Технические характеристики АВ серий ВА101, ВА102, ВА103

Модель	ВА101	ВА102	ВА201	ВА103
Род тока	Переменный, частота 50 (60) Гц
Номинальное напряжение, В	1-полюсные – 230, 2-, 3-, 4-полюсные – 400
Номинальный ток выключателя (расцепителя), А	1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63	25, 32, 40, 50, 63, 80, 100	1, 2, 3, 4, 5,6, 10,16, 20, 25, 32, 40, 50, 63
Тип защитной характеристики	В*, С*, D*	С, D	В, C, D
Число полюсов	1,2,3,4
Коммутационная износостойкость, не менее	4000 циклов	10000 циклов
Предельная коммутационная способность, А
Степень защиты	IP20
Номинальные поперечные сечения подключаемых проводников, мм2	1...25	1...16	2.5...50	1...25

 

Примечание: * Кривая отключения – отражает порог срабатывания при защите от короткого замыкания.

 

Кривая D – ток в цепи в 10¸14 раз больше номинального (т.е. АВ на 16 А отключит цепь при токе 160¸224 А). Применяются для защиты двигателей, трансформаторов и пр.

По умолчанию, АВ серий ВА101 и ВА102 имеют характеристику С, АВ серии ВА201 – характеристику D. В зависимости от установки электромагнитного расцепителя АВ серии ВА103 могут иметь защитную характеристику типа В, С или D.

 

Маркировка АВ серий ВА101, ВА102, ВА103 и ВА201

	Номинальный ток – величина тока в амперах (А), которую АВ способен пропускать бесконечно долго без отключения цепи. Должна соответствовать сечению провода и планируемой нагрузке на цепь.
	Кривая отключения – отражает порог срабатывания при защите от короткого замыкания. Кривая С – ток в цепи в 5¸10 раз больше номинального.
	Количество полюсов – по сути, несколько АВ – от 1 до 4, объединенных в единый корпус. При срабатывании одного полюса размыкаются все подключенные к аппарату цепи сразу. 1Р автоматический выключатель используется в однофазных сетях.
	Номинальное напряжение – напряжение переменного тока (знак ~), при котором аппарат работает в нормальных условиях.
	Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который данный АВ способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.

 

Для АВ серии ВА101 разработаны дополнительные устройства, в число которых входят: независимые расцепители, дополнительные и сигнальные контакты. Данные изделия предназначены для дистанционного отключения 1-4 -х –полюсного АВ серии ВА-101, что позволяет использовать данные АВ в системах автоматизации. Контакт дополнительный ДК-101 и контакт сигнальный служат для получения информации о состоянии ВА-101.

Расцепитель независимый c дополнительным контактом серии НД-101 выполнен в габарите однополюсного АВ серии ВА-101. Конструктивно представляет собой электромагнит, который через рычаг воздействует на механизм сброса независимого расцепления АВ. Независимый расцепитель оснащен встроенным контактом. При срабатывании расцепителя от импульса напряжения, произойдет автоматическое отключение расцепителя от питания. Это значит, что на зажимах может присутствовать постоянно напряжение без риска повреждения независимого расцепителя. Контакт сигнальный серии СК-101 выполняет функцию сигнализации состояния ВА-101. Переключение контактов произойдет только при срабатывании АВ от сверхтоков (перегрузки или короткого замыкания).

Контакт дополнительный серии ДК-101 выполняет функцию контакта состояния АВ: включен / выключен. Переключение контактов ДК-101 происходит, даже если рукоятка управления АВ удерживается во взведенном положении. Контакт состояния серии СК-101 и контакт дополнительный серии ДК-101 содержат по одной группе переключающихся контактов.

АВ серии ВА102 имеют возможность соединения между собой и с УЗО-01 с помощью U – образной контактной шины.

 

Технические характеристики НД-101:

Номинальное напряжение, В – 220

Напряжение срабатывания, % от номинального – 70-110

Номинальный ток дополнительного контакта, А – 3

Механическая износостойкость, циклов – 5·10⁵

Диапазон сечений присоединяемых проводов, мм² – 25

Присоединение к автоматическому выключателю – справа

Ширина модуля, мм – 18

АВ серии ВА75 выпускаются промышленностью с целью замены в дальнейшем устаревших серий АВМ и "Электрон" с токами до 1600 А [16]. При заказе для дистанционного включения некоторые типы АВ серии ВА75 поставляются с электродвигательным приводом. Электроприводы включения поставляются на напряжение постоянного тока 220В или переменного тока 220...240 В и надежно действуют при отклонениях напряжения от 0,85 до 1,1U_ном.

 

 

Выбор автоматических выключателей [17]

Выбор автоматических выключателей должен вестись исходя из параметров проводов и кабелей, по условиям защиты от перегрузок, по режиму короткого замыкания, по селективности, по типу время-токовой характеристики.

Выбору автоматических выключателей должен предшествовать расчет электрических нагрузок и выбор сечений проводников.

Поскольку автоматические выключатели защищают линии электрических сетей (провода и кабели) от перегрузок и токов коротких замыканий - расчет и выбор автоматических выключателей в первую очередь должен вестись исходя из параметров проводов и кабелей (тип изоляции, материал и сечение токопроводящей жилы, количество жил, способ прокладки), т.е. из предельно допустимой токовой нагрузки проводника.

Автоматические выключатели рассчитываются и выбираются по:

– условиям защиты от перегрузок;

– типу время-токовой характеристики;

– режиму короткого замыкания;

– селективности.

 

Выбор автоматических выключателей по условиям защиты от перегрузок [17]

 

Как указывалось выше, автоматические выключатели имеют следующие виды защиты – электромагнитная, тепловая или комбинированная (электромагнитная и тепловая). В соответствии с СП31-110–2003 во внутренних сетях жилых зданий, как правило, следует применять автоматические выключатели с комбинированными расцепителями.

Для защиты от перегрузок предназначена тепловая защита. Параметром, определяющим ток срабатывания теплового расцепителя, является номинальный ток автоматического выключателя.

Рабочая характеристика автоматического выключателя должна отвечать условиям

Iр.max ≤ Iн.а ≤ Iд.н, (3.1)

 

где Iд.н - предельно допустимый номинальный ток нагрузки проводника при расчетной температуре, А;

Iр.max – максимальный расчетный ток нагрузки, А.

Iн.а - номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник, А.

 

Пример 1. Выбор вводного автоматического выключателя при защите от перегрузок.

Расчетные данные:

– максимальный расчетный ток на вводе Iр.max = 27,5 А;

– марка кабеля ВВГнг 3х10.

 

Согласно табл.1.3.4. ПУЭ [1], кабель ВВГнг 3х10 выдерживает при расчетной температуре длительный номинальный ток, равный 50 А. Это значение тока совпадает со стандартным значением номинальных токов выключателей. Поэтому в соответствие с первым условием выбора автоматических выключателей выбираем номинальный ток автоматического выключателя, равным 50А. Для вводного автоматического выключателя выбираем ВА47-29 D50.

 

Пример 2. Выбор автоматического выключателя для групповой розеточной сети.

Расчетные данные:

• максимальный расчетный ток розеточной сети Iр.max = 6,4 А;

• марка кабеля ВВГнг 3х2,5.

 

Согласно ПУЭ, табл. 1.3.4. [1], сечению кабеля 3х2,5 соответствует допустимый длительный ток нагрузки Iр.max = 21 А. В соответствии с первым условием выбора автоматических выключателей выбираем (в меньшую сторону) ближайшее стандартное значение номинального тока выключателя Iн.а = 20 А.

Для розеточной сети выбираем ВА47-29 С20.

Время отключения теплового расцепителя зависит от значения тока перегрузки и время-токовой характеристики автоматического выключателя.

Для надежного срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя требуется ток, превышающий номинальный ток автоматического выключателя (согласно ГОСТ Р 50571.5-94 и его практически принимают равным току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей).

Все то время, которое необходимо для срабатывания теплового расцепителя, провода и кабели будут работать с перегрузкой, а значит нагреваться. Поэтому к выбору аппаратов защиты линий электрических сетей от перегрузок (в соответствии с сечением проводов и кабелей) нужно подходить с особой ответственностью.

 

Выбор автоматического выключателя по типу время-токовой характеристики [17]

 

Выбор автоматических выключателей по типу защитных характеристик производится, как указывалось выше, исходя из характера нагрузки. В электрических сетях жилых зданий в основном используются автоматические выключатели с характеристиками типов В и С. В электроустановках, где нагрузка носит индуктивный характер и имеют место значительные пусковые токи, нужно использовать выключатели с расцеплением типа D.

 

Выбор автоматического выключателя по режиму короткого замыкания [17]

 

При выборе автоматических выключателей по режиму короткого замыкания, защитный аппарат проверяется по номинальной отключающей способности и времени отключения полного тока короткого замыкания.

Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который данный автоматический выключатель способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.

ГОСТ Р 50345 определяет следующие стандартные значения номинальной отключающей способности: 1500, 3000, 4500, 6000, 10000 А.

В соответствии с ГОСТ Р 50571.5-94 п. 434.3.2:

– время отключения полного тока КЗ в любой точке сети не должно превышать времени, в течение которого температура проводников достигает предельно допустимого значения.

Значения предельно допустимых температур нагрева проводников при КЗ приведены в ПУЭ [1], п. 1.4.16;

– для короткого замыкания продолжительностью до 5 с время t, в течение которого превышение температуры проводников от наибольшего значения допускаемой температуры в нормальном режиме до предельно допустимой температуры может быть приблизительно подсчитано по формуле:

 

= K∙ S/I,

 

где t - продолжительность, с;

S - сечение, мм²;

I - действующее значение тока короткого замыкания, А;

K = 115 - для медных проводников с поливинилхлоридной изоляцией;

K = 135 - для медных проводников с резиновой изоляцией, с изоляцией из сшитого полиэтилена;

K = 74 - для алюминиевых проводников с поливинилхлоридной изоляцией;

K = 87 - для алюминиевых проводников с резиновой изоляцией, с изоляцией из сшитого полиэтилена.

 

Согласно ПУЭ п.1.4.16 [1], температура нагрева проводников при КЗ должна быть не выше следующих предельно допустимых значений, º С:

– шины:

– медные - 300;

– алюминиевые - 200;

– стальные, не имеющие непосредственного соединения с аппаратами - 400;

– стальные с непосредственным присоединением к аппаратам - 300;

– кабели и изолированные провода с медными и алюминиевыми жилами и изоляцией:

– поливинилхлоридной и резиновой - 150;

– полиэтиленовой - 120;

– медные неизолированные провода при тяжениях, Н/мм²:

– менее 20 - 250;

– 20 и более - 200;

– алюминиевые неизолированные провода при тяжениях, Н/мм²:

– менее 10 - 200;

– 10 и более - 160.

– алюминиевая часть сталеалюминиевых проводов - 200.

 

 

Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN (ПУЭ, таблица 1.7.1) [1], составляет

 

Номинальное фазное напряжение U0, В	Время отключения, с
	0,8
	0,4
	0,2
Более 380	0,1

 

Пример 3. Проверка выбранного автоматического выключателя на вводе на соответствие расчетным токам КЗ и допустимому времени защитного отключения.

Дано:

– вводной автоматический выключатель ВА47-29 D50 с отключающей способностью 4,5кА (справочные данные);

– расчетный ток КЗ на шине ВРУ - 2,5 кА (результаты расчетов);

– марка кабеля ВВГнг 3х10.

 

Отключающая способность выбранного автоматического выключателя 4,5 кА превышает расчетный ток КЗ 2,5 кА.

Время отключения вводного автоматического выключателя при токе КЗ = 2,5 кА определим по формуле:

 

= КS/I.

 

Отсюда t =(КS/I)² = (115∙10/2500)² = 0,21 сек.

 

В соответствие с табл. 1.7.1 ПУЭ [1] расчетное время отключения не превышает допустимого значения (0,21 сек.< 0,4 сек.).

Таким образом, вводной автоматический выключатель по режиму КЗ выбран правильно.

 

Пример 4. Проверка автоматического выключателя для групповой розеточной сети на соответствие расчетным токам КЗ и допустимому времени защитного отключения.

Дано:

– групповой автоматический выключатель ВА47-29 С20 с отключающей способностью 4,5кА;

– расчетный ток КЗ в конце линии 1,0 кА;

– марка кабеля ВВГнг 3х2,5.

Отключающая способность выбранного автомата соответствует расчетному току КЗ.

Время отключения тока КЗ = 1,0 кА определим по формуле:

 

= КS/I; t =(КS/I)² = (115∙2,5/1000)² = 0,1 сек.

 

Расчетное время отключения также не превышает допустимого значения.

 

Выбор автоматического выключателя по селективности [17]

 

Селективностью называют свойство аппаратов защиты отключать только поврежденный участок. С учетом этого, селективность должна быть обеспечена между защитными аппаратами высокой стороны питающего трансформатора и вводным автоматом на низкой стороне, между вводным автоматом на низкой стороне и автоматами отходящих линий и т.д.

Решение проблемы селективности сводится к обеспечению отключения защищаемой цепи аппаратом защиты со стороны нагрузки до того, как начнет отключение аппарат защиты со стороны питания.

Между аппаратами на ГРЩ и нижестоящими аппаратами наиболее часто используется временная селективность. Этот вид селективности обеспечивается за счет смещения или сдвига время-токовых характеристик последовательно расположенных автоматических выключателей по оси времени.

Селективность по току обеспечивается путем задания различных уставок автоматических выключателей (максимальной токовой отсечки). Более высокие уставки имеют автоматические выключатели на стороне питания. Эти решения приемлемы для уровней А (ГРЩ) и уровня Б (вторичное распределение) системы электроснабжения, т.е. для больших автоматических выключателей, расцепители которых всегда можно подстроить. При конечном распределении электроэнергии (уровень В), где главным образом используются модульные токоограничивающие автоматы (бюджетные серии), селективность не обеспечивается или возможна только частичная селективность.

Например, в бытовом жилом секторе токи КЗ на вводе в дом и у самого удаленного потребителя будут отличаться незначительно (сети, как правило, короткие). При токах КЗ от 1000 до 3000 А, характерных для таких сетей, модульные автоматические выключатели в аварийной групповой сети и на вводе будут срабатывать одновременно. Чтобы этого не происходило, можно установить на вводе вместо вводного автомата выключатель нагрузки. Сделать это несложно, поскольку малогабаритных разъединителей нагрузки с установкой на дин-рейку на рынке предостаточно. В этом случае при КЗ будет отключаться только аварийная групповая линия.

При перегрузках селективную работу автоматических выключателей обеспечить просто. Для этого достаточно, чтобы номинальный ток автомата со стороны питания был больше номинального тока автоматического выключателя со стороны потребителей.

 

Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей автоматических выключателей [19]