1.1.3. Выбор автоматических выключателей

1.1.3.1. Параметры и характеристики, по которым выбираются автоматические выключатели

Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей в трех случаях:

• при КЗ;

• при ненормальных режимах (перегрузках, исчезновении или снижении напряжения);

• для редкого включения и отключения токов нагрузки.

Автоматические выключатели выбираются по их назначению, области применения и исполнению, роду тока и числу главных контактов, типу расцепителя, кратности уставки тока отсечки относительно номинального тока расцепителя (для максимально-токовых расцепителей), номинальной уставке на ток срабатывания теплового расцепителя (для тепловых расцепителей), времени срабатывания и многим другим параметрам.

Существуют разные виды расцепителей. При перегрузках или КЗ автомат отключается максимальным расцепителем. При снижении напряжения до (0,1÷ 0,35) U_ном автомат отключается с помощью нулевого расцепителя, при снижении напряжения до (0,35 ÷ 0,7) U_ном – посредством минимального расцепителя. Независимый расцепитель (электромагнитное отклю-чение) предназначен для дистанционного отключения.

Различают нетокоограничивающие и токоограничивающие выключатели.

Нетокоограничивающие выключатели не ограничивают ток КЗ в цепи, и он достигает максимального ожидаемого значения.

Токоограничивающие выключатели ограничивают значение тока КЗ за счет быстрого введения в цепь сопротивления электрической дуги, а затем быстрого отключения тока КЗ.

Номинальные ток I_ном и напряжение U_ном выключателя – ток и напряжение, которые способны выдерживать главные токоведущие части выключателя в длительном режиме работы. Номинальный ток расцепителя I_{ном.расц} может отличаться от номи-нального тока выключателя I_ном., но не может быть больше его:

Iном.расц   Iном..

(1)

Например, выключатель АВМ-4 с номинальным током 400 А может иметь катушки расцепителя на номинальные токи 120, 150, 200, 250, 300, 400 А.

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики [4]:

• зависимую время-токовую характеристику (рис. 10,а), которую имеют выключатели с тепловым расцепителем (I_сп – ток срабатывания выключателя от перегрузки). Применяются редко вследствие недостаточного быстродействия;

• независимую от тока характеристику времени срабатывания (рис. 10,б), которую имеют выключатели с токовой отсечкой, выполняемой электромагнитным или полупроводниковым расцепителем (t_со, I_со – время и ток срабатывания отсечки);

• ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания (рис. 10,в), которую имеют выключатели с тепловым и электромагнитным расцепителем (комбинированным), с двухступенчатыми электромагнитными (выключатель АВМ) или полупроводниковыми расцепителями. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ выключатель отключается токовой отсечкой с независимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей);

• трехступенчатую защитную характеристику (рис. 10,г), которую имеют выключатели с полупроводниковым расцепителем, применяемые для защиты вводов в КТП и отходящих линий.

Рис. 10

Защитная характеристика выбранного автоматического выключателя должна располагаться близко к нагрузочной характеристике защищаемого объекта (рис. 11), но нигде не пересекать ее [1].

На рис. 11,а представлена пусковая характеристика асинхронного двигателя (1 – реальная, 2 – приведенная); на рис. 11,б – согласование пусковой характеристики асинхронного двигателя I с защитной характеристикой автомата II (точки 1 –  ; 2 –  ; 3 –  ; 4 –  ; 5 – ; 6 – ); на рис. 11,в – схема включения осветительных приборов (ОП); на рис. 11,г – реальная нагрузочная характеристика ОП с лампами накаливания (100 Вт); на рис. 11,д – согласование нагрузочной характеристики ОП 1 и защитной характеристики 2 автоматического выключателя [1].