Описание параметра «Номинальная наибольшая коммутационная способность, Icn (ГОСТ Р 50345)»
Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в амперах или килоамперах) при возможном доступе к устройству необученного персонала (бытовое применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50345-2010
Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в килоамперах) при возможном доступе к устройству обученных и квалифицированных лиц (промышленное применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50030.2-2010
Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное для выключателя изготовителем.
Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой предписанные условия, соответствующие указанному циклу испытаний, не предусматривают способности выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.
Выключатель с указанной номинальной наибольшей отключающей способностью (Icn) имеет соответствующую ей рабочую наибольшую отключающую способность (Ics).
Соотношение между рабочей (Ics) и номинальной (Icn) наибольшими отключающими способностями (коэффициент К)
| Icn,A | К |
|---|---|
| до 6000 включительно | 1,00 |
| св. 6000 до 10000 включительно | 0,75 1) |
| св. 10000 | 0,5 2) |
| 1) Минимальное значение Ics = 6000 А 2) Минимальное значение Ics = 7500 А. |
|
Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).
Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой согласно предписанным условиям в соответствии с установленным циклом испытаний не предполагают способности данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток.
Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность (Ics) — это значение рабочей наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах, соответствующее одному из определенных процентных значений номинальной предельной наибольшей отключающей способности согласно таблице (см.ниже), округленному до ближайшего целого числа. Она может быть выражена в процентах от Icu (например, Ics = 25 % Icu).
С другой стороны, когда номинальная рабочая наибольшая отключающая способность равна номинальному кратковременно выдерживаемому току, она может быть задана значением в килоамперах при условии, что она не ниже минимума по таблице (см.ниже).
Если Icu превышает 200 кА для категории применения А или 100 кА для категории применения В, изготовитель может указать значение Ics, равное 50 кА.
Таблица — стандартные соотношения между Ics и Icu в процентах от Icu
| Категория применения А | Категория применения B |
|---|---|
| 20% | — |
| 50% | 50% |
| 75% | 75% |
| 100% | 100% |
Отключающая способность по en 60898
электроизмерения
проектирование
электромонтаж
Электролаборатория
Эти люди доверяют нам
- ВКонтакте
Электролаборатория » Вопросы и ответы » Отключающая способность автоматических выключателей
Да, действительно существует термин «отключающая способность» защитного аппарата, иногда говорят предельная отключающая способность автоматического выключателя, что является одним и тем же. Физический смысл данного термина состоит в следующем: если отключающая способность автоматического выключателя будет ниже установленной ГОСТом Р 51732 величины, то он не сработает в случае возникновения аварийной ситуации и не защитит линию на которой установлен данный аппарат защиты, а взорвётся от действия большого тока короткого замыкания.
Для исключения подобных происшествий, на начальном этапе проектирования электроустановки, проектировщик рассчитывает токи короткого замыкания, которые могут возникнуть в аварийной ситуации в данной электроустановке. Исходя из полученных расчётным методом величин, происходит подбор аппаратов защиты по предельной отключающей способности, учитывая нормативные данные, указанные в госте Р 51732, пункт 6.5.9. В данном пункте говорится, что отключающая способность автоматических выключателей должна быть выше 3 кА для автоматических выключателей на ток до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
Отключающая способность аппаратов защиты с током 160 А и более должны быть не ниже 20 кА для многопанельных ВРУ, не ниже 15 кА для однопанельных ВРУ и меньше или равно 10 кА для шкафного типа ВРУ.
В заданном Вами вопросе: можно ли в ВРУ устанавливать автоматические выключатели S 203 на ток 63А нет самой важной величины исходя из которой можно дать однозначный ответ – расчётного тока короткого замыкания. Если, к примеру он равен 5 кА, то данный автоматический выключатель можно устанавливать, так как в характеристиках данных заводом изготовителем указана величина отключающей способности 6 кА.
- Какое должно быть сечение кабеля АВВГ для подвода электричества от поры линии электропередачи до своего дома.
- Выбор сечения проводников
- Какие проводят электрические измерения при интенсификации набора прочности бетона?
- Что надо знать, выбирая между автоматами типов B, C и D?
Стоит ли экономить на выборе автомата.
У модульных аппаратов (автоматических выключателей, диф. автоматов, УЗО) со схожими свойствами, даже у одного производителя, может значительно отличаться цена. Если внимательно сравнить устройства, то можно заметить одно отличие, которое указывается в прямоугольной рамке. Это отключающая способность . Именно это значение может значительно увеличить стоимость аппарата.
Отключающая способность. Теория.
Отключающая способность – это максимальный ток КЗ (короткого замыкания), при котором аппарат способен отключить нагрузку и при этом остаться работоспособным (продолжить выполнять функции защиты). Если ток КЗ будет больше отсекающей способности, то аппарат наверняка выйдет из строя вплоть до полного разрушения, при этом НЕ выполнит свои защитные функции. Величина указывается в амперах (единица силы тока). На нашем рынке наиболее распространенные значения 4,5кА, 6кА, 10кА.
Данный параметр регулируется двумя международными стандартами:
IEC/EN 60898-1 — для бытовых серий.
IEC/EN 60947-2 — для промышленных серий.
В указанных нормативах можно встретить следующие значения:
Icn – это номинальная сила тока КЗ, при которой автомат может отключиться многократно (не меньше 2 раз). Значение указывается в амперах в прямоугольной рамке на лицевой части аппарата. Это характеристика исключительно для бытовых серий (стандарт EN 60898-1)
Icu — Предельная (максимальная) отключающая способность. Согласно требованиям стандарта, ток с данной характеристикой должен отключиться дважды (трижды, уже не обязан). Если ток окажется выше указанного значения, то аппарат не сможет отключить контактную группу, создав при этом серьезную аварию. Это основная характеристика для промышленного стандарта EN 60947-2. На предельную отключающую способность может влиять количество полюсов автомата (у полноценного двухполюсного автомата (2P) отсекающая способность чуть больше, чем у однополюсного, но не у 1P+N).
Ics – рабочая (отключающая) способность. Ток, который обязан аппарат отключить трижды и при этом полностью сохранить все свои рабочие параметры. Чем выше значение Ics, тем более высокие значения токов КЗ выключатель может отключать. Часто Ics выражается в процентном соотношении Icu. Причем коммутационная способность зависит от напряжения сети, чем больше напряжение, тем меньше отключающая способность.
Для аппаратов 6кА и выше, производители часто указывают всю информацию на корпусе аппарата (стандарты, рабочее напряжение, подробные характеристики отключающей способности). В бюджетных версиях (4,5кА) подробная информация редкость, и всё обходится стандартным Icn.
Рекомендую запомнить, изучить и понять выше указанные значения.
4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?
Что касается правильного выбора, если делать грамотно, то нужно знать (измерять) ток короткого замыкания. Узнав данный параметр можно подобрать оптимальный вариант, с достаточным запасом прочности. При этом основное применяемое правило:
Отключающая способность аппарата должна быть НЕ ниже тока короткого замыкания (КЗ).
Очень часто можно столкнуться с отсутствием информации о токе короткого замыкания объекта (нет проекта или нет возможности измерить ток КЗ). В этом случае можно отталкиваться от следующего: чем лучше электропроводка (медный кабель, большие сечения жил) и ближе к источнику питания (трансформатору подстанции), тем выше отключающая способность должна быть (в пределах разумного конечно).
Следует учитывать, что КЗ всегда вещь относительная, и на 100% вам никто не скажет, каково реальное значение будет наверняка, можно только предположить. Поэтому, не смотря на то, что «в быту», в большинстве случаев, ток КЗ не превышает 3кА , нижний рекомендуемый порог для использования не ниже 4,5кА .
Существует ГОСТ, где указаны рекомендуемые значения отключающей способности для вводно распределительных устройств жилых и общественных зданий :
Для бытового применения распространены следующие значения:
4,5кА. Исключительно бюджетная «модулька». 80% рынка за китайскими производителями. Европейские заводы производят такие аппараты для третьих стран. Рынок ЕC, для такой продукции, закрыт (есть нюансы, но это не смысл данной темы). Если остановитесь на этом варианте, то рекомендую на вводе (в щите учёта или этажном щите) устанавливать автоматический автомат(ы) с отсекающей способностью 10кА. Этим вы серьезно перестрахуете всю установку, если с КЗ, что-то пойдёт не так.
6кА. Это основная линейка аппаратов у европейских производителей. Самый оптимальный вариант для бытового использования (квартира, загородный дом). Отличное соотношение ЦЕНА-КАЧЕСТВО. Этой характеристики достаточно для разных нештатных ситуаций и должно хватить на весь срок эксплуатации щита.
10кА. Это уже предельная величина для бытовой модульной автоматики, всё что выше, будет уже значительно дороже. Данный стандарт почти у всех производителей соответствует двум стандартам: EN 60898-1 и EN 60947-2 . Применяется для бытового и для промышленного использования. Если хотите максимальную надёжность и позволяет бюджет, то можно использовать этот вариант.
На нашем рынке, можно встретить версии автоматических выключателей и УЗО с отключающей способностью 3кА, но это уже пережиток прошлого, даже для наших стандартов. 15кА и выше, это уже серьезные серии и в быту не используются.
Если исходить из моей практики, то очевидно, что 6кА это самый оптимальный вариант. 10кА — для тех, у кого не ограничен бюджет щита. Хотя у некоторых производителей не слишком высокая цена в этом сегменте (Eaton, Shrack).
Чтобы прикинуть экономическую целесобразность, возьмите на заметку: у большинства аппаратов защиты срок эксплуатации составляет 10-15 лет. При штатной работе срок службы может быть больше, и достигать 25 лет. После 25 лет параметры защитной аппаратуры вряд-ли будут соответствовать техническим требованиям.
И напоследок, еще очень простое моё правило, которое возможно поможет определиться с выбором: чем дороже и выше значимость объекта (участка цепи), тем выше отключающая способность должна быть . А уж насколько дорого ваше имущество, решать только вам.
Спасибо автору за статью Electroshaman
Особенности конструкции модульных автоматических выключателей, определяющие отключающую способность (2010)
«Вы достаточно подробно рассказывали о предельной отключающей способности аппаратов защиты от сверхтоков на напряжение до 1000 В; были показаны способы измерения этой величины и какими требованиями они регламентированы. Хотелось бы узнать, какими конструктивными особенностями модульных аппаратов определяется величина предельной отключающей способности, а также какие процессы происходят при протекании сверхтоков?»
Руслан ТРЯПКИН, Казань
Давайте для начала вспомним, что определяет термин «предельная отключающая способность». ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) гласит:
3.5.5 Наибольшая включающая и отключающая способность: переменная составляющая ожидаемого тока, выраженная его действующим значением, которую выключатель может включать, проводить в течение времени отключения и отключать при указанных условиях.
3.5.5.1 Предельная наибольшая отключающая способность: отключающая способность, для которой предписанные условия соответственно указанному циклу испытаний не предусматривают способности выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 его тока нерасцепления.
3.5.5.2 Рабочая наибольшая отключающая способность: отключающая способность, для которой предписанные условия соответственно указанному циклу испытаний предусматривают способность выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.
Т.е. отключающая способность (далее по тексту — ПКС) определяет способность защитного аппарата произвести отключение линии питающей сети от нагрузки при возникновении в ней вследствие какой-либо аварии тока, превышающего допустимый расчетный ток.
Рассмотрим величину предельной отключающей способности на примере модульных аппаратов ТМ IEK с ПКС 4,5 и 6 кА.
Для автоматических выключателей ТМ IEK предельная и рабочая наибольшая отключающая способности считаются одинаковыми и применительно к аппаратам серии ВА47-ХХ рассматриваются только как номинальная отключающая способность, обозначаемая как Inc.
Что происходит при протекании сверхтока, в частности при испытаниях? В процессе испытаний формируется импульс тока, амплитудное значение которого соответствует действующему значению тока 1ампл ПКС (рис. 1).
На графике толстая линия обозначает реально протекающий через автоматический выключатель испытательный ток; тонкая
— калиброванный импульс тока через перемычку при калибровке.
Постепенно нарастая, величина протекающего через автоматический выключатель тока достигает значения срабатывания электромагнитной защиты. Начинается перемещение сердечника сброса; начался процесс расцепления контактов, возникновения дуги, стекания ее в дугогасительную камеру, разбиения ее на мелкие очаги и гашение.
В процессе нарастания величина тока становится достаточной для втягивания сердечника электромагнитного расцепите-ля. Сбрасывается блокировка пружины расцепления. Контактная группа начинает размыкаться. В процессе размыкания между контактами зажигается дуга. Окончанием процесса отключения считается полное прекращение протекания тока.
На рис. 1 это 1расц. С момента возникновения импульса до момента окончания протекания тока проходит время 1:расц, и по сути это то время, которое определяет скорость отключения аппарата, а в итоге — надежность автоматического выключателя в процессе отключения при сверхтоке. Чем быстрее произойдет размыкание контактов и закончатся процессы горения дуги, тем быстрее прекратится протекание электрического тока в защищаемой цепи и меньше будет разрушена поверхность контактов. Соответственно возрастет продолжительность работы автоматического выключателя.
Делаем вывод, что ПКС — это, по сути, характеристика автоматического выключателя, определяющая скорость прекращения протекания тока в процессе расцепления контактов, и стойкость конструкции автомата к процессам горения дуги в зоне размыкания.
Конструктивные особенности, влияющие на увеличение ПКС при размыкании контактов автоматического выключателя
Для начала рассмотрим требования к конструкции автоматического выключателя, а именно к собственно контактам контактной пары.
Во-первых, это материал контактной пары в зоне соприкосновения. Материалы должны быть подобраны так, чтобы переходное сопротивление контактной пары было минимальным.
Во-вторых, конструкция должна препятствовать «залипанию» (привариванию) контактов в замкнутом состоянии при протекании сверхтоков. Основной причиной такого неприятного процесса является взаимная диффузия (проникновение) частиц металла. Особенно ярко этот эффект проявляется для металлов, близких по составу, не имеющих защиты от «приваривания». Материалы контактной пары должны быть подобраны так, чтобы минимизировать этот эффект.
В-третьих, материалы контактной пары должны обладать минимальной способностью к эмиссии заряженных частиц в процессе размыкания. Это способствует подавлению процесса поддержания электрической дуги.
Рассмотрим другие элементы конструкции, влияющие на надежность конструкции и скорость расцепления.
Одним из важнейших конструктивных элементов — узлом, производящим собственно размыкание, является механизм свободного расцепления. Это система пружин и рычагов, производящая размыкание контактов на максимальное расстояние. Также очень важным является усилие прижатия контактов при включении аппарата, а также расцепления при его отклю чении.
Считая, что при разработке конструкции были учтены требования к материалам контактов, определять условия гашения дуги будет время размыкания контактов на максимальное расстояние, определяемое данным вариантом конструкции. Так, если размыкание произойдет на 3,5 мм за 1 мс, то условия для поддержания дуги будут более благоприятны по сравнению с механизмом, раствор контактов которого составит 5,5 мм за 1,5 мс. Основным фактором, влияющим на поддержание дуги, является приложенное к разрядному промежутку напряжение, и чем ниже напряжение на единицу расстояния между ближайшими точками контактов, тем быстрее произойдет гашение дуги. А время определит продолжительность благоприятных условий горения. И если размыкание будет происходить достаточно медленно, разрушение контактов будет значительным, вплоть до полного разрушения.
Также для ускорения гашения дуги в электротехнических аппаратах используют так называемый механизм «транспортировки» дуги. В автоматических выключателях это имеющая определенную форму стальная пластина с защитным покрытием, механически соединенная с одним из контактов для упрощения затягивания зоны горения дуги в так называемую дугогасительную камеру. Это производится посредством так называемого «магнитного дутья». При протекании тока в дуге формируется магнитное поле определенной формы, которое направляет область горения дуги от контактов вдоль пластин «транспортера» в дугогасительную камеру. В более современных моделях функцию «транспортера» дуги выполняет также особым образом изогнутый подвижный контакт, а в отдельных случаях — и дополнительные металлические пластины, подключенные к другому контакту.
Дугогасительная камера состоит из нескольких стальных, параллельно расположенных пластин сложного профиля, закрепленных в термостойких диэлектрических боковых пластинах. В модульных аппаратах обычно это специальный вид электротехнического картона, имеющего особую пропитку, усиливающую подавление процессов горения дуги. Из такого же материала выполнена задняя стенка дугогасительной камеры, необходимая для ограничения прохождения дуги сквозь дугогасительную камеру.
Рассмотрим конструкцию двух автоматических выключателей из ассортимента ТМ IEK, имеющих разное значение ПКС. Это автоматические выключатели ВА47-29 (ПКС 4500 А) и ВА47-60 (ПКС 6000 А) (рис. 2). Оба выключателя настроены на номинальный ток 16 А и имеют характеристику электромагнитного расцепителя «С».
На рис. 2 бросается в глаза различная компоновка аппаратов. В конструкции ВА47-29 подвижный контакт расположен «слева», со стороны дугогасительной камеры. У ВА47-60 — подвижный контакт «справа», с противоположной стороны от дугогасительной камеры, которые сильно отличаются размерами, что говорит о различных свойствах дугогашения. Известно, что чем больше пластин при равном расстоянии между ними, тем более эффективно электрическая дуга будет рассекаться.
У ВА47-29 девять пластин, а у ВА47-60 их тринадцать (рис. 3)!
Механизм свободного расцепления у ВА47-60 конструктивно проще и легче, зацепление более «мягкое», рабочая пружина размыкания — одна и достаточно мощная. Все это говорит о том, что размыкание контактов по сравнению с ВА47-29 произойдет быстрее. О большой износостойкости контактной пары при процессах горения говорит контактная напайка неподвижного контакта, в обоих случаях (ВА47-29 и ВА47-60) выполненная из серебросодержащего композита, а также специальная форма контактной зоны подвижного контакта. Этому же способствует то, что у ВА47-60 подвижный контакт замыкается дугоотводящей пластиной, тогда как у ВА47-29 не замыкается.
Помимо описанных различий и сходства есть еще одно немаловажное отличие: дугоотводящая пластина подвижного контакта ВА47-60 выполнена в виде гладкой кривой (что значительно облегчает затягивание дуги в дугогасительную камеру), в то время как у ВА47-29 это ломаная линия с зоной критического состояния в зоне перелома. Также необходимо отметить, что у ВА47-60 есть дугоотводящая пластина двойной толщины в зоне неподвижного контакта (у ВА47-29 дугоотводящая пластина есть только в зоне неподвижного контакта). Двойная толщина необходима для увеличения ресурса при горении дуги. Еще одна особенность: подвижный контакт ВА47-60 при размыкании касается дугоотводящей пластины, что резко повышает эффективность дугогасительной камеры.
Все вышеперечисленное говорит о том, что ВА47-60 действительно имеет большее значение ПКС по сравнению с ВА47-29. Этот факт подтверждают и результаты проведенных испытаний в испытательном центре НИИ «Электроаппарат», г. Ставрополь. Специалисты НИИ документально подтвердили: конструкция ВА47-60 действительно соответствует значению ПКС 6000А. Причем с запасом.