Описание параметра; Поддерживаемые расцепителем защиты

Описание параметра "Поддерживаемые расцепителем защиты"

Электромеханические расцепители типа Т, М, ТМ, ТМД обеспечивают следующие типы защит:

• Т — Ir — защита от перегрузок — тепловая защита.
• M — Im — защита от коротких замыканий — электромагнитная защита
• TM — Ir, Im — защита от перегрузок и коротких замыканий — комбинированная защита
• TMД — Ir, Im, IΔn — защита от перегрузок и коротких замыканий, а также от токов утечек

Ir — защита от перегрузок — тепловая защита.
Механизм, реализующий Ir, представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа.

Примечание: ΔIr — тоже что и Ir, только с возможностью регулировки порога срабатывания потребителем (на рисунке верхняя синяя стрелка) — данное обозначение установлено только на портале Profsector.com

Im — защита от коротких замыканий — (электромагнитная защита, электромагнитный расцепитель).

Механизм, реализующий Im, представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Защита от коротких замыканий, в отличие от защиты от перегрузок, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷20 раз от номинала, в зависимости от типа автоматического выключателя.

Примечание: ΔIm — тоже, что и Im, только с возможностью регулировки порога срабатывания потребителем (на рисунке синяя стрелочка) — данное обозначение установлено только на портале Profsector.com.

IΔn — дифференциальная защита — это защита от токов утечек. Она защищает персонал от повреждения током и оборудование от возможных возгараний. Обычно реализуется специальными блоками, тороидальные трансформаторы которых обнаруживают непосредственно слабые токи замыкания на землю, возникающие в результате повреждения изоляции.

IN — защита нейтрали (только для 4-х полюсных автоматов) — это защита от перегрузок и коротких замыканий в нейтральном проводе.

Электронные расцепители типа ЭР в зависимости от исполнения могут обесепчивать следующие типы защит:

• Ir — защита от перегрузок — тепловая защита, обозначается L
• tr — настраиваемое потребителем время выдержки для включения защиты Ir
• Im — защита от коротких замыканий — очень редко реализуемая защита в электронных расцепителях. Её обычно заменяют защиты выполняющие теже функции Isd и Ii.
• Isd — селективная токовая отсечка, обозначается S (Short delay = короткая выдержка времени). Дополняет тепловую защиту. Отличается очень малым временем срабатывания, но при этом имеет небольшую задержку включения, обеспечивающую селективность с нижестоящим аппаратом. Уставка Isd может настраиваться пользователями.
• tsd — настраиваемое потребителем время выдержки для включения защиты Isd
• Ii — мгновенная токовая отсечка (I) — эта защита дополняет Isd. Она вызывает мгновенное отключение аппарата. Уставка по току может быть регулируемой или постоянной (встроенной).
• Ig — защита от замыканий на землю, обозначается G (Ground). Электронные расцепители могут рассчитывать дифференциальные токи утечки на землю с высоким порогом (порядка десятков ампер) на основе измерений фазных токов.
• tg — настраиваемое потребителем время выдержки для включения защиты Ig
• IΔn — дифференциальная защита — это защита от токов утечек. Она защищает персонал от повреждения током и оборудование от возможных возгараний.
• tΔn — настраиваемое потребителем время выдержки для параметра IΔn
• IN — защита нейтрали (только для 4-х полюсных автоматов) — это защита от перегрузок и коротких замыканий в нейтральном проводе. Может использоваться настройка для фаз или собственная настройка для нейтрали: пониженная уставка (0,5 фазной уставки) или OSN – защита нейтрали с уставкой, превышающей в 1,6 раза уставку фазной защиты. В случае защиты OSN максимальная настройка аппарата ограничена до 0,63 х In.

Реализация защит у электронных расцепителей следующая. Измерительное устройство, с помощью датчиков тока и напряжения, производит необходимые измерения характеристик протекающих по силовой цепи автомата токов и в случае аварийной ситуации, через исполнительный соленоид, отключает автоматический выключатель.
В большинстве случаев, защиты обеспечиваемые электронными расцепителями, имеют возможность настройки пользователями. Поэтому, при указании типов защит для электронных расцепителей, не применяется символ Δ.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока, возникновения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.), а также для нечастой коммутации номинальных токов (6-30 раз в сутки).

Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности.

Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.

Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) — автоматически. При этом каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения.

По выполняемым функциям защиты автоматические выключатели делятся на автоматы: максимального тока, понижения напряжения и обратной мощности.

Автоматы максимального тока служат для автоматического размыкания электрической цепи при возникновении в ней токов короткого замыкания и перегрузок сверх установленного предела. Заменяя собой, рубильник и плавкий предохранитель, они обеспечивают более надежную и избирательную защиту при нештатных режимах.

Если условия среды отличны от нормальных (влажность воздуха выше 85% и в нем содержатся примеси вредных паров), то автоматические выключатели следует помещать в ящики и шкафы пылевлагонепроницаемого и химостойкого исполнения.

Классификация

Автоматические выключатели подразделяются на:

• установочные автоматические выключатели имеют защитный изоляционный (пластмассовый) корпус и могут устанавливаться в общедоступных местах;

• универсальные — не имеют такого корпуса и предназначены для установки в распределительных устройствах;

• быстродействующие (собственное время срабатывания не превышает 5 мс);

• небыстродействующие (от 10 до 100 мс);

Быстродействие обеспечивается самим принципом действия (поляризованный электромагнитный или индукционно-динамический принципы и др.), а также условиями для быстрого гашения электрической дуги. Подобный принцип используется в токоограничивающих автоматах;

• селективные , имеющие регулируемое время срабатывания в зоне токов короткого замыкания;

• автоматы обратного тока , срабатывающие только при изменении направления тока в защищаемой цепи;

• Поляризованные автоматы отключают цепь только при нарастании тока в прямом направлении, неполяризованные — при любом направлении тока.

Особенности конструкции и принцип действия автомата определяются его назначением и сферой применения.

Включение и выключение автомата может производиться вручную, электродвигательным или электромагнитным приводом.

Ручной привод применяется при номинальных токах до 1000 А и обеспечивает гарантируемую предельную коммутационную способность вне зависимости от скорости движения включающей рукоятки (оператор должен производить операцию включения решительно: начав — доводить до конца).

Электромагнитный и электродвигательный приводы питаются от источников напряжения. Схема управления привода должна иметь защиту от повторного включения на короткозамкнутую цепь, при этом процесс включения автомата на предельные токи короткого замыкания должен прекратиться при напряжении питания 85 — 110% от номинального.

При перегрузках и токах короткого замыкания отключение выключателя производится независимо от того, удерживается ли рукоятка управления во включенном положении.

Важной составной частью автомата является расцепитель , который контролирует заданный параметр защищаемой цепи и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Кроме того, расцепитель позволяет производить дистанционное отключение автомата. Наиболее широкое распространение получили расцепители следующих типов:

• электромагнитные для защиты от токов короткого замыкания;

• тепловые для защиты от перегрузок;

• комбинированные;

• полупроводниковые, обладающие большой стабильностью параметров срабатывания и удобством в настройке.

Для коммутации цепи без тока или для редких коммутаций номинального тока могут применяться автоматы без расцепителей.

Выпускаемые промышленностью серии автоматических выключателей рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям и по взрывоопасности среды, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.

Информация о конкретных типах аппаратов, их типоисполнениях и типоразмерах приведена в нормативно-технических документах. Как правило, таким документом являются Технические условия (ТУ) завода . В некоторых случаях с целью унификации для изделий, имеющих широкое применение и производимых несколькими предприятиями, уровень документа повышается (иногда до уровня Государственного стандарта).

Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:

• контактной системы;

• дугогасительной системы;

• расцепителей;

• механизма управления;

• механизма свободного расцепления.

Контактная система состоит из неподвижных контактов, закрепленных в корпусе, и подвижных контактов, шарнирно посаженных на полуоси рычага механизма управления, и обеспечивает, обычно, одинарный разрыв цепи.

Дугогасительное устройство устанавливается в каждом полюсе выключателя и предназначается для локализации электрической дуги в ограниченном объеме. Оно представляет собой дугогасительную камеру с деионной решеткой из стальных пластин. Могут быть предусмотрены также искрогасители, представляющие собой фибровые пластины.

Механизм свободного расцепления представляет собой шарнирный 3- или 4-звенный механизм, который обеспечивает расцепление и отключение контактной системы как при автоматическом, так и при ручном управлении.

Электромагнитный максимальный расцепитель тока , представляющий собой электромагнит с якорем, обеспечивает автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания, превышающих уставку по току. Электромагнитные расцепители тока с устройством гидравлического замедления срабатывания имеют обратнозависимую от тока выдержку времени для защиты от токов перегрузки.

Тепловой максимальный расцепитель представляет собой термобиметаллическую пластину. При токах перегрузки деформация и усилия этой пластины обеспечивают автоматическое отключение выключателя. Выдержка времени уменьшается с ростом тока.

Полупроводниковые расцепители состоят из измерительного элемента, блока полупроводниковых реле и выходного электромагнита, воздействующего на механизм свободного расцепления автомата. В качестве измерительного элемента используется трансформатор тока (на переменном токе) или дроссельный магнитный усилитель (на постоянном токе).

Полупроводниковый расцепитель тока допускает регулировку следующих параметров:

• номинального тока расцепителя;

• уставки по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания (ток отсечки);

• уставки по времени срабатывания в зоне токов перегрузки;

• уставки по времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания (для селективных выключателей).

Во многих автоматах применяют комбинированные расцепители, использующие тепловые элементы для защиты от токов перегрузок и электромагнитные для защиты от токов коротких замыканий без выдержки времени (отсечки).

Выключатель имеет также дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся к нему снаружи. Ими могут быть независимый, нулевой и минимальный расцепители, свободные и вспомогательные контакты, ручной и электромагнитный дистанционный привод, сигнализация автоматического отключения, устройство для запирания выключателя в положении „отключено».

Независимый расцепитель представляет собой электромагнит с питанием от постороннего источника напряжения. Минимальный и нулевой расцепители могут выполняться с выдержкой времени и без выдержки времени. С помощью независимого или минимального расцепителя возможно дистанционное отключение автомата.

Условия эксплуатации

Автоматические выключатели выпускаются в исполнениях с разной степенью защиты от прикосновений и внешних воздействий (IPOO, IP20, IP30, IP54). При этом степень защиты зажимов для присоединения внешних проводников может быть ниже степени защиты оболочки выключателя.

Выключатели изготавливают в 5-ти климатических исполнениях и 5-ти категорий размещения, что кодируется буквами У, УХЛ, Т, М, ОМ и цифрами 1,2,3,4,5.

Выключатели рассчитаны для работы в продолжительном режиме в следующих условиях:

• установка на высоте не более 1000 м над уровнем моря (выключатели серии АП50 и АЕ1000 — на высоте не более 2000 м над уровнем моря);

• температура окружающего воздуха от — 40 (без выпадения росы и инея) до +40°С (для выключателей серии АЕ1000 — от +5 до +40°С);

• относительная влажность окружающей среды не более 90% при 20°С и не более 50% при 40°С;

• окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая пыли (в том числе токопроводящей) в количестве, нарушающем работу выключателя, и агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

• место установки выключателя — защищенное от попадания воды, масла, эмульсии и т.п.;

• отсутствие непосредственного воздействия солнечной и радиоактивной радиации;

• отсутствие резких толчков (ударов) и сильной тряски; допускается вибрация мест крепления выключателей с частотой до 100 Гц при ускорении не более 0,7 g.

Группы условий эксплуатации электротехнических изделий в части воздействия механических факторов внешней среды определены ГОСТ 17516.1-90. В соответствии с данными каталогов автоматические выключатели предназначены для эксплуатации в группах Ml, М2, МЗ, М4, Мб, М9, М19, М25.

По технике безопасности автоматические выключатели соответствуют ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.6-75, требованиям „Правил устройств электроустановок» и обеспечивают условия эксплуата­ции, установленные „Правилами технической эксплуатации установок потребителем» и „Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем», утвержденными Госэнергонадзором 21.12.94 г. В части защиты от токов утечки выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.038-82.

Эксплуатация в нерабочем состоянии (хранение и транспортирование при перерывах в работе) соответствует ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 15150-69.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения. Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат. Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента — биметаллической пластины.

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком — его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию. Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

• уровень рабочего тока защиты
• время защиты от перегрузки
• время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
• ток селективной отсечки
• время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

• с «тепловой памятью»;
• без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты. Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току I_R: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D. Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

Настройка расцепителей автоматических выключателей ABB Tmax

2021-04-24 Промышленное 2 комментария

Все автоматы в литом корпусе ABB Tmax могут оснащаться одним из нескольких типов расцепителей — термомагнитным расцепителем TMF c фиксированными тепловым и магнитным порогом срабатывания, термомагнитными расцепителями TMD с регулируемым тепловым и фиксированным электромагнитным порогами срабатывания, термомагнитными расцепителями TMA с регулируемыми тепловым и электромагнитным порогами срабатывания, электронными расцепителями PR221DS, PR222DS/P,PR222DS/PD,PR231/P, PR232/P.

Если с блоками TMD или TMA, все понятно — они имеют минимум настроек, а точнее один или два регулятора, то с электронными расцепителями дело обстоит несколько иначе. Так как они обладают расширенным функционалом диапазонов различных регулировок, иногда у людей возникают сложности с их настройкой.

Поэтому предлагаю рассмотреть те функции, которыми обладают данные расцепители, а также рассмотрим как правильно выставлять необходимые уставки.

На рис. ниже показан электронный расцепитель PR222DS/PD.

Данным расцепителем оснащаются автоматические выключатели ABB серий Т4, Т5 и Т6. Электропитание, необходимое для правильной работы расцепителя, обеспечивается трансформаторами тока, которые расположены прямо в корпусе расцепителя. Для работы расцепителя достаточно минимальной однофазной нагрузки. Также в расцепитель встроен электромагнит отключения с размагничиванием, который воздействует непосредственно на механизм автоматического выключателя и в случае срабатывания защиты, отключает его.

Как видно на фото, расцепитель имеет широкий выбор настроек защитных функций, которые задаются с помощью DIP-переключателей, а также дополнительных функций. Благодаря этому достигается возможность полного соответствия характеристик защиты требованиям конкретных электроустановок.

К основным функциям защиты данного расцепителя относятся защита от перегрузки (L), защита от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием (I) и с задержкой по времени (S), защита от замыкания на землю (G). Также есть функция установки защиты нейтрали N. Для нее можно выбрать значение OFF (отключено), 50%, либо 100% от уставки защиты фаз.

Из дополнительных функций можно отметить возможность местной и дистанционной настройки параметров. Также есть выбор ручной/электронной установки параметров.

Помимо этого, в расцепитель встроен разъем Test/Prg для подключения устройства тестирования, которое позволяет проводить тесты основных функций, считывать параметры расцепителей и осуществлять контроль за работой микропроцессора расцепителя.

Для подключения блока тестирования SACE TT1 на расцепителе имеется гнездо Test. С помощью него можно проверять срабатывание электронных расцепителей защиты, а также отключающих катушек.

Функции защиты расцепителя

Защита от перегрузки (L)

Защита от перегрузки представляет собой тепловую защиту. При протекании тока выше допустимого значения защита срабатывает и приводит в действие механизм расцепления.

Функция защиты от перегрузки является неотключаемой и может выставляться вручную в диапазоне I1=0,4. 1 x In, где In — номинальный ток расцепителя. Также есть возможность настроить время-токовые характеристики.

Для настройки защиты от перегрузки необходимо знать максимальный рабочий ток нагрузки (lb) и разделить его на номинальный ток расцепителя In. Уставка L должна быть больше или равна полученному значению:

L =Ib/In

Защита кабеля выполняется при условии,если lb < l1< lz, где lz — это нагрузочная способность кабеля, а l1 — уставка тока защиты от перегрузки.

Например, возьмем автоматический выключатель с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А. Предположим, что рабочий ток нагрузки составляет 170 A. Тогда L= Ib/In =170/250 =0,68.

Необходимо с помощью настройки DIP-переключателей выставить это значение на расцепителе и затем умножить на номинальный ток автоматического выключателя, в результате мы получим требуемое значение.

Для значения 0,68 переводим DIP-переключатели 0,16, 0,04 и 0,08 в верхнее положение.

Таким образом получаем I1 = 250 х (0,4+0,04+0,08+0,16) = 170 А

Также с помощью DIP-переключателей t1 можно задать кривую срабатывания автоматического выключателя, она же время-токовая характеристика — t=3с, t=6с, t=9с и t=12с для тока 6 x I1.

Защита от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием (I)

Следующей характеристикой является защита от токов короткого замыкания, срабатывающая мгновенно, за доли секунд.

Функция мгновенной защиты реализована в виде электромагнитного расцепителя, который представляет из себя катушку соленоида, внутри которой расположен подвижный сердечник. При мгновенном возрастании электрического тока, происходящим при коротком замыкании, сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины и давит на спусковой механизм расцепления, в следствии чего контакты автомата размыкаются обесточивая сеть.

Данная функция защиты имеет диапазон I3=1.5. 12 x In и является отключаемой.

Для настройки защиты необходимо знать минимальное расчетное значение тока КЗ в электроустановке (Ik).

Порог срабатывания электромагнитного расцепителя должен соответствовать следующему условию: I3 < Ikмин, где I3 — уставка тока короткого замыкания.

Для расчета уставки надо разделить ток КЗ на номинальный ток расцепителя и принять значение уставки немного ниже.

I=Ik мин/In

Опять же для примера возьмем автоматический выключатель с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А.

Расчетный ток КЗ lkмин примем равным 1800 A.

Рассчитаем необходимую уставку: I3 = Ik мин/ In =1800/250= 7,2. При помощи DIP-переключателей выставим значение 7.

Тогда I3 = 7 x 250 = 1750. Как видим, расчетное значение вписывается в условие I3 < Ikмин = 1750 < 1800 А.

Защита от короткого замыкания с задержкой срабатывания (S)

Задержка срабатывания (Селективность) требуется для того, чтобы при любом повреждении определенного участка цепи отрабатывал только автоматический выключатель, который защищает эту цепь, в то время как остальная часть электроустановки должна находиться в рабочем режиме.

Благодаря этому достигается бесперебойная работа всей электроустановки в целом.

Для настройки селективности S автоматического выключателя необходимо, так же как и в случае настройки защиты от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием, минимальное расчетное значение тока КЗ (Ik) разделить на номинальный ток расцепителя (In).

S=Ik мин/In

Рассмотрим настройку уставки S опять же на примере автоматического выключателя с номинальным током In=250 A и электронным расцепителем на 250 А.

Расчетный ток КЗ lkмин = 1800 A.

Тогда S = Ik мин/ In = 1800/250 = 7,2.

DIP-переключателями выставим значение 7.

I2 = 7 x 250 = 1750 < 1800 А.

Выдержка по времени t2 изменяется согласно токовременной зависимости t2=const или l2t = const.

При выборе t2 = const в случае КЗ, все токи, равные или превышающие I2 должны отсекаться в пределах установленного времени t2. При выборе характеристики l2t = const, применимы расчеты, сделанные для определения времени срабатывания t1, учитывая соответствующие пороги тока I2.

Время задержки устанавливается с помощью DIP-переключателей, согласно одной из четырёх кривых срабатывания:

• t=0,05с при 8 х In
• t=0,1c при 8 х In
• t=0,25c при 8 х In
• t=0,50с при 8 х In

Защита от замыкания на землю (G)

Функция защиты замыкания на землю основана на принципе измерения векторной суммы токов, протекающих по токоведущим проводникам — фазным и нейтральному. В случае отсутствия повреждения эта сумма равна нулю, но в случае замыкания на землю, часть тока (дифференциальный ток) возвращается в источник питания через защитный проводник и/или заземление, нарушая баланс токов. Если значение дифференциального тока превышает уставку срабатывания защиты, автоматический выключатель должен срабатывать в течении заданного времени.

Защита замыкания на землю применяется в электроустановках в системах заземления ТТ и TN-S, а также в системах TN-CS, где она ограничивается той секцией установки, которая имеет собственный нейтральный провод N, ответвленный от проводника PE и проложенный отдельным проводом.

В системах TN-C функция защиты G не применяется, поскольку нейтраль и защитный проводник совмещенные.

Выбор устройства для защиты от замыкания линейного проводника на землю и защиты при косвенном прикосновении осуществляется путем согласования времени отключения с полным сопротивлением контура замыкания на землю. Это означает, что должна соблюдаться следующая зависимость:

Zs х la < Uo

• Zs — полное сопротивлением контура тока замыкания на землю.
• la — ток отключения в пределах выдержки времени.
• Uo — номинальное действующее напряжение переменного тока относительно земли.

Также данное выражение может быть выражено следующим образом — Ia < Uo/ Zs = IklPE, где IklPE — ток замыкания линейного проводника на землю.

Из этого следует, что защита при косвенном прикосновении осуществляется в том случае, если уставка расцепителя автоматического выключателя меньше тока замыкания линейного проводника на землю IklPE в защищаемой открытой проводящей части.

G = IklPE/ In

Возьмем автоматический выключатель 250 A с электронным расцепителем на 250 А. Примем IkPE=130 A.

G = 130/ 250 = 0,52. DIP-переключателями выбираем уставку 0,5.

Тогда I4 = 250 х 0,5 = 125 А. Что меньше, чем IkPE=130 A. Условие соблюдается.

Время срабатывания t4 выбирается в соответствии с const=l2t. Поэтому для определения времени срабатывания необходимо руководствоваться теми же расчетами, что использовались при определении выдержки времени t1, но с учетом соответствующих порогов срабатывания I4 и соответствующих характеристик кривых.

Заключение

Таким образом настраиваются все основные защитные функции электронного расцепителя PR222DS/PD. Помимо ручной настройки, для данного расцепителя возможна настройка параметров электронным способом с помощью блока тестирования и настройки SACE PR 010T.

Расчет времени срабатывания ВА88 с МР211

29 августа 2018 k-igor

Самыми распространенными автоматическими выключателями являются автоматические выключатели с нерегулируемыми расцепителями. Однако, в некоторых случаях приходится применять автоматы с электронными регулируемыми расцепителями.

Я уже рассказывал про автоматы серии ВА-99С, а теперь рассмотрим автоматы ВА88 с электронным расцепителем МР211, т.к. недавно пришлось применить их в проекте и потратил немало времени на его изучение, вам тоже может пригодиться.

Автоматические выключатели серии ВА88

Стоит отметить, что техподдержка у ИЕК работает, однако, ответы их желают лучшего. Задаешь конкретный вопрос – отвечают абстрактно, одним предложением, а ты думай, что они имеют ввиду. Кстати, если говорить о техподдержке, то белорусские представители ДКС даже не считают нужным отвечать на письма, сообщения в VIBER, хотя на семинаре себя совсем по-другому ведут, уже 2 месяца жду от них ответ.

Вернемся к автоматам ВА88 с расцепителем МР211.

Нужно понимать, что эти автоматы стоят в несколько раз дороже обычных и применяют их, если требуется четкое выполнение правил селективности.

Предвижу кучу комментариев, поэтому скажу, если вы используете автоматы с нерегулируемыми расцепителями, то выполнить полную селективность практически нереально так, чтобы потом ваш проект согласовали все заинтересованные организации.

Какие настройки имеет автомат ВА88 с МР211?

Уставки срабатывания электронного расцепителя МР211 устанавливаются потребителем на передней панели автоматических выключателей переключением DIP-переключателей согласно требований потребителя.

Панель электронного расцепителя MP211.

На рисунке а, б и в показаны настраиваемые параметры электронного расцепителя. На рисунке г изображена время-токовая характеристика выключателя.

Настройки расцепиеля МР211:

1 Уставка срабатывания защиты от перегрузки (рис. а).

Защита от перегрузки настраивается в соответствии со следующей формулой:

Ir=K× In,

где Ir – требуемый ток расцепителя;

In – номинальный ток автоматического выключателя.

К – коэффициент срабатывания защиты от 0,4 до 1,0. Возможна установка следующих значений коэффициента K: 0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-0,95-1,0.

2 Уставка срабатывания защиты при коротком замыкании (рис. б).

Защита при коротком замыкании настраивается в соответствии с формулой:

Im=M× In.

где, M — коэффициент срабатывания защиты при коротком замыкании. Возможна установка следующих значений коэффициента M: OFF-1,5-2-4-6-8-10-12 (режим OFF позволяет отключить защиту при коротком замыкании).

3 Время задержки срабатывания защиты от перегрузки (рис. в).

Время tr задержки срабатывания защиты от перегрузки при I=6·Ir может иметь следующие значения: 3-6-12-18 с. Данный параметр определяет смещение наклонного участка время-токовой кривой вдоль оси времени, что позволяет изменять задержку времени срабатывания защиты при длительной перегрузке. Точкой привязки при расчетах прогнозируемого тока срабатывания защиты принимается ток, равный по величине шестикратному току Ir защиты при перегрузке.

На рисунке г приведена время-токовая характеристика срабатывания выключателя ВА88 с электронным расцепителем в зависимости от установки параметров K, M и tr.

Но, самое интересное, что величина задержки Т срабатывания защиты, может быть определена по следующей формуле:

где T – расчетное время срабатывания при прогнозируемой фактической величине тока перегрузки, с;

p – коэффициент кратности предполагаемого фактического тока перегрузки относительно номинального тока автоматического выключателя;

tr – время задержки срабатывания защиты, устанавливаемое DIP-переключателем на лицевой панели выключателя.

А теперь давайте на примере посчитаем время срабатывания автомата с МР211 для конкретного случая.

Пусть Ir=480А, Iкз=2120А. Требуемое время отключения – не более 5 с.

Выбираем ВА8840 с МР211, In=800А.

1 Сначала посчитаем по формуле.

Если выполнить обратный расчет ((6*0,6/р) 2 *3=5), то получим, что p=Iкз/In должно быть более 2,8 для Ir=480А.

Как я понимаю, при таком значении не важно, какая у вас уставка М, автомат в любом случае отключит за временя не более 5с. Если вы заметили, то в формуле не участвует коэффициент уставки М.

2 Определим время срабатывания по графику время-токовой характеристики.

Время-токовые характеристики срабатывания выключателей ВА88 с электронным расцепителем

Красная линия на графике приблизительно соответствует автомату ВА88 с Ir=480А при М=6. Именно так мне порекомендовал ИЕК установить кф. М.

Если провести линию 2,65In вертикально, то получим время около 5с, т.е. очень близкое к времени полученному первым методом. Возможно, связано с неточностью построения.

Исходя из этого я могу сделать вывод, что если время отключения получается более 5с, то коэффициент М нужно устанавливать ближайший слева от синей линии. В нашем случае это М=2.

Если у вас имеется опыт настройки автоматических выключателей ВА88 с расцепителем МР211, напишите свое мнение.