Определение характеристик отключения по кривым: объяснение кривых срабатывания типов B, C и D

Что означает кривая срабатывания автоматического выключателя?

Кривая срабатывания автоматического выключателя отображает время работы при текущем значении тока Он отвечает на практический вопрос: если ток превышает номинальный ток автомата, с какой скоростью должен сработать автомат?

Обычные технические термины — это Кривая срабатывания автоматического выключателя , характеристика срабатывания и время-токовая характеристика «Прерыватель по кривой» — это скорее поисковая фраза, а не отдельная категория продукции. Устройство по‑прежнему должно идентифицироваться по типу изделия, применимому стандарту, номинальному напряжению, номинальному току, характеристикам кривой и параметрам защиты от короткого замыкания.

Кривая срабатывания изображается в виде полосы, поскольку реальные защитные устройства работают в заданных пределах, а не в одной строго повторяемой точке. На фактическое время срабатывания могут оказывать влияние окружающая температура, предшествующая нагрузка, монтажная конфигурация и допуски изготовления. При проектировании следует учитывать обе границы опубликованной полосы и использовать кривую производителя для конкретного каталожного номера.

Диапазоны B, C и D, рассматриваемые в настоящем руководстве, относятся к распространённым характеристикам автоматических выключателей переменного тока (AC MCB) при МЭК 60898-1 . Настоящий стандарт охватывает автоматические выключатели переменного тока с воздушным прерыванием, предназначенные для бытовых и аналогичных установок, в пределах указанных в стандарте значений напряжения, тока и токовой отключающей способности. Он не делает все выключатели, маркированные как B, C или D, взаимозаменяемыми.

Как реагирует термомагнитный автоматический выключатель

Типичный термомагнитный автоматический выключатель объединяет два рабочих механизма. Они обеспечивают защиту одного и того же электрического цепи, но срабатывают при различных уровнях и продолжительности перегрузки по току.

Кривая буква в основном изменяет магнитную область. Она делает не Преобразуйте автоматический выключатель на 16 А в устройство, способное непрерывно отключать токи 80 А или 160 А. Тепловое расцепительное устройство по‑прежнему срабатывает при длительной перегрузке.

Сравнение кривых пути B, C и D

Для двух МКБ с одинаковым номинальным током более высокая буквенная категория кривой допускает пропуск большего тока короткой продолжительности, прежде чем магнитное срабатывание становится неизбежным. Это может быть полезно при вводе трансформатора в работу или пуске двигателя, однако одновременно означает, что цепь должна обеспечивать более высокий ток короткого замыкания, чтобы достигнуть зоны быстрого магнитного срабатывания.

Эти буквы — это не просто «быстрый, средний и медленный»

Обозначение B как быстродействующего и D — как медленного скрывает важный момент. При определённом высоком значении кратности номинального тока все три устройства могут срабатывать быстро. Разница заключается в диапазоне токов, при котором ожидается магнитное срабатывание. Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания по кривой D не является более мощной модификацией того же аппарата, а выключатель с кривой B автоматически не обеспечивает большую безопасность. Правильный выбор зависит как от пусковых токов нагрузки, так и от требований к защите при коротких замыканиях.

Некоторые семейства продуктов публикуют более узкие или смещённые диапазоны в соответствии с иным стандартом или конструкцией. Это не делает приведённые выше общие диапазоны неверными; это означает, что данные о продукте являются ориентировочными. Никогда не заменяйте кривую производителя универсальной таблицей из интернета.

Как читать кривую времени‑тока автомата защиты цепи

На графике производителя по оси абсцисс обычно откладывается ток, а по оси ординат — время работы. Обе оси обычно нанесены в логарифмическом масштабе, поэтому равные расстояния не соответствуют одинаковым числовым приращениям.

1. Укажите точное устройство. Подтвердите семейство изделия, номинальный ток, количество полюсов, класс напряжения — переменного или постоянного тока, базовую температуру и применимый стандарт.
2. Прочитайте текущую ось. Он может отображать значение в амперах или кратные номинальному току, записываемые как I/I. _н Для автомата на 16 А, через который протекает ток 64 А, коэффициент составляет 64 ÷ 16 = 4.
3. Перейдите к характерной полосе. Ознакомьтесь с самыми ранними и самыми поздними разрешёнными временами эксплуатации. Не принимайте осевую линию за гарантированную.
4. Разделите перегрузку и магнитную работу. Наклонная верхняя область преимущественно термическая; почти вертикальная нижняя область — магнитная.
5. Проверьте определение времени. Некоторые документы указывают время срабатывания или расцепления; другие — общее время отключения, включающее время размыкания контактов и время свечения дуги.

Что означает полоса допуска

Для автомата защиты цепи по стандарту IEC 60898‑1 при его номинальных условиях: 1,13 × I _н является обычным током испытания, не вызывающим срабатывания, и равен 1,45 × I _н является условным током испытания на срабатывание. Для устройств мощностью до 63 А включительно соответствующее условное время составляет один час; свыше 63 А — два часа. Это точки контроля соответствия, а не разрешение проектировать проводник для длительной перегрузки.

Температура имеет значение, поскольку тепловой механизм реагирует на нагрев. Нагруженный тёплый автоматический выключатель может сработать раньше, чем холодный. Высокая температура окружающей среды, плотное размещение устройств и температура в корпусе могут потребовать снижения номинальной нагрузки. Магнитная срабатываемость менее зависит от температуры, однако полное устройство и условия монтажа всё равно необходимо оценивать на основе опубликованных данных.

B16, C16 и D16: разобранный пример

На автоматическом выключателе с маркировкой C16 буква C обозначает характер отключения, а цифра 16 — номинальный ток 16 А. Применение стандартных магнитных характеристик для автоматических выключателей переменного тока позволяет провести следующее сравнение.

Предположим, что при работе нагрузка потребляет 12 А, а при пуске кратковременно достигает 96 А:

96 A ÷ 16 A = 6 × I _н

Шесть раз я _н находится выше стандартной полосы B16, внутри полосы C16 и ниже полосы D16. Это объясняет, почему три кривые могут вести себя по‑разному при одном и том же пуске. Однако само по себе это не позволяет отнести систему к категории C16 или D16: необходимо дополнительно проверить длительность импульса, степень защиты кабеля, минимальный ток замыкания на землю и требуемое время отключения.

Также обратите внимание на то, что делает данное вычисление. не Среднее значение. Автоматический выключатель на 16 А не способен непрерывно проводить ток 80 А. Длительный ток, значительно ниже магнитной зоны срабатывания, всё равно может привести в действие его тепловое расцепляющее устройство.

Трехфазная кривая, номинальный ток и отключающая способность различаются.

Распространённая ошибка при выборе — считать каждое значение на автоматическом выключателе (МКБ) настройкой срабатывания. Рассмотрим маркировку. B16 6000 на типичном устройстве по стандарту IEC 60898‑1.

Кратковременная выдерживаемая токовая нагрузка автомата защиты должна соответствовать предполагаемому току короткого замыкания в точке установки, за исключением случаев применения специально проверенной резервной или каскадной схемы. В стандарте IEC 60898‑1 обычно применяется I _{китайский} . Промышленные выключатели в соответствии с IEC 60947‑2 используют термины, включающие I _ку и я _{компьютерные науки} . Эти значения приводятся на основе различных определений и испытательных циклов и не должны использоваться в качестве замены лишь посредством сопоставления указанных на этикетке значений kA.

Как выбрать кривую B, C или D

Начните с условий работы цепи, а не с предпочтительной буквы. Приведённая последовательность позволяет избежать распространённой ошибки — устранять ложные срабатывания, одновременно ослабляя защиту от повреждений.

1. Определите расчетный ток и пропускную способность проводника. Выбор номинального тока производится только после учёта нагрузки, сечения кабеля, способа монтажа, окружающей температуры, группировки проводов и применимых правил прокладки электропроводки.
2. Получите профиль пускового тока. Одного лишь пикового тока недостаточно. Определите его длительность и частоту повторения для двигателей, трансформаторов, драйверов светодиодов, емкостных источников питания или соленоидов.
3. Сравните полную кривую производителя. Постройте график, откладывая начальную точку и продолжительность по обеим границам предложенного диапазона маршрута.
4. Проверьте минимальный ток короткого замыкания. Проверьте импеданс петли замыкания на землю и минимальный возможный ток короткого замыкания, особенно на дальнем конце протяжённой цепи.
5. Проверьте время автоматического отключения. Выбранная кривая должна по‑прежнему соответствовать действующим требованиям по защите в условиях реального заземления и работы цепи.
6. Проверьте способность к короткому замыканию. Отключающая способность должна быть достаточной при напряжении и в месте установки.
7. Проверьте координацию. Проанализируйте степень селективности в сочетании с защитными устройствами верхнего и нижнего уровня, а также с любой проверенной резервной комбинацией.

Типичные применения — это подсказки, а не предписания.

Кривые B часто применяются в цепях с низким пусковым током. Кривые C широко распространены там, где ожидается умеренный пусковой ток. Кривые D могут подойти для устройств с высоким пусковым током, если условия аварии допускают более высокий магнитный порог срабатывания. Маркировки оборудования — «двигатель», «освещение» или «промышленное» — недостаточны для выбора соответствующей кривой. Блок светодиодных драйверов может характеризоваться значительным емкостным пусковым током, тогда как управляемый привод двигателя способен ограничивать пусковой ток.

Применяются ли кривые B, C и D ко всем автоматическим выключателям?

МКБ против МССБ

Б, C и D в основном описывают фиксированные характеристики срабатывания, применяемые для автоматических выключателей малого номинала (MCB). Вместо этого многие автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) используют регулируемые настройки по длительной, кратковременной и мгновенной отсечке. Вопрос о том, относится ли такой MCCB к кривой «B» или «C», может быть некорректным; важны именно настройки расцепителя и опубликованная кривая времени–тока. Семейства изделий различаются, поэтому не следует руководствоваться жёсткими правилами, основанными исключительно на размере корпуса.

Постоянный ток против переменного тока

3–5, 5–10 и 10–20 × I _н Сравнение в настоящей статье привязано к типовым автоматическим выключателям переменного тока по стандарту IEC 60898‑1. Его нельзя автоматически переносить на цепи постоянного тока или фотоэлектрические цепи. Разрыв цепи постоянного тока более требователен, поскольку ток не имеет естественного нулевого перехода. Номинальное напряжение постоянного тока, отключающая способность, полярность, число последовательно соединённых полюсов и направление подключения должны соответствовать данным завода‑изготовителя.

Промышленные автоматические выключатели могут относиться к МЭК 60947-2 , который охватывает иной спектр применений и набор классов защиты. Физическая возможность установки автомата на DIN‑рейку не гарантирует его пригодности для применения в цепях постоянного тока фотоэлектрических систем.

Какие отношения к защите от перенапряжений имеют характеристики срабатывания автоматических выключателей?

Автоматические выключатели и устройства защиты от перенапряжений решают разные электрические задачи. Понимание границ между этими устройствами гораздо полезнее, чем рассмотрение любого из них как универсального элемента обеспечения безопасности.

Перепад напряжения может повредить инвертор или плату управления, не вызывая при этом длительного превышения тока, достаточного для срабатывания предохранителя на соответствующей ветви. Именно поэтому автоматический выключатель не может заменить устройство защиты от перенапряжений (УЗП). Если это различие вам пока незнакомо, начните с руководства CRESIN по… Что делает устройство защиты от перенапряжений .

Почему ПСД может потребоваться дополнительная защита от коротких замыканий

Устройство защиты от перенапряжений (УЗП) обычно обладает высоким импедансом на промышленной частоте. Если оно выходит из строя, замыкаясь на короткое замыкание, или не способно прерывать последующий ток, неисправность необходимо надёжно отключить. В зависимости от конкретного типа УЗП и условий монтажа эту функцию может выполнять предохранитель или автоматический выключатель, установленный выше по цепи, специализированный резервный защитный элемент для УЗП либо встроенный комплекс защитных устройств.

Внутренний тепловой расцепитель и внешнее устройство защиты от коротких замыканий — это разные устройства. Тепловой расцепитель отключает перегретый элемент защиты при его номинальных условиях; внешнее устройство, напротив, должно выдерживать предполагаемый ток замыкания на землю промышленной частоты и обеспечивать защиту питающих проводников.

Почему письма‑курсивов недостаточно

Одна лишь буква B, C или D не позволяет выбрать резервную защиту для УЗИП. Для принятия обоснованного решения необходимы точная модель УЗИП, документированная координация со стороны производителя либо допустимое резервное устройство, напряжение системы и схема заземления, предполагаемый ток короткого замыкания, защита проводников, отключающая способность, а также любые максимально допустимые значения номинала резервной защиты.

Кроме того, не во всех случаях требуется установка отдельного дополнительного автоматического выключателя для УЗИП. Если существующее защитное устройство на стороне входа уже соответствует требованиям производителя УЗИП, дополнительное устройство может оказаться излишним. Напротив, установка отдельного автоматического выключателя с «правильным» номинальным током не гарантирует согласованности по токам перенапряжений.

Пример CRESIN: правильное чтение значений SPD и резервных рейтингов

Опубликованные данные для CRESIN CSMS-B40 УЗИП типа 2 переменного тока списки я _н 20 кА и I _макс 40 кА, оба варианта — с импульсной формой волны 8/20 мкс. На той же странице указано также максимальное номинальное значение предохранителя резервной защиты — 125 А gL/gG. Эти значения отвечают на разные вопросы.

• 20 кА I _н и 40 кА I _макс Описывают заданные характеристики тока перенапряжения. Это не означает, что УЗИП рассчитан на ток 20 кА.
• 125 A gL/gG — это максимальное значение предохранителя резервного питания. Это не является указанием устанавливать предохранитель на 125 А в каждом распределительном щите.
• Автоматический выключатель на 125 А не является автоматической заменой предохранителя типа gG на 125 А. Однородные номинальные токи не обеспечивают эквивалентное ограничение тока, энергетическое отключение или координацию УЗИП.

Есть также ловушка, связанная с обозначениями. Я _н на автоматическом выключателе означает номинальный ток. Я _н На обозначении SPD указывается номинальный ток разряда, который сопровождается импульсной формой волны. Следует рассматривать символ, единицу измерения, форму волны и тип устройства как единое целое. CRESIN's Руководство по техническим характеристикам SPD объясняет U _c , U _п , я _н , я _макс и я _имп Более подробно.

Там, где подходит специализированный предохранитель для защиты от перенапряжения SPD

CRESIN's Семейство продуктов CSCB представляется в качестве специализированной резервной защиты для устройств защиты от перенапряжений переменного тока. На его текущей опубликованной странице продукта указано значение U _э 220/380 В переменного тока и специфичные для модели значения по перенапряжениям и коротким замыканиям.

Его не следует идентифицировать как автоматический выключатель с кривой отключения B, C или D, если только соответствующая документация конкретной модели не подтверждает наличие такой характеристики. Кроме того, указанный в публикации номинальный ток при переменном токе не должен рассматриваться как подтверждение пригодности для применения в системах фотоэлектрических установок постоянного тока.

Для распределительного щита переменного тока следует начать с описания системы и устройства заземления, после чего выбрать устройство защиты от перенапряжений (УЗИП) и соответствующую ему документированную комбинацию защитных средств. Руководство CRESIN по… Выбор и монтаж УЗИП 220/380 В переменного тока обеспечивает системный контекст.

Информация, необходимая для проверки УЗО и устройства защиты от перенапряжений

Полезный технический запрос включает электрические параметры, а не только «B, C или D». При обращении в CRESIN с просьбой провести экспертизу УЗИП и его резервной защиты укажите следующую информацию:

• Система переменного или постоянного тока и номинальное/максимальное рабочее напряжение;
• Схема заземления, например TT, TN‑S, TN‑C‑S или IT;
• точная модель SPD, тип, вариант напряжения и режим защиты;
• существующий номинал предохранителя, автоматического выключателя или магнитного пускателя вверх по течению, а также их типоразмер и настройки;
• Перспективный ток короткого замыкания в точке установки УЗИП;
• Сечение проводника и расположение ответвлений;
• рынок назначения, применимые правила монтажа и необходимая документация.

Часто задаваемые вопросы