механической износостойкости, что делает их не столь долговечными.

Автоматические выключатели SchneiderElectricMulti 9 (Acti 9) для сетей низкого напряжения на токи 0,25-125 А предназначены:

— для коммутации и защиты цепей от перегрузок и коротких замыканий в административных, промышленных и жилых зданиях;

— защиты кабелей и пусковых устройств двигателей от коротких замыканий;

— защиты двигателей от коротких замыканий;

— управления и защиты цепей с глухо заземленной нейтралью (TT) или с заземленной нейтралью у источника питания (TNS) от перегрузок и коротких замыканий в жилых, общественных и сельскохозяйственных сооружениях;

— защиты цепей постоянного тока от короткого замыкания и перегрузки, а также для управления и секционирования.

Рекомендации по выбору автоматических выключателей Multi 9 приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Рекомендации по выбору автоматических выключателей серии Multi 9

Номинальный ток, А

Ток отключения, кА

Коммутация и защита цепей от пеpегpузок и кз в административных, промышленных и жилых зданиях

Защита кабелей и пусковых устройств двигателей от кз

Защита двигателей от кз

Коммутация и защита цепей от перегрузок и кз в зданиях c повышенной отключающей способностью

Убавление и защита цепей с заземленной нейтpалью у источника питания (TNS) от пеpегpузок и кз в жилых, общественных и с/х сооpужениях

В зависимости от назначения и условий применения АВ Multi 9 комплектуются различного типа вспомогательными электрическими устройствами. Вспомогательные электрические устройства позволяют осуществлять дистанционное отключение и сигнализацию состояния АВ C60, C120 и DPN N. Они монтируются с левой стороны от АВ (рис. 3.8).

От компаний российских производителей наибольшее распространение получили следующие типы АВ, применяемые в сельскохозяйственных установках: А63, АЕ1000, АЕ2000, А3100, А3700 и ВА.

Рис. 3.8. Вспомогательные электрические устройства для C60, C120 и DPN N

Необходимо отметить, что АВ серии ВА (торговая марка IEK — производитель Интер электро комплект) на номинальные токи от 25 до 400 А предназначены для замены автоматических выключателей АЕ2000, А3100, А3700 и «Электрон», а их габариты и вес на 10-20 % меньше аналогичных выключателей других отечественных производителей.

Автоматические выключатели ВА88 предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузке, недопустимых снижениях напряжения, а также для оперативных включений и отключений участков электрических цепей и рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным рабочим напряжением до 400 В частотой 50 Гц. Серийный ряд состоит из 6 габаритов (типоразмеров) на номинальные токи от 12,5 до 1600 А и отключающей способностью от 12,5 до 50 кА.

Стандартная комплектация каждого автоматического выключателя состоит из переходных шин или кабельных наконечников, межфазных перегородок, комплекта винтов и гаек для подсоединения проводников, комплекта винтов для крепления автоматического выключателя к монтажной панели.

Структура обозначения выключателя:

ВА-88 -ХХ1 -ХХ2 -ХХ3 -ХХ4 -Х5 -Х6 -Х7:

— ХХ1: обозначение серии;

— ХХ2: условное обозначение максимального номинального тока: 32 — 125 А; 33 — 160 А; 35 — 250 А; 37 — 400 А; 40 — 800 А; 43 — 1600 А;

— XX3: число полюсов: 3, 3+N, 4;

— ХХ4: способ установки и монтажа проводников: СП — стационарный передним присоединением; СЗ — стационарный с задним присоединением; ВП — втычной с передним присоединением; ВЗ — втыч- ной с задним присоединением; КП — выдвижной с передним присоединением; КЗ — выдвижной с задним присоединением;

— X5: привод управления: Р — ручной; П — ручной поворотный; Д — электропривод;

— X6: дополнительные расцепители: О — отсутствуют; Н — независимый расцепитель; М — минимальный расцепитель;

— X7: вспомогательные контакты: О — отсутствуют; С — аварийные; В — дополнительные; К — аварийные и дополнительные.

Автоматический выключатель ВА88 выполнен в виде моноблока (рис. 3.9, а) и состоит из основания и крышки с фальшпанелью, в которой имеется окно для рукоятки управления и толкатель кнопки «Тест» проверки механизма отключения выключателя. Основание является несущей конструкцией для присоединительных (винтовых) зажимов (рис. 3.9, а, 1), неподвижных силовых контактов (рис. 3.9, а, 2) с системой дугогашения (рис. 3.9, а, 3), механизма управления с системой подвижных контактов (рис. 3.9, а, 4), блока защиты от сверхтоков. Основание выполнено из термореактивного пластика (рис. 3.9, а, 5), способного выдерживать высокие температуры и сильные электродинамические воздействия, возникающие в выключателе при протекании и отключении сверхтоков. Крышка закрывает все подвижные элементы механизма управления и внутренние токоведущие части.

Механизм управления (взвода) выключателя (рис. 3.9, а, 6) построен на принципе переламывающегося рычага и снабжен мощной возвратной пружиной. При взведении рукоятки механизма управления приводится в движение изолирующая рейка (рис. 3.9, а, 7), на которой закреплены подпружиненные подвижные силовые контакты с гибкими соединениями. Рейка поворачивается в боковых направляющих, обеспечивая не только замыкание подвижных и неподвижных силовых контактов, но и необходимые провалы для увеличения и выравнивания давления на подвижные контакты.

Рис. 3.9. Внутреннее устройство (а) выключателя ВА88 и дугогасительной камеры (б) в исполнении ВА88 -35: 1 — винтовые зажимы; 2 — неподвижные силовые контакты; 3 – блок системы дугогашения; 4 — подвижные силовые контакты; 5 — корпус из термостойкой АБС-пластмассы; 6 — механизм взвода; 7 – изолирующая рейка; 8 — плоская рейка; 9 — регулировочные винты теплового расцепителя; 10 — узел теплового и электромагнитного расцепителя

Действие возвратной пружины блокируется элементами переламывающегося рычага, находящимися в этот момент на одной прямой линии и опирающимися одним коленом на выступ поворотного элемента «сброса» механизма управления. Сброс механизма управления осуществляется посредством плоской рейки (рис. 3.9, а, 8), на которую воздействуют через регулировочные винты (рис. 3.9, а, 9) толкатели биметаллических пластин тепловых расцепителей и электромагнитов защиты (рис. 3.9, а, 10) от коротких замыканий.

Система дугогашения АВ в исполнениях ВА88-32, 33 состоит из дугогасительных решеток со стальными никелированными вкладышами; в исполнении ВА88-35 и выше применены дополнительные распылители дуги в виде толстых перфорированных стальных пластин (рис. 3.9, б), вставленных в крышку. Все АВ ограничивают ток короткого замыкания. Увеличенная скорость разрыва контактов, динамическое действие магнитного поля и структура дугогасящей камеры способствуют гашению дуги в кратчайшее возможное время, ограничивая величину интеграла Джоуля и пик тока.

Подвижные контакты находятся в состоянии покоя только в замкнутом или разомкнутом положении, даже когда органы управления находятся в промежуточном положении. Действие механизма не зависит от давления на рукоятку и скорости включения. Рукоятка АВ имеет три положения (включено, отключено и промежуточное после срабатывания от расцепителей). Для включения после срабатывания необходимо рукоятку перевести из промежуточного положения в положение «Откл», а затем — «Вкл».

Проверка и профилактические работы могут быть проведены в выключенном состоянии без отсоединения подводящих проводников. Доступ к дугогасящим камерам, подвижным и неподвижным контактам обеспечивается после снятия крышки АВ, что ускоряет и облегчает обслуживание.

Автоматические выключатели серии ВА88 оснащены, в зависимости от модели, тепловым и электромагнитным или электронным расцепителями. Тепловой и электромагнитный расцепитель предназначен для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания соответственно. Защита от перегрузки обеспечивается с помощью биметаллического теплового элемента с возможностью регулировки для ВА88-35, 37, 40. Защита от короткого замыкания обеспечивается с помощью электромагнитного элемента. Уставка электромагнитного расцепителя имеет фиксированный порог срабатывания. Времятоковые характеристики теплового и электромагнитного расцепителей приведены на рисунке 3.10. Температура настройки расцепителей 40 °С.

Автоматический выключатель серии ВА13 (рис. 3.10) предназначен для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях или только при коротких замыканиях, а также для оперативных включений и отключений электрических цепей.

Основное назначение АВ серии ВА13 — защита кабелей и проводов, а также электродвигателей. К особенностям АВ данного типа относятся:

— наличие электромагнитного расцепителя с гидравлическим замедлением срабатывания в зоне токов перегрузки, который сочетает функции двух классических расцепителей максимального тока: для защиты от перегрузки — функции тепловых; для защиты от коротких замыканий — функции электромагнитных;

Рис. 3.10. Времятоковые характеристики срабатывания ВА88 с тепловым и электромагнитным расцепителем: 1, 2 — времятоковая характеристика теплового расцепителя с холодного и нагретого состояния, соответственно; 3 — зона срабатывания электромагнитного расцепителя сверхтока

— высокая вибро- и ударостойкость по сравнению с АВ с тепловыми расцепителями, высокая сейсмостойкость (9 баллов по MSK-64);

— малая зависимость время — токовых характеристик от температуры среды. Начальный ток расцепления неизменен в диапазоне температур от -40°С до +60°С;

— более высокая термостойкость при токах короткого замыкания, чем у АВ с тепловымирасцепителями. Благодаря этому предельная отключающая способность данных АВ едина для всех номинальных токов расцепителей;

— контактная система «мостикового» типа обеспечивает двойной разрыв электрической цепи в каждом полюсе.

При правильно выполненной системе заземления , АВ предотвращают поражение человека электрическим током при косвенных прикосновениях. АВ выпускаются в двух- и трехполюсном исполнениях и могут работать в цепях постоянного или переменного тока. Соответствуют требованиям ГОСТ В 9098-78. Износостойкость АВ при его отключении независимым расцепителем составляет 6 300 циклов, а при отключении максимальными расцепителями — 200 циклов.

Структура условного обозначения:

ВА13 — ХХ1-Х1 Х2 ХХ2 ХХ3

ХХ1- обозначение номинального тока аппарата:

Х1 — число полюсов: 2, 3.

Х2- вид максимального расцепителя:

2 — защита в зоне токов короткого замыкания;

3 — защита в зоне токов короткого замыкания и в зоне токов перегрузки.

ХХ2 — обозначение независимого расцепителя и свободных контактов:

00 — без независимого расцепителя и свободных контактов;

11- свободные контакты;

12 — независимый расцепитель;

18 — независимый расцепитель и свободный контакт 1Р.

ХХ3 — климатическое исполнение и категория размещения:

У3, Т3 — ВА13-29; О5 — ВА13-25.

Автоматические выключатели типов ВА16-21, ВА16-23, ВА16-25, ВА16-27 предназначены для защиты электрических цепей переменного тока до 40 А включительно с номинальным напряжением 230 В частотой 50 и 60 Гц при перегрузках и коротких замыканиях и для

нечастых (до 6 в час) оперативных включений и отключений указанных цепей вручную . Номинальный ток расцепителей: 21-10 А; 23-16 А; 25-25 А; 27-40 А.

АВ изготовляются с комбинированными (электромагнитными и тепловыми расцепителями); по способу присоединения проводников — механическими креплениями; по способу монтажа — панельнощитового типа (для установки на рейках); по защите от внешних воздействий — закрытого исполнения, встраиваемые.

АВ оснащены выводами, допускающими присоединение алюминиевых и медных проводов и шин с сечением от 1,5 до 6 мм2.

Разработаны взамен выключателя АЕ 1031 и имеет согласованные с ним установочные размеры.

Структура условного обозначения и значения параметров для выключателя ВА 16-26-140010-20УХЛ4 приведены в таблице 3.2.

СОВРЕМЕННОЕ НИЗКОВОЛЬТНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели ВА«ЩИТ»

Автоматические выключатели с естественным воздушным охлаждением (автоматы) предназначены для отключения тока при КЗ, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, для оперативных включений и отключений электрических цепей (в том числе электродвигателей) на напряжение до 1 кВ.

Расцепители, являясь составной частью автоматов, контролируют заданный параметр защищаемой цепи и воздействуют на расцепляющее устройство, отключающее автомат.

Наиболее распространенными расцепителями являются:

  • • электромагнитные — для защиты от тока КЗ;
  • • тепловые — для защиты от перегрузок;
  • • комбинированные, совмещающие в себе электромагнитные и тепловые расцепители;
  • • полупроводниковые, позволяющие ступенчато менять: номинальный ток расцепителя; время срабатывания в зоне перегрузки;
  • • отношение тока срабатывания при токе КЗ (0,1; 0,25; 0,4 с).

Полупроводниковые расцепители имеют более стабильные параметры и удобны в настройке. Если автомат не имеет максимальных расцепителей, то он используется только для коммутаций цепей без тока.

Кроме указанных, имеются также минимальные, нулевые, независимые и максимальные токовые расцепители. Минимальные расцепители отключают включенный автомат при U = (0,35—0,70) ?7Н0М; нулевые расцепители — при (0,1—0,35) UH0M. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов, максимальные токовые — для защиты электрических цепей (кроме двигателей) от перегрузки.

Автоматические выключатели ВА «ЩИТ» изготовляются электротехнической компанией «ЭНЕРГО-ЩИТ», г. Москва. Выключатели автоматические ВА76-29 «ЩИТ» предназначены для обеспечения нормального режима протекания тока в цепи, его отключения и защиты цепи при коротких замыканиях и перегрузках, а также оперативных включений и отключений электрических цепей (табл. 12.1). Все ВА76-29 имеют модульное исполнение и крепятся на DIN-рейку.

Технические характеристики автоматических выключателей ВА76-29 «ЩИТ»

Автоматические выключатели воздушные

«Автоматические воздушные выключатели EKF представлены моделями серий ВА-45 и ВА-450. Они используются как вводные автоматы в жилых, административных, офисных и производственных зданиях для предотвращения аварийных ситуаций в силовых электросетях, связанных с перегрузками, коротким замыканием и низким напряжением, а также для возможности быстрого выключения и выключения цепи оператором или в автоматическом режиме. В базовую комплектацию любого воздушного выключателя EKF входят электрический привод, катушки включения/выключения, независимый расцепитель и дополнительные контакты, Воздушный выключатель ВА-45, рассчитан на номинальные токи в диапазоне 630–5 000 ампер. В серию ВА-450 входят компактные модели с номинальным током в пределах от 200 до 1 600 ампер. В каждой линейке «воздушников» EKF есть модели как в стационарном, так и выкатном исполнениях.»

Воздушный выключатель: силовая цепь под надежной защитой

Любая электрическая сеть нуждается в защите от сверхтоков — токов, сила которых превышает рабочее значение электроцепи. Они возникают в результате короткого замыкания или перегрузки и могут вывести из строя элементы цепи или стать причиной возгорания изоляции проводников.

Для предохранения электроцепей от возможных повреждений при коротком замыкании и перегрузке используются специальные устройства, называемые автоматическими выключателями.

Для защиты электросетей, рассчитанных на силу тока до 125 А, используются компактные автоматические выключатели модульного типа. В цепях, где протекают токи величиной до 1600 А, применяются среднегабаритные защитные аппараты — автоматические выключатели в литом корпусе. Защита же систем с токами до 6 300 А — прерогатива автоматических воздушных выключателей.

Назначение автоматических воздушных выключателей

Автоматические выключатели воздушного типа применяются для:

  • нечастых выключений и включений силовых электрических сетей (в ручном режиме);
  • размыкания электроцепей при перегрузке или возникновении короткого замыкания (в автоматическом режиме);
  • автоматического обесточивания электрооборудования с целью его защиты от поломок при низком напряжении в сети;
  • защиты цепей в различных системах автоматического ввода резервного питания, например, в таких, где используются контакторы и магнитные пускатели.

Почему выключатель называется воздушным?

Использование слова «воздушный» в названии автоматического выключателя связано со способом гашения электрической дуги внутри аппарата.

При размыкании и смыкании контактов выключателя между ними возникает электрическая дуга, которую необходимо быстро погасить, чтобы не допустить повреждения прибора.

Полюсы автоматического воздушного выключателя находятся не в отдельных камерах, а в едином пространстве, заполненном воздухом и разделенном перегородками. Таким образом, гашение дугового разряда у них происходит в воздушной среде. Отсюда и название.

Основные характеристики воздушного выключателя

Одной из основных характеристик автоматического воздушного выключателя является номинальный ток расцепителя. Это ток, на который рассчитана эксплуатация прибора. Он протекает через выключатель, не вызывая его срабатывания. Выключение аппарата происходит лишь в случае превышения значения номинального тока.

Другая важная характеристика выключателя – предельная коммутационная способность (ПКС). Это наибольший ток короткого замыкания, который «воздушник» способен отключить.

Еще один немаловажный параметр автомата – коммутационная (электрическая) износостойкость. Ее значение отражает количество циклов включения и выключения – ресурс работы аппарата.

Управление воздушным выключателем

Управлять выключателем можно как в ручном режиме, так и дистанционно. Чтобы вручную запустить его в работу, необходимо с помощью специальной рукоятки взвести пружину механизма расцепления, а затем нажать кнопку включения. Вывод «воздушника» из работы производится нажатием кнопки отключения.

Дистанционное включение аппарата осуществляется посредством моторного привода, который после подачи питания автоматически взводит пружину, и катушки включения, замыкающей контакты. За отключение отвечает другая катушка, размыкающая контакты.

Выдвижные воздушные выключатели

Силовые воздушные выключатели выпускаются в стационарном и выдвижном исполнениях. Выдвижной автомат – это система, состоящая из самого аппарата и корзины, в которую он устанавливается.

Корзина крепится к рейкам вводно-распределительного устройства. Она имеет направляющие и шасси для легкого вкатывания и выкатывания воздушного выключателя.

Перемещение автомата в корзине вперед или назад осуществляется вращением специальной ручки. Выдвижной выключатель может находится в трех положениях: «Рабочее», «Тест», «Отключено».

В рабочем положении включены все цепи – главная и вспомогательная: аппарат функционирует в нормальном режиме. При выдвижении выключателя контакты главной цепи размыкаются, и «воздушник» оказывается в положении, позволяющем проводить его тестирование. Дальнейшее вращение ручки выдвижного механизма приводит уже и к размыканию контактов вспомогательной цепи, что позволяет производить работы по обслуживанию автоматического выключателя.

Примеры применения автоматических воздушных выключателей

Сильноточные воздушные автоматические выключатели могут применяться везде, где требуется обеспечить защиту силовых электроцепей, – как на объектах гражданского, так и промышленного назначения.

Например, они используются в качестве вводных автоматов в трансформаторных подстанциях (ТП) и главных распределительных щитах (ГРЩ) многоквартирных домов, в которые от ТП и поступает электрическая энергия.

Широко «воздушники» применяются и в промышленности, обеспечивая защиту сталеплавильных печей, прокатных станов и другого производственного электрооборудования.

Автоматические воздушные выключатели EKF

Компания EKF выпускает широкий спектр автоматов, в том числе воздушные выключатели линеек ВА-45 и ВА-450 EKF PROxima. Серия ВА-45 объединяет в себе аппараты, рассчитанные на токи от 630 до 5 000 А и имеющие предельную коммутационную способность от 80 до 100 кА. «Воздушники» 450-й серии с ПКС 80 кА предназначены для работы с токами от 200 до 1600 А.

Автоматические воздушные выключатели EKF выпускаются в двух исполнениях – стационарном и выкатном. В базовую комплектацию аппаратов ВА входят катушки включения и отключения, электропривод взвода пружины, реле минимального напряжения и дополнительные контакты, к которым можно подключить устройства для дистанционного мониторинга состояния выключателя.

Автомат силовой трехфазный ВА-45 оснащен электронным блоком управления (микропроцессорным расцепителем), функционал которого не ограничивается защитой от перегрузки и короткого замыкания. Он обладает широким диапазоном настроек, осуществляет вывод на дисплей текущих показателей токов по каждой фазе и информацию о параметрах срабатывания. Кроме того, электронная система управления ВА-45 имеет функции тепловой памяти, короткой выдержки, контроля температуры среды, тестирования и самодиагностики.

Аппараты ВА-450 являются довольно компактными для воздушных выключателей устройствами и имеют, вне зависимости от номинала, один габарит. В ряду функций их электронного блока управления – защита от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю, память неисправностей, тепловая память и самодиагностика.

Линейка воздушных выключателей от компании EKF включает в себя большое количество моделей, что позволяет без труда подобрать оптимальный аппарат для конкретного проекта, вне зависимости от его масштаба и уровня сложности.

Добавить комментарий