Автоматические выключатели

Воздушные автоматические выключатели (автоматы) предназначены для коммутации тока при распределении электроэнергии между отдельными токоприемниками и защиты электроустановок от коротких замыканий и перегрузок.

Автоматы могут быть также использованы для нечастых оперативных включений и отключений токоприемников и пуска электродвигателей (для большинства типов 2…6 в час, для АЕ-2000 до 30 в час).

Для защиты электроприемников и питающих их сетей от токов короткого замыкания автоматические выключатели снабжают максимально-токовыми расцепителями, от токов перегрузки комбинированными расцепителями, содержащими максимально-токовый и тепловой расцепители.

В некоторые типы автоматических выключателей могут быть встроены расцепители минимального напряжения, отключающие автомат при понижении напряжения в сети, а также независимый расцепитель дистанционного отключения.

Автоматические выключатели характеризуются следующими параметрами:

номинальным напряжением U , соответствующим наибольшему номинальному напряжению сетей, в которых разрешается применять выключатель, В;

номинальным током Iна – наибольшим током, на который рассчитаны токоведущие и контактные части выключателя, равным наибольшему из номинальных токов расцепителя, А;

номинальным током расцепителя Iн рсц (Iнэл – электромагнитного, I_нт – теплового или Iнкомб – комбинированного) – наибольшим током, на который рассчитан расцепитель при длительной работе, не вызывающим срабатывания расцепителя, А;

номинальным током уставки теплового расцепителя Iнустт – током, на который отрегулирован тепловой расцепитель и при котором тепловой расцепитель не срабатывает, А;

током срабатывания (уставки) расцепителя Iср.расц (Iср.эл, Iср.т) – наименьшим током, при котором срабатывает расцепитель автоматического выключателя. Обычно Iср.эм = (3…15) Iнэл – для выключателей с электромагнитным или комбинированным расцепителем, А (ток срабатывания электромагнитного расцепителя часто называют током отсечки); Iср.т = (1,25…1,45) Iнт – для выключателей с тепловым расцепителем с регулировкой тока уставки, А;

предельным током отключения Iпа – наибольшим значением тока короткого замыкания сети, при котором гарантируется надежное отключение автоматического выключателя, А.

В сельских электроустаноках наибольшее распространение получили трехполосные автоматы серий АЕ – 2000, АЕ – 2000М, А3700 и ВА-51. Автоматические выключатели АЕ – 2000 и АЕ – 2000М рассчитаны на номинальные токи 16А (АЕ-2020М), 63 (АЕ-2040М), 100 (АЕ-2050М), 160 А (АЕ-2060) и могут быть снабжены комбинированными (электромагнитными и тепловыми) или только электромагнитными расцепителями. Они имеют регулировку тока срабатывания тепловых расцепителей в пределах (0,9…1,15) Iн, а для тепловых расцепителей, ток которых равен номинальной силе тока выключателя, от 0,9 Iн до номинальной. Выключатели с электромагнитным расцепителем имеют кратность тока отсечки по отношению к номинальной силе тока 3,5 и 12, а трехфазные автоматические выключатели с комбинированным расцепителем - 12.Степень защиты автоматических выключателей IP00 и IP20.

Автоматические выключатели серии А3700 выпускают на номинальные токи 160 А (3710), 250 А (3720), 630 А(А3730), токоограничивающими с тепловыми или электромагнитными расцепителями максимального тока и селективными с полупроводниковыми расцепителями максимального тока. Селективность создается выдержкой времени в пределах 0,1…0,4 с регулировкой полупроводникового расцепителя.

Выключатели токоограничивающего исполнения имеют в условном обозначении букву Б (например А3710Б), а селективного исполнения - букву С (например А3730С).

Автоматические выключатели серии ВА51 рассчитаны на токи до 630 А(ВА51-25 - 25А, ВА51 -31 -100, ВА51 -33 -160, ВА51-35 -250, ВА51 -37-400,ВА51 -39 -630 А).Выключатели типоразмеров ВА51Г -25 и ВА51Г -31 предназначены для пуска и остановки асинхронных электродвигателей с частотой включения до 30 в час, а также для защиты электродвигателей от токов короткого замыкания и перегрузки.Степень защиты оболочки выключателей IP30, зажимов для присоединения внешних проводников ---IP00,IP20.Ток срабатывания тепловых расцепителей выключателей ВА51 регулируют в пределах (0,8 …1)I_н.

Автоматические выключатели ВА51 -25 имеют ток срабатывания тепловых расцепителей 1,35I_н, ток отсечки 10I_н, а выключатели ВА51Г -25 ---соответственно 1,2I_н и 14I_н

Автоматические выключатели ВА51 -31мимеют кратность тока отсечки 3,7(ВА51Г-31-14) и 10(ВА51-33-10).Ток срабатывания тепловых расцепителей выключателей с номинальной силой тока расципителей до 100 А1,35I_н, а с выше 100А ---1,25_н.

U_{н. а} ≥ U _н.уст (2.7)

I_н.а ≥ I _н..уст (2.8)

I_н.m ≥ k _н.m I _p.max (2.9)

I _н.эл ≥ k_н.эл I _max (2.10)

I _пр.а ≥ I _k.max (2.11)

где U_н.а I _н.а -- соответственно номинальные значения напряжения (В) и тока (А)автоматического выключателя; I _{н.м - -}номинальный ток теплового расцепителя; А;I_p.max –максимальный ток теплового расцепления, А;I_max-максимальный ток электродвигателя, А; I_пр.а –предельное значение тока автоматического выключателя, А; U_н и I _{н.уст ---}соответственно номинальное напряжение (В) и ток (А) электроустановки; k_H.m-коффициент

надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в пределах от 1,1 до 1,3; I_{н эл} - ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя, А; k_нэл – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя (для автоматических выключателей АЕ2000 и А3700 k_нэл = 1,25); I_Kmax – максимальный ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя, А.

(2.12)

где U – напряжение питающей сети, В; Z_т – сопротивление трансформатора, приведенное к напряжению 400В, Ом; Z_л – сопротивление линии от шин 0,4 кВ подстанции до места установки автоматического выключателя, Ом

Автоматические выключатели также выбирают по исполнению и наличию дополнительных расцепителей.

Обычно при практических расчетах по выбору автоматических выключателей для защиты одного электродвигателя ток отсечки электромагнитного расцепителя выбирают не менее 1,5…1,6 пускового тока электродвигателя I_{н эл} (1,5…1,6)I_max, т.е. коэффициент k_нэл принимают 1,5…1,6.

При выборе автоматического выключателя для защиты линии, которая питает несколько электродвигателей, номинальный ток выключателя, как и номинальный ток расцепителя, должен быть равен сумме номинальных токов одновременно работающих электродвигателей или превышать ее. Ток отсечки электромагнитного расцепителя в данном случае

I_{н эл} (1,5…1,8)[ _н + I_{п. нб} - I _н.нб ](2.13)

где _н – сумма номинальных токов одновременно работающих электродвигателей;
I_{п. нб} - I _н.нб - разность между пусковым и номинальным токами для двигателя, у которого они наибольшие.

От перегрузки защищают каждый электродвигатель отдельно.

Дата добавления: 2015-08-31