Меню

Автоматические выключатели с регулированным тепловым расцепителем

Автоматические выключатели ВА88

Надежная защита промышленного оборудования

Ни одно современное предприятие не обходится без устройств распределения электроэнергии, и чем больше энергоемкость производства, тем выше требования к оборудованию. Одна из наиболее ответственных задач – защита питающих сетей от аварийных режимов. На промышленных объектах эту функцию выполняют автоматические выключатели в литом корпусе. Типичный пример подобного устройства – низковольтные (до 1000 В) автоматические выключатели серии ВА88 IEK ® , предназначенные для проведения тока в нормальном режиме и отключения при коротких замыканиях и перегрузках.

Особенности конструкции

Автоматические выключатели ВА88 IEK ® имеют надежный механизм срабатывания тепловой, электромагнитной и электронной защит. На силовые контакты (токоведущие части) нанесено покрытие, улучшающее электропроводность. Конструктив ВА88 IEK ® позволяет подключать широкий перечень дополнительных устройств.

Независимо от своего габарита все автоматические выключатели ВА88 IEK ® имеют схожую конструкцию, которую условно можно разделить на три функциональных блока: токоведущие части, механизм свободного расцепления и расцепитель.

Токоведущие части выключателей ВА88 IEK ® состоят из выводов для подключения внешних проводников, подвижного и неподвижного элементов контактной группы.

Основой механической части является т.н. «механизм свободного расцепления». Этот конструктивный узел обеспечивает надежность контактного соединения токоведущих элементов в замкнутом состоянии и их мгновенное размыкание при срабатывании расцепителя. Последний, в свою очередь, обеспечивает размыкание цепи даже в том случае, если рукоятка выключателя заблокирована от перемещения.

Расцепители встречаются обычно двух типов: термомагнитные и электронные. Конструкция термомагнитных расцепителей хорошо известна: они состоят из электромагнитного блока для защиты от мгновенной перегрузки (короткое замыкание) и теплового — для защиты от продолжительной перегрузки (превышение номинала по току).

В некоторых разновидностях выключателей ВА88 IEK ® иная конструкция электромагнитного блока. Электромагнит реализован в них по принципу электродинамической системы, где проводники с однонаправленными токами отталкиваются, а с разнонаправленными – притягиваются. Причем роль второго проводника играет стальная пластина особой формы, в которой создается намагниченность переменным током, протекающим через проводник полюса. Встречные токи притягивают пластины, и, если усилие достаточно, рейка сброса переключает механизм свободного расцепления в положение «выключено».

Электронный расцепитель реализован на микроконтроллере, который измеряет величину протекающих через каждый полюс токов. Настраивается расцепитель по трем параметрам: уровень тока мгновенной и продолжительной перегрузки, а также выдержка времени срабатывания. При достижении критической величины тока на протяжении заданного времени расцепитель через специальное реле дает команду механизму свободного расцепления на отключение автоматического выключателя.

В положении «выключено» ВА88 IEK ® может оказаться после выключения вручную, автоматического срабатывания расцепителя или его срабатывания по нажатию кнопки «ТЕСТ». В двух последних случаях рукоятка автоматического выключателя переходит в среднее положение, что информирует обслуживающий персонал об аварии. Последующее включение ВА88 IEK ® производится путем перевода рукоятки сначала в нижнее (выключенное) положение и только затем – в верхнее положение «включено».

Номиналы и эксплуатационные характеристики

В серию ВА88 IEK ® входят устройства шести типоразмеров, рассчитанные на номинальный ток от 12,5 до 1600 А и с отключающей способностью от 25 до 50 кА. Это позволяет использовать автоматические выключатели ВА88 IEK ® для решения широкого спектра задач.

Шесть габаритов автоматических выключателей ВА88 IEK ®

Номинальное рабочее напряжение Ue – максимальное напряжение эксплуатации.

Максимальный номинальный ток (базовый габарит) Inm – рабочий ток, на продолжительное воздействие которого рассчитаны токопроводящие элементы. Например, базовый габарит ВА88-32 IEK ® — 125 А.

Номинальный ток (уставка расцепителя) In – ток настройки расцепителей. Превышение этого значения (сверхток) вызывает срабатывание расцепителя за время, соответствующее времятоковой характеристике. Информация о ней имеется в сопроводительной документации к изделию. Все настройки автоматических выключателей рассчитываются, исходя из кратности номинальному току.

За этот тип защиты отвечает расцепитель продолжительной перегрузки. Он приводится в действие в результате временной деформации биметаллической пластины, нагретой протекающим током.

Уставка срабатывания по току короткого замыкания Im – ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель должен отключиться за время менее 0,2 сек. ГОСТ Р 50030.2 допускает отклонение Im от заявленной величины не более чем на ±20%.

За этот тип защиты отвечает расцепитель мгновенной перегрузки. У выключателей с термомагнитным расцепителем это электромагнит.

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu – наибольший ток, при котором автоматический выключатель не только отключит сеть от аварийного потребителя, но и сохранит свою работоспособность (с незначительным изменением настроек терморасцепителя) и сопротивление изоляции. Этот параметр характеризует фактическую надежность и ресурс автоматического выключателя, а его величина обычно превышает десять тысяч ампер (10 кА). В частности, для ВА88-43 IEK ® эта величина Icu = 50 кА при рабочем напряжении 400 В.

Читайте также:  Настольные лампы беспроводные с выключателями

Тестирование расцепителей ВА88 IEK ® на производстве

Для корректной работы термомагнитных расцепителей отдельно настраиваются электромагнитный и тепловой блоки.

Электромагнитный блок, предназначенный для защиты от мгновенной перегрузки (короткого замыкания), настраивается в соответствии с величиной тока, заявленной производителем. Тестирование проводится на специальной прогрузочной установке, генерирующей импульс синусоидального тока необходимой величины и продолжительностью 0,2 секунды. Если автоматический выключатель при этом сработал, он допускается к эксплуатации. Срабатывание должно произойти при 10In + 20% по каждому полюсу.

С тепловым блоком сложнее. ГОСТ Р 50030.2 требует проверять его настройку в нескольких режимах, при температуре настройки +40 °С для ВА88. Сначала через все полюса автомата, включенные последовательно, пропускают «ток нерасцепления», равный 1,05In. Автомат при этом не должен сработать в течение определенного времени. Затем, сразу после истечения срока выдержки, ток повышают до 1,3In, и испытуемое устройство должно сработать за определенное время.

На практике ВА88 проверяют в соответствии с заводскими времятоковыми характеристиками с учетом поправочного коэффициента температуры окружающей среды, величиной тока, равной 2-5 In (в зависимости от производителя).

При тестировании электронных расцепителей гораздо больше возможностей — можно менять кратность расцепителя, снижая уставку продолжительной перегрузки и увеличивая уставку мгновенной перегрузки. Например, кратность последней можно поднять до 30In или, при необходимости, снизить до 1,5In. В стандартных автоматах этот параметр имеет фиксированное значение, обычно равное 10In (или 5In при изготовлении под заказ). Кроме того, в устройствах с электронным расцепителем можно частично реализовать так называемую временную селективность, обеспечив увеличенную задержку по времени при продолжительной перегрузке.

Автоматические выключатели ВА88 IEK ® оснащены расцепителем МР211. Подробно особенности настройки и функционирования расцепителя МР211 отражены в Техническом каталоге ВА88 IEK ® .

Аксессуары для серии ВА88 IEK ®

В стандартную комплектацию автоматических выключателей ВА88 IEK ® входят межфазные перегородки, комплект винтов для крепления автоматического выключателя к монтажной панели, комплект винтов и гаек для подсоединения внешних проводников (для моделей ВА88-35, ВА88-37 и ВА88-40), а также наконечники-переходники (ВА88-37 и ВА88-40).

При необходимости потребители могут самостоятельно установить дополнительные устройства:

  • аварийный контакт;
  • дополнительный контакт;
  • независимый расцепитель;
  • расцепитель минимального напряжения;
  • привод ручной поворотный;
  • электропривод;
  • втычную панель;
  • выдвижную панель.

Расскажем подробнее о некоторых из дополнительных устройств для ВА88 IEK ® .

Электропривод ЭП-35/37 IEK ®

Электропривод

Электромеханическое устройство, позволяющее дистанционно, без непосредственного участия человека, включать и выключать автоматический выключатель. Один из вариантов применения электропривода – в системах АВР. При подаче питающего напряжения в основную линию управляющая система, запитанная от резервного источника, дает команду на дистанционное переключение соответствующих автоматов.

Также применяется в электроустановках, где необходимо производить включение/отключение автоматических выключателей дистанционно.

Необходимо помнить, что в случае аварийного отключения ВА88 IEK ® или использования кнопки «ТЕСТ» включить устройство можно, только предварительно переведя рукоятку в крайнее нижнее положение.

На данный момент есть четыре типа исполнения электроприводов: для ВА88-32/33, ВА88-35/37, ВА88-40 и ВА88-43 IEK ® .

Вспомогательные или информационные (сигнальные) контакты

Применяются в схемах автоматического управления для получения информации о состоянии контактов главной цепи и о причине отключения — обслуживающим персоналом или в результате аварии. Различают три типа: дополнительный контакт ДК (показывает состояние главных контактов), контакт аварийного отключения АК и комбинированные АК/ДК-контакты. Выпускаются для ВА88-32/33, ВА88-35/37 и ВА88-40/43 IEK ® .

Расцепитель РН-250/400 IEK ®

Расцепитель независимый (РН)

Устройство дистанционного отключения. Используется в схемах, где необходима возможность экстренного отключения определенных потребителей. Например, в составе систем пожарной сигнализации торговых комплексов: при подтверждении сигнала о пожаре дает команду на отключение рабочей зоны комплекса.

При подаче на выводы расцепителя переменного напряжения 220В с частотой 50 Гц толкатель расцепителя воздействует на рейку сброса, чем вызывает срабатывание механизма свободного расцепления и отключение автоматического выключателя. Отключение происходит, по сути, как при нажатии на кнопку «ТЕСТ». Выпускаются в трех типах исполнения: для ВА88-32/33, ВА88-35/37 и ВА88-40/43 IEK ® .

Читайте также:  Выключатель двухполюсный открытой установки 10а

Расцепитель РМ-250/400 IEK ®

Расцепитель минимального напряжения (РМ)

Устройство контроля величины напряжения в одной из фаз. При падении напряжения ниже заданного номинала происходит выключение автоматического выключателя. При попытке последующего включения при пониженном напряжении рукоятка автомата не будет переводиться во включенное положение. Кроме того, устройство защищает питаемую через ВА88 IEK ® нагрузку от аварийного падения напряжения.

Данное решение применяется в системах, критичных к уровню питающего напряжения, например, при энергоснабжении промышленных холодильных установок.

Монтажные панели втычного (ПМ1) и выдвижного (ПМ2) типа

Позволяют оперативно отсоединять и присоединять автоматические выключатели без отключения проводников. В ассортименте имеется несколько вариантов панелей втычного и выдвижного исполнения, позволяющих выполнять заднее и фронтальное присоединения.

Решение используется в промышленных системах непрерывного цикла с тяжелыми режимами эксплуатации или высокими требованиями к надежности, где строго регламентируется продолжительность замены автомата по ресурсным показателям.

Привод ручной поворотный (ПРП)

Позволяет включать и отключать ВА88 IEK ® , установленный внутри щита без открывания двери.

Скоба для крепления на DIN-рейку

Позволяет устанавливать автоматические выключатели ВА88-32 и 33 IEK ® на DIN-рейку так же легко, как и модульные устройства.

Применение дополнительных устройств совместно с автоматическими выключателями серии ВА88 IEK ® правильно подобранного номинала позволяет реализовать практически любое схемное решение питания силового оборудования, обеспечив необходимую надежность, качество и ресурс.

Качество автоматических выключателей IEK ® серии ВА88 контролируется в собственной лаборатории IEK GROUP и на разных этапах производства и подтверждено сертификатами РФ.

Правильный подбор решения к конкретной задаче выполняется проектировщиком при разработке электроустановки. Критериями выбора служат характеристики нагрузки, условия применения, удаленность от потребителя, способ энергоснабжения потребителя, прогнозируемые аварии и т.д. Подбор оборудования персоналом без специальных знаний и опыта проектирования может привести к аварии на объекте даже при исправном оборудовании, поэтому во всех случаях следует обращаться к услугам специалистов, обладающих необходимой квалификацией.

Источник

Тепловой расцепитель автоматического выключателя

Частью конструкции автоматического выключателя (автомата) является тепловой расцепитель. Дело в том, что внутри автоматического выключателя реализовано сразу два пути защиты от токовой перегрузки:

электромагнитный расцепитель, размыкающий цепь при превышении номинального тока в разы (при коротком замыкании) ;

тепловой расцепитель, срабатывающий при меньших токах перегрузки, но обладающий, однако, меньшим быстродействием чем его электромагнитный соратник.

Разумеется, при прохождении по проводке тока немного большего, чем ее расчетный ток, проводка не перегорит, поэтому быстродействия теплового расцепителя обычно достаточно.

Кинематическая схема автоматического выключателя:

1 – тепловой расцепитель; 2 – электромагнитный расцепитель; 3 – минимальный расцепитель; 4 – независимый расцепитель; 5 – электромагнитный привод; 6 – рукоятка управления; 7 – пружина, ускоряющая отключение; 8, 9, 10 – механизм свободного расцепления; 11 – подвижный контакт; 12 – неподвижный контакт; 13 – контактная пружина.

Расцепители – устройства, обеспечивающие автоматическое размыкание контактов посредством воздействия на механизм свободного расцепления в аварийном режиме работы цепи или служащие для дистанционного отключения выключателя.

Устройство автоматического выключателя:

Время-токовая характеристика — зависимость времени срабатывания аппарата защиты (времени плавкой перегорания вставки предохранителя) от значения тока, протекающего через его измерительный элемент (плавкую вставку предохранителя), нагревательный элемент электротеплового реле. Иногда можно встретить другие названия время-токовой характеристики — ампер-секундная характеристика или просто — защитная характеристика.

Время-токовая характеристика – это основная характеристика автоматического выключателя отражающая зависимость времени срабатывания автоматического выключателя при возникновении аварийного режима от величины тока цепи. Она имеет вид гиперболы, поэтому чем больше протекающий через аппарат защиты ток, тем меньше время его срабатывания. Однако данное время не может быть меньше собственного времени срабатывания.

В зависимости от типа установленных в автоматическом выключателе расцепителей, он может иметь такие времятоковые характеристики, как:

зависимая от тока характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет тепловой расцепитель. Она характеризуется током срабатывания при перегрузке, а время срабатывания зависит от величины тока.

независимая от тока характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет электромагнитный расцепитель. Она характеризуется током срабатывания отсечки. Срабатывание может быть мгновенным или с выдержкой времени;

ограниченно зависимая от тока (двухступенчатая) характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет комбинированный расцепитель (тепловой и электромагнитный).

Время-токовая характеристика, для упрощения, может изображаться одной линией, проходящей в середине оны срабатывания.

Тепловой расцепитель построен на основе биметаллической пластины, которая разогревается от проходящего через нее тока, при этом постепенно изгибается, если ток становится все выше и выше относительно номинального для данного автомата (типового, который значится в маркировке), что в конце концов приводит к размыканию защищаемой этим автоматом цепи. Когда пластина изгибается, усилие ее изгиба передается на тягу, которая в свою очередь давит на курок механизма расцепления.

Читайте также:  Проверка электрических контактов выключателя замка распашных дверей

Минимальный ток срабатывания для конкретного теплового расцепителя составляет 1,45 его номинального тока (уставки), а время срабатывания зависит от время-токовой характеристики рассматриваемого автомата, и в зависимости от величины тока перегрузки и от начальной температуры биметаллической пластины, — может составлять от нескольких секунд до часа и даже двух в зависимости от типа автомата.

Устройство теплового расцепителя автоматического выключателя:

Работа теплового расцепителя:

Холодный автомат при токе в 2,55 раза больше номинального разомкнет цепь максимум через одну минуту, а в горячем состоянии — через несколько секунд (это справедливо для автоматов номиналом до 32А). Поэтому выбирая автомат для своего щитка необходимо понимать, что номинальный ток автомата — это не ток его срабатывания.

Предельно допустимый ток для проводки, при котором должно происходить отключение автомата, желательно сопоставлять с время-токовой характеристикой выбираемого автомата, ориентируясь на его тип (B, C, D).

Биметаллическая пластина автоматического выключателя представляет собой две плотно прижатые друг к другу, но не сплавленные, металлические полосы, изготовленные из металлов с различными коэффициентами теплового расширения. Две полосы скреплены друг с другом с одного конца пайкой или сваркой. Другие их концы закреплены в корпусе выключателя неподвижно.

Когда автоматический выключатель установлен в цепь, биметаллическая пластина оказывается включена в эту цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания проходящим электрическим током, пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя путем активации механизма разъединения.

Обозначение теплового расцепителя на корпусе выключателя Hager:

Когда автоматический выключатель только пребывает на стадии изготовления, ток срабатывания теплового расцепителя настраивается при помощи специального регулировочного (юстировочного) винта, который скрыт внутри автомата и находится возле одной из его клемм.

Как только автомат сработал, его биметаллическая пластина начинает остывать и выпрямляться, так что через некоторое время автомат снова готов к полноценной работе, стоит только заново взвести его рычаг. Подобными способностями плавкий предохранитель не похвастается.

Источник



Автоматический выключатель с регулируемыми расцепителями

Я стараюсь быть объективным и при возможности не рекламировать различных производителей, тем более что они мне за это не платят Но в этой статье придется мне отступить от своих принципов и рассказать о силовом автоматическом выключателе серии ВА-99С.

Автомат торговой марки EKF предназначен для нечастых включений и отключений, а также для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания. Казалось бы ничего особенного…

В чем же особенность силового автоматического выключателя серии ВА-99С?

Выключатели до 400А комплектуются термомагнитными расцепителями ТМ, а на токи выше 400А предусмотрен электронный расцепитель STR23SE.

Автоматический выключатель с регулируемыми расцепителями серии ВА-99С

Как видим, на картинке снизу видны регуляторы уставок расцепителей, которые позволяют установить нужные нам параметры. Это и есть их особенность.

Термомагнитные расцепители автоматов до 100А не имеют регулируюемую уставку по току короткого замыкания. Тепловой расцепитель имеет регулировку 0,8-0,9-1,0 от номинального тока. Выключатели, выполненные в габарите 250А позволяют отрегулировать уставку по току в пределах (5-10) Ir.

Автоматический выключатель серии ВА-99С с термомагнитным расцепителем ТМ

Стоит также обратить внимание на то, что у данной серии автоматических выключателей имеются аппараты с термомагнитными расцепитялеями на токи 180 и 225А.

Автоматические выключатели с электронными расцепителями STR23SE (200-630)А имеют грубую и тонкую регулировку по защите от перегрузки, что позволит достаточно точно настроить аппарат. По защите от токов короткого замыкания автоматы с электронным расцепителем позволяют установить уставку от 2 до 10.

Автоматический выключатель серии ВА-99С с электронным расцепителем STR23SE

В общем данные аппараты будут полезны для выполнения селективной защиты значительно не завышая номинальные токи автоматических выключателей. Кроме этого, на эти автоматы при необходимости можно установить дополнительные устройства, включая электропривод.

Еще одним немало важным достоиством выключателя серии ВА-99С считаю его цену. Предложите аналог по меньшей цене?

Источник