Характеристики автоматических выключателей

Автоматические выключатели (АВ) предназначены для отключения питания сети при перегрузке и коротких замыканиях.
Технически отключение производится путем размыкания контактов и гашения возникающей при размыкании электрической дуги. От того насколько быстро производится прерывание тока, зависит качество автоматического выключателя.
Механическое разъединение контактов производят расцепители. В большинстве АВ расцепителей два: - тепловой и электромагнитный.
Тепловой расцепитель предназначен для ограничения тока перегрузки. Как правило ток срабатывания теплового расцепителя равен номинальному току АВ. Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая производит механическую работу при нагревании. Такая конструкция обеспечивает режим работы АВ соответствующий температурным характеристикам защищаемого кабеля.
Для определения фактического тока срабатывания теплового расцепителя необходимо учитывать окружающую температуру.
Например АВ производства АББ рассчитаны на срабатывание при токе равном 1,13 I номинального за время менее 1 часа. Номинальный ток можно узнать из таблицы:

Электромагнитный расцепитель устроен иначе. Его действие основано на воздействие электромагнитных сил на отключающее устройство. Поэтому он срабатывает мгновенно при превышении током определенного значения. Это значение определяется характеристикой АВ которая обозначается буквами B C D K Z. Такой принцип действия наиболее эффективно ограничивает ток короткого замыкания. В разных схемах применяются АВ разных типов. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя АВ производства АББ можно определить из графика:

Основные типы УЗО

1. УЗО типа АС, реагирующие на синусоидальный переменный дифференциальный ток. Принятое обозначение

В европейских странах согласно требованиям норм в настоящее время УЗО типа АС заменяются на УЗО типа А.

2. УЗО типа А реагирует как на синусоидальный ток так и на пульсирующий. Принятое обозначение

В последние годы резко возросло количество потребителей источников импульсного тока на который УЗО типа АС не реагирует. Такими потребителями являются: стиральные машины, компьютеры, телевизоры и прочее.

3. УЗО типа В, реагирующее на переменный, пульсирующий, постоянный, гладкий постоянный токи. Принятое обозначение

Применяется в специальных промышленных установках со смешенным питанием.

4. Селективные УЗО типа S и G. Используются в радиальных схемах в качестве головных противопожарных устройств. Селективность обеспечивается задержкой времени срабатывания (G – 60 мс, S – 120 мс при dI = 300 мА). УЗО, работающие с выдержкой времени дольше находятся под воздействием экстремальных токов, поэтому к ним применяются повышенные требования по току короткого замыкания до 15 кА.

Однако не все производители имеют в ассортименте УЗО типа S и G. Например АББ выпускает УЗО типа S и AP-R (помехоустойчивые) с задержкой срабатывания AP-R – 10 мс, S – 130 мс при dI = 100 мА:

Качество автоматических выключателей и устройств защитного отключения.

В настоящее время вследствие несогласованности ряда положений, а также и упущений в отечественных электротехнических нормативных документах (ГОСТы, СП, ПУЭ) на российском рынке получили распространение электрозащитные устройства электроустановок до 1 кВ 4-х уровней качества. Речь идет прежде всего об устройствах защитного отключения (УЗО) и автоматических выключателях (АВ).

1 уровень.
Данный уровень качества принят в ЕС с 2002 года.
К этому уровню относится наиболее качественная продукция таких производителей как: Doepke (Дёпке); Siemens (Сименс); Moeller (Мёллер); Hager (Хагер); Kopp (Копп); часть продукции ABB (АББ); часть продукции SEZ (СЭЗ).
Основными техническими характеристиками УЗО данного уровня качества являются:

коммутационная способность Im = 1500 А
термическая и динамическая стойкость к току короткого замыкания Iкз = 10(15) кА
техническое совершенство элементов устройств позволяют обеспечивать самые высокие требования к качеству. Срок службы в среднем составляет 30 лет. Гарантия 5-10 лет.

Основными техническими характеристиками АВ данного уровня качества являются:

максимальная отключающая способность Iмо = 10 кА
3-й класс ограничения тока короткого замыкания. Что означает время гашения дуги (время отключения короткого замыкания) не более 0,01 с. Обеспечивается аппаратной реализацией магнитного дутья. Это важный параметр, так как он позволяет максимально быстро отключить короткое замыкание, не повредив защищаемую цепь.

Указанные параметры АВ обозначаются знаком:

2 уровень.
Данный уровень технических характеристик принят в Германии в 1975 году и действует в странах ЕС.
Этот уровень представлен следующими производителями:
Часть продукции ABB (АББ); часть продукции SEZ (СЭЗ); Schneider El (Шнайдер электрик); Legrand (Легран); OEZ (ОЭЗ); Gewis (Гэвис).
Основными техническими характеристиками УЗО данного уровня качества являются:

коммутационная способность Im = 500 А
термическая и динамическая стойкость к току короткого замыкания Iкз = 6 кА
в основном это морально устаревшие устройства либо устройства со значительным использованием пластика. Такие устройства обеспечивают надежную работу при отсутствии в сети значительных перегрузок и высоком качестве электроснабжения.

Основными техническими характеристиками АВ данного уровня качества являются:

максимальная отключающая способность Iмо = 6 кА
тот же 3-й класс ограничения тока короткого замыкания. вполне надежны при выше перечисленных условиях.

Указанные параметры АВ обозначаются знаком:

3 уровень.
Является недопустимым в странах ЕС.
Представлен продукцией таких производителей как: Шнайдер Электрик («Домовой»), Легран, ИЭК, ДЭКрафт, Щит, Неон, Флавир, Sassin, Chin.
Основными техническими характеристиками УЗО данного уровня качества являются:

коммутационная способность Im = 500 А
термическая и динамическая стойкость к току короткого замыкания Iкз = 4,5 кА

Однако данные параметры могут быть подтверждены только для марок «Домовой» и «Легран» в том случае если устройства производятся под контролем фирм Шнайдер Электрик и Легран. В остальных случаях государственное тестирование параметров не производится.
Для устройств этой группы комплектующие поступают из Китая и отличаются недостаточным качеством, что приводит к частым и опасным отказам в работе.
Применение УЗО в России регламентировано током Iкз > 3 кА, что недостаточно для значительного числа электроустановок.
Сроки эксплуатации не поддаются оценке из-за частого брака.

Основными техническими характеристиками АВ данного уровня качества являются:

максимальная отключающая способность Iмо = 3 или 4,5 кА
3-й класс ограничения тока короткого замыкания не обеспечен.

Для АВ данного типа характерны частые отказы вследствие залипания контактов, ложных срабатываний, выходы из строя при первых включениях.

4 уровень. Представлен продукцией фирм: завод «Сигнал», «Энергомера», марки ВКЗ, ТЕСС-Инжениринг.

В этой группе представлены УЗО электронного типа или зависимые от напряжения питания. Их работу обеспечивает электронный усилитель дифференциального тока, который питается от общего напряжения. При отгорании нуля усилитель отключается и устройство не может выполнять свою функцию, однако по фазному проводнику опасный потенциал продолжает заноситься на защищаемое оборудование. Такая ситуация крайне опасна для жизни. Кроме того, для устройств данного типа характерны частые ложные срабатывания.

Данные недостатки отсутствуют у УЗО электромеханического типа из 1-3 уровней качества.