Описание параметра «предельная наибольшая отключающая способность, icu (гост р 50030.2)»

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Что такое отключающая способность автоматического выключателя

Ряд автоматических выключателей в щитке

Автомат устанавливают в цепи электроснабжения. При чрезмерном увеличении потребляемой мощности происходит нагрев биметаллического элемента. На определенном уровне температуры значительное изменение его формы разрывает контакт линии проводника.

Другое защитное устройство разрывает цепь при появлении сильного тока. Кроме короткого замыкания аналогичную реакцию вызывает подключение слишком мощной реактивной нагрузки, например, сварочного аппарата. В опасной ситуации электромагнитная катушка перемещает приводной механизм выключателя.

Класс автоматического выключателя

Характеризует время отключения в случая короткого замыкания или перегрузки, (За какое время и при какой величине тока автомат отключит нагрузку).

У разных производителей встречаются следующие классы автоматики: A; B; C; D; L; U; K; Z.

А — самый быстрый,

A — применяются в сетях без больших скачков напряжения, B и C — для квартир, офисов и производства, D — для производства.

Для бытовых нужд применяются автоматические выключатели класса срабатывания C

Почему быстро — не всегда хорошо? При выборе автоматики важно подобрать оптимальное решение. Тут нет понятия, чем быстрее, тем лучше

Рассмотрим такую ситуацию. Вы выбрали автомат класса А. И Вот вы решили пропылесосить в квартире. Включили пылесос. В этот момент нагрузка на сеть выше, чем номинал автомата в несколько раз. Принцип такой же, как и у расхода автомобиля. Когда вы давите на газ, расход может достигать 40 литров на 100км. Также и здесь. В случае если Вы поставите автомат класса А — то он будет срабатывать постоянно при включении мощных устройств. Если поставить автомат класса D — возникнет угроза для проводки, так как скорость срабатывания будет слишком низкой. Класс С — оптимальный с точки зрения соотношения цены качества. Класс В — наверно, самый лучший вариант. Но стоят такие автоматы в несколько раз больше аналогов класса С.

Основные понятия номинальных токов и характеристик автоматических выключателей

Для начала приведем график, на котором отражено время отключения автомата в зависимости от соотношения токов в системе и температур. Это, так называемая, время токовая характеристика .

Заштрихованная зона — это место, в котором питание отключает электромагнитный расцепитель тока. Зависимость времени от токов примерно прямоугольная, что говорит о слабой задержке отключения ввиду прочих факторов. Одновременно видно, что в этой зоне автомату сложно принять решение отключать питание или нет.

Страховкой от ошибки служит тепловой расцепитель. Он, перегревшись, обесточит линию, даже если номинальный ток автоматического выключателя не превысил критических значений. Как раз отсутствие такого превышения и приводит иногда к тому, что отключение питания не происходит. Для того чтобы своими руками не установить в щиток мину замедленного действия и необходимо понимать, как правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей . и что необходимо учесть, даже если Вы уверены в расчёте.

Например, температурные интервалы. Если посмотреть на эту таблицу, хорошо видно как меняется допустимая номинальная отключающая способность автоматических выключателей при изменении температуры.

Обратите внимание, что при повышении температуры автоматы плавно уходят вниз, то есть снижается сила тока, при которой будет отключение питания. При охлаждении зависимость менее линейна, но примерно похожа

То есть номиналы при отрицательной температуре ВЫШЕ .

Эту температурную шкалу необходимо учитывать для того, что бы понимать, как выбрать автомат для уличного щитка в частном доме. Иначе зимой даже электрический чайник подожжет дом.

Вы удивитесь, но ничего особенного тут нет. Это то самое, что известно в электротехнике как явление сверхпроводимости. Ряд проводников при охлаждении до сверхнизких температур становятся сверхпроводниками, утрачивая сопротивление. В бытовых условиях это заметно при охлаждении электромагнитного расцепителя до температур ниже 25 градусов. Это не так страшно, просто об этом надо помнить.

1. Номинальный ток автоматических выключателей — это параметр, при котором автомат никак не реагирует на питание участка сети, являясь, по сути, пассивным сопротивлением.
2. Номинальное напряжение — это производный параметр, который позволяет автомату избегать «паразитного отключения» в случае резкого изменения входного напряжения. При этом силы тока также меняются, и в сетях с проблемными напряжениями постоянные отключения были бы неизбежны.
3. Температура в катушке теплового расцепителя, которая может расти вне зависимости от регистрируемых электромагнитом перепадов тока, и станет причиной отключения питания.

Эти три параметра как раз та самая защита, которая позволяет быть уверенными в своевременном отключении питания проблемного участка цепи. Если сказать простыми словами, то автомат внимательно следит за силой тока в охраняемой цепи, сравнивая силу тока, напряжение, рост потребления и даже нештатные изменения токов утечки, если это дифавтомат .

В ситуации, когда ток начинает расти, автомат настораживается, и несколько синусоид очень внимательно следит что происходит. При этом электромагнитный расцепитель также приводится в состояние «повышенной готовности». Если ситуация не изменилась – питание отключается. Это тот самый график выше – время срабатывания выключателя. Задержка нужна не потому, что современные материалы не позволяют обеспечить мгновенное обесточивание, а для того, чтобы пусковые токи бытовых приборов не приводили к отключению питания.

Отсюда ещё одна номинальная отключающая способность автоматических выключателей избегать ложных выключений – способность отделить включение прибора от проблемы в сети. Время отключения, как характеристика, позволяющая автомату не сгореть, при кратковременном изменении параметров тока превышающих номинальные.

Теперь посмотрим на устройство автоматического выключателя:

На этом рисунке хорошо видно, что даже при отказе теплового и электромагнитного расцепителей, невозможности ручного отключения, при перегреве автомата произойдёт расплавление плавкого проводника. Да, при этом автомат выйдет из строя и своими руками его уже не починить, но задача отключения питания будет выполнена. Несмотря на то, что наличие этой страховки не включено в параметры, это тоже номинальная отключающая способность автоматического выключателя – время выгорания резервного проводника. Все эти параметры и есть номиналы автоматических выключателей, которые необходимо учитывать, прежде чем выбрать и установить автомат в свой щиток.

Обращаем внимание на следующие данные автомата

Номинальный ток показывает значение рабочей силы тока ( в амперах). Когда происходит превышение данного значения, то  автомат разъединяет контакты. Автоматы производят со стандартными номиналами: 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А.

Класс срабатывания означает кратковременную допустимую величину тока, при которой автомат НЕ сработает. Есть следующие классы В С и D.

«B» применяется в сетях, с напряжением, от 3 до 5 значений номинального тока.

• Класс «C» используется в жилых и рабочих помещениях,  где возможнен ток, превышающий значение номинального в 5–10 раз.
• Класс «D» востребован в сетях, где могут возникнуть токи, в 10–50 раз превышающие значение номинального.

Отключающая способность (кА) – это максимальная величина тока, которую может допустить автомат при коротком замыкании в линии, сохраняя свою работоспособность.

Ток отсечки для УЗО и АД. Эти показатели всегда написаны на приборе, цена такого прибора увеличивается с ростом  параметров. Когда создается домашняя сеть рекомендовано использовать общий автомат (УЗО, АД) на входе цепи и отдельно ставить автомат (класс С) для каждой цепи потребителей.

Выбирая номинальный ток линейного автомата нужно принять во внимание:

диаметр и материал используемого кабеля:

Сложить мощность всех используемых  электроприборов.

Важно! Для медного провода диаметром 2,5 мм допускается ток до 25 А, а если мощность используемых приборов при напряжении 220 вольт составляет менее 5,5 кВт, необходим автомат С25. Для автомата на  вход нужно поставить УЗО (АД) с током отсечки:

Для автомата на  вход нужно поставить УЗО (АД) с током отсечки:

• 30 мА – для сухих помещений;
• 10 мА – для влажных помещений.

Номинальное значение тока  при этом должно быть на ступень выше линейного (по принципу ступенчатой защиты сети).

Практические рекомендации

Автомат нужно рассчитывать  на определенное количество сработок. При использовании  прибор изнашивается. Подгорание контактов, приводит к выходу из строя всех  контактов. Корпус автоматического выключателя разных производителей может отличаться от аналогичного по посадочному месту на DIN-рейку, по местам  крепежа провода. По этим причинам, когда меняем неработающие автоматы смотрим на конструктивную особенность того или иного автомата.

Описание параметра «Предельная наибольшая отключающая способность, Icu (ГОСТ Р 50030.2)»

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

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003)

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)

Согласно ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2: 2006)

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

Маркировка автоматов

Маркировка автоматического выключателя

Каждый автомат имеет свою маркировку, которая представляет собой буквенно-цифровые и условные графические изображения, используемые для идентификации и доведения до потребителя его основных технических характеристик. Они необходимы для правильного выбора и дальнейшей эксплуатации автомата.

• наименование изготовителя или торговый знак;
• обозначение типа, каталожного номера или номера серии;
• значение номинального напряжения;
• значения номинального тока без символа «А» с предшествующим обозначением типа защитной характеристики (А, В, С, D, K, Z) и класс токоограничения;
• значение номинальной частоты;
• значение номинальной наибольшей отключающей способности в амперах;
• схема соединений, если правильный способ соединения не очевиден;
• значение контрольной температуры окружающего воздуха, если она отличается от 30 °С;
• степень защиты, если только она отличается от IP20;
• для выключателей типа D максимальное значение тока мгновенного расцепления, если он выше, чем 20In;
• значение номинального импульсного выдерживаемого напряжения Uimp.

Маркировка дифавтоматов аналогична маркировке АВ, но содержит дополнительные сведения:

• номинальный отключающий дифференциальный ток;
• уставки отключающего дифференциального тока (для ДВ с несколькими значениями отключающего дифференциального тока);
• номинальную наибольшую дифференциальную включающую и отключающую способность;
• кнопку с символом «Т» для эксплуатационного контроля работоспособности ДВ по дифференциальному току;
• символ «~» – для ДВ типа АС;
• символ для ДВ типа А.

Расшифровка обозначений автоматических выключателей

Наряду с маркировкой выключателей, необходимую информацию о характеристиках и типе АВ содержит его условное обозначение, которое требуется для оформления заказа на покупку АВ.

Условного обозначение автоматического выключателя имеет следующий вид: ВА47-Х1-Х2Х3Х4ХХ5-УХЛ3

Пояснения к условному обозначению АВ приведены в таблице.

Примеры записи обозначений АВ:

• однополюсной автоматический выключатель с защитной характеристикой типа «С» на номинальный ток 16 A: Выключатель ВА47-29-1С16-УХЛ3
• четырехполюсной автоматический выключатель с защитной характеристикой типа «С» с незащищенным полюсом на номинальный ток 100 A: Выключатель ВА47-100-4NC100-УХЛ3.

Для изделий исполнения УХЛ3 диапазон рабочих температур составляет от минус 60 до +40 °С.

Вы здесь

Выбор автоматического выключателя

Выбор автоматического выключателя проводят по его основным характеристикам:

Предупреждение перегрузки от работы потребителей

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля.

Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель. Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии.

Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Например, при заклинивании подшипника электродвигателя, ток в обмотке резко увеличивается, но не до значений короткого замыкания. Если автомат среагирует быстро, то обмотка не успеет оплавиться, что спасет двигатель от дорогостоящей процедуры перемотки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Если количество установленных в распределительный щит групповых автоматов велико, то их необходимо подписать и пронумеровать. Иначе можно запутаться

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 – 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Это очень мало относительно общего потребления. При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях.

Поэтому чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность установки выключателя с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:

• Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
• Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
• Духовка, мощностью 3,5 кВт;
• При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

На кухне постоянное подключение к электричеству должно быть у холодильного оборудования и плиты. Если существует риск превышения силы тока, то одновременную работу остальных устройств можно исключить, выделив для них всего две розетки

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Единственный нюанс заключается в возможности увеличения напряжения до 230 В, что разрешено нормативными документами. В частности ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) определяет стандартное напряжение равным 230 В с возможностью использования 220 В.

Сейчас в большинство сетей электричество подают напряжение 220 В. Если же параметр тока приведен к международному стандарту 230 В, то можно пересчитать номиналы в соответствии с этим значением.