Выбор автоматического выключателя для электродвигателя по таблице

Выбор автоматических выключателей для электродвигателей

Выбирая автоматические выключатели для защиты двигателей, мы должны учитывать, что при пуске электродвигателя, возникает пусковой ток, превышающий в 5 — 7 раз номинального значения.

Автоматические выключатели выбираются по условиям:

Uном. ≥ Uном.сети

где:

• Uном. – номинальное напряжение, В;
• Uном.сети – номинальное напряжение сети, В.

Iном.расц. ≥ Iном.дв.

где:

• Iном.расц. – номинальный ток расцепителя выключателя, А;
• Iном.дв. – номинальный ток электродвигателя, А.

Ток уставки электромагнитного и полупроводникового расцепителя выбирается по формуле [Л1,с. 106]:

Для приближенного расчета тока уставки электромагнитного и полупроводникового расцепителя, можно принять по таблице 6.1 [Л1,с. 107].

Таблица 6.1 – Значения коэффициентов для расчета тока срабатывания отсечки автоматических выключателей, устанавливаемых в цепях электродвигателей

Автоматический выключателиь Расцепитель kз kа kр kн

А3700; А3790	Полупроводниковый	РП	1,1	1,0	1,3	1,5
ВА	БПР
«Электрон»	РМТ	1,35	1,6
МТЗ-1	1,4	2,2
АВМ	Электромагнитный	1,4	1,1	1,8
А3110; АП-50; А3700; ВА; АЕ20	1,3	2,1
А3120; А3130; А3140	1,15	1,9

Надежность срабатывания автомата при двухфазном и однофазном коротком замыкании при КЗ на выводах электродвигателя определяется коэффициентом чувствительности и рассчитывается по формуле [Л1,с. 107]:

При отсутствии значений по коэффициенту разбросу kp, рекомендуется принимать коэффициент чувствительности в пределах 1,4-1,5.

В случае если чувствительности защиты от междуфазных КЗ недостаточно, следует принять следующие меры:

• уточнить значение Iс.о с учетом влияния сопротивления внешней сети на пусковой ток электродвигателя;
• выбрать другой тип АВ;
• увеличить сечение кабеля на одну, две ступени, но не больше;
• применить выносную релейную защиту.

При недостаточной чувствительности защиты от однофазных КЗ, следует принять следующие меры:

• применить кабель другой конструкции с нулевой жилой, алюминиевой оболочкой;
• проложить дополнительные зануляющие металлические связи;
• применить АВ со встроенной защитой от однофазных КЗ;
• применить выносную релейную защиту от однофазных КЗ, ток срабатывания данной защиты принимается 0,5-1*Iном.дв. Коэффициент чувствительности kч > 1,5, согласно ПУЭ 7-издание;

Выбор тока срабатывания для теплового и электромагнитного (комбинированного) расцепителя автоматического выключателя

Для того, чтобы защитить двигатель от перегрузки, то есть от повреждений, вызываемых длительным протеканием тока превышающего номинальный, нужно использовать тепловые и электромагнитные (комбинированные) расцепители. Номинальный ток теплового расцепителя определяется по формуле [Л1. с 109]:

Данные коэффициенты определяются для разных типов выключателя по таблице 6.2 [Л1. с 112].

Таблица 6.2 – Значения коэффициентов для расчета тока срабатывания защиты от перегрузки автоматических выключателей

Автоматический выключателиь Расцепитель kз kр kн = kз*kр kв

А3700; АЕ20	Тепловой	—	—	1,15	1
А3110; АП50	1,25	1
ВА51; ВА52	1,2-1,35	1
АВМ	Электромагнитный	1,1	1,1	1,2	0,5-0,7
А3700	Полупроводни- ковый	РП	1,1	1,15-1,2	1,27-1,32	0,97-0,98
«Электрон»	МТЗ-1, РМТ	1,1	1,15-1,35	1,27-1,49	0,75
ВА	БПР	1,1	1,08-1,2	1,19-1,32	0,97-0,98

Общая формула по определению тока теплового расцепителя, имеет следующий вид:

Время срабатывания защиты от перегрузки выбирается из условия, что защита не будет срабатывать при пуске и самозапуске двигателя [Л1. с 112]:

Продолжительность пуска для двигателей с тяжёлыми условиями пуска, составляет более 5 – 10 сек, например для двигателей центрифуг, дробилок, шаровых мельниц и т.д и для двигателей с лёгкими условиями пуска равным 0,5 – 2 с, например для двигателей вентиляторов, насосов, главных приводов металлорежущих станков и механизмов с аналогичным режимом работы.

Проверка чувствительности при однофазных КЗ

Данную проверку нужно выполнять, если для отключения однофазных КЗ используется защита от перегрузки. В настоящее время ПУЭ 7-издание п. 1.7.79 предъявляет требования, чтобы время отключение выключателя тока однофазного КЗ не превышало 0,4 с.

Литература:

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.

Благодарность:

[su_box style="default" title="" box_color="#F27405" radius="0"]

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding».

[/su_box]

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

https://www.youtube.com/watch?v=3JkX9F4cK3s

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Источник: https://raschet.info/vybor-avtomaticheskih-vykljuchatelej-dlja-jelektrodvigatelej/

Выбор автомата для асинхронного двигателя — Все об электричестве

Защита электро двигателей — тип релейной защиты, как понятно из названия, которая разработана специально для защиты электрических двигателей. Электрические двигатели имеют широкое применение, как раньше было модно говорить «в народном хозяйстве», и использются для приведения в действие миханических устройств всех типов, следовательно их защита — очень важное задание для релейной защиты в целом.

Несколько примеров устройств и механизмов приводимых в действие электрическими двигателями:

• Кондиционеры, вентиляция, холодильные установки.
• Вентиляторы очистки воздуха, тепловые насосы.
• Системы подачи воды. 
• Лифты и другие подъемные механизмы.
• Промышленные конвееры и другие автоматические линии.

Все эти, и многие другие, устройства должны работать безперебойно. Двигатели, с помощью которых приводят в действие эти устройства, должны быть защищены при помощи защиты электро двигателей.

Что такое автомат для защиты электрических двигателей и какая его функция?

Защитный автомат электрических двигателей — специальное электромеханическое устройство, которое имеет несколько важных функций благодаря которым к двигателю подаеться качественная электрическая энергия:

• Защита против электрических повреждений, таких как короткое замыкание, замыкание на землю и межфазное замыкание. Защита электрических двигателей отключеат любую электрическую неисправность, в зависимости от установленной уставки срабатывания.
• Защита от перегрузок. Когда двигатель портебляет электрический ток со значением большим, чем указанное в его паспортной табличке, через некоторое время защита двигателей его отключает.
• Защита от ассиметрии фаз и от обрыва фазы. Оба эти фактора могут привести к серьезным повреждениям трехфазного двигателя поэтому защита электрических двигателей должна отключить его точно так же быстро как если бы было обнаружено повреждение. 
• Тепловая выдержка — для предотвращения немедленного включения двигателя отключенного после перегрузки, давая время двигателю охладиться. Перегретый двигатель может быть серьезно поврежден если его включить.
• Схема включения двигателя — защита электрических двигателей обычно оснащена кнопкой или циферблатом для его включения.
• Аварийные синалы — большинство защит электрических двигателей оснащены LED дисплеем на котором отображаеться информация когда сработала защита двигателя.  И двигатель не может быть вкючен до тех пор пока ошибка не будет обработана и следовательно неисправность будет устранена. 
• Автоматическое включение — многие модели защиты электрических двигателей оснащены автоматическим включением в сеть остывшего двигателя после его отключения в связи с перерузкой. 

Электрический двигатель достаточно дорогое оборудование, в связи с этим его защите должна быть определена особая роль.  Если двигатель не защищен должным образом, это может привести к его дорогостоящему ремонту или вовсе его замене. Электрический двигатель защищенный должным образом с помощью защиты имеет долгий срок эклплуатации.

Принцип работы защиты электрических двигателей

Автоматический выключатель двигателей можно рассматривать как термомагнитный автоматический выключатель но с дополнительными функциями, которые специально разработаны для защиты электрических двигателей. Основной принцип работы схож со всеми подобными автоматическими выключателями.

https://www.youtube.com/watch?v=OnUhWVmuirk

Тем не менее, если двигатель не запустится по каким-либо причинам, тепловая защита отключится в ответ на длительный пусковой ток.

• Термическая защита используется для защиты электрического двигателя от перегрузок. Она основывается на замыкании контактов которые отключают двигатель если происходит превышение заданного значения тока. Очень важно знать то, что термическая защита имеет некую задержку по времени для предотвращения отключения двигателя при большом скачке тока после его пуска.
• Магнитная защита используется при возникновении короткого замыкания, обрыве линии, или других авариях приводящих к повышению тока. В отличие от термической защиты, магнитная защита немедленного действия, мгновенно отключает опасное повреждение сопровождающееся увеличением тока.
• Основным отличием защиты двигателей от простого автоматического выключателя является то, что она обеспечивает защиту от не баланса фаз и обрыва фазы. Трехфазные двигатели, для эффективной работы, требуют симметричности фаз. И не баланс напряжений более чем на 2% негативно повлияет на срок службы электрического двигателя. И если одна из фаз будет утеряна это повлияет на двигатель еще более пагубно. Автоматический защитный выключатель двигателя способен это определить путем измерения напряжения между фазами и отключить его в тот момент, когда эта аварийная ситуация случается. Важно отметить, что перекос токов в трехфазной системе это нормальное явление так как нагрузка не равномерно распределяется между тремя фазами, но это неприемлемо относительно двигателя.
• Защита двигателя оснащена ручным выключателем двигателя, позволяя отключить двигатель от сети для ремонта или замены.
• Автоматические защитные выключатели двигателя доступны в широкой вариации по току срабатывания и одной из их лучших функций есть то, что это значение можно изменить. Это значит, что один и тот же автомат, благодаря этому, может быть использован для защиты двигателей разной мощности.

Защита асинхронных двигателей

Большинство двигателей используемых в промышленности являются асинхронными двигателями так же известны как двигатель с короткозамкнутым ротором или с ротором в виде беличьей клетки.

Эти двигатели питаются от трехфазной системы тока для создания движущего магнитного потока в статоре, который в свою очередь, наводит в роторе электродвижущую силу, в нем возникает ток и электромагнитный поток который создает движущий момент.

При разработке защиты асинхронных электродвигателей и выборе защитного выключателя существуют несколько очень важных моментов которые необходимо учитывать, которые не встречаются в других типах защит.

• Асинхронные двигатели имеют очень значительный пусковой ток потому, что им необходимо стабилизировать вращающий магнитный поток. Это ток может достигать значений от 500% до 700% от номинального значения на несколько долей милисекунд. В связи с этим, автоматический выключатель двигателя отключает значения тока превышающие номинальное в 10 раз, в отличие от не больших токовых защит которые отключают приблизительно трехкратный номинальный ток. В этом случае, использование любого другого выключателя, кроме автоматического выключателя двигателей, нецелесообразно, так как электромагнитная защита отключит автомат и следовательно отключит двигатели как только они начнут запускаться. Для того, чтобы уменьшить пусковой ток, очень распространенная практика дополнять автоматический выключатель двигателя устройством понижения напряжения запуска двигателя.
• Асинхронные двигатели нуждаются в симметричном трехфазном напряжении для правильной работы. Если не баланс фаз более 2% электрический двигатель постоянно повреждается и будет иметь уменьшенный срок службы. Электрический двигатель также постоянно подвержен нагреванию, что вызывает дополнительные потери в двигателе на нагревание. В этом случае, защита электрических двигателей должна выявлять не баланс фаз и вовремя отключать двигатель.
• Eсли одна из фаз полностью отключилась — двигатель будет работать, но ток в оставшихся двух фазах возрастет выше паспортного значения из-за электрического не баланса и может вызвать загорание обмоток двигателя. В связи с этим, защита двигателей должна мгновенно отключать двигатель после возникновения значительного перекоса фаз или обрыва фазы. Обычно это достигается измерением необходимых параметров в фазных проводниках. Перекос фаз определяется ели один из фазных токов значительно возрос или уменьшился по сравнению с оставшимися фазами. Соответственно в одной из фаз тока не будет при потере фазы.

Какие виды автоматов используются для защиты асинхронных двигателей?

Производители предлагают три вида выключателей для большинства спектра выпускаемых асинхронных двигателей. Очень часто защиту двигателей комплектуют контакторами к которым можно подключить автоматику и управлять двигателем удаленно или автоматически. Система так же может быть укомплектована защитой перенапряжений которая отключит двигатель при понижении напряжения ниже допустимого.

Выбор автоматического выключателя или защиты двигателя

Два самых главных фактора, которые влияют на выбор релейной защиты двигателя являются паспортные значения тока и напряжения указанные на табличке прикрепленной к самому двигателю.

https://www.youtube.com/watch?v=W7A2WfajGWY

Автоматический выключатель двигателя первым делом должен соответствовать паспортному напряжению двигателя. Обычно автомат защиты двигателя соответствует широкому множеству стандартных напряжений, таких как: 230 В, 380 В, 415 В, 440 В, 500 В, и 660 В. После определения напряжения необходимо выбрать ток соответствующий табличке на двигателе.

Важно отметить, что фактический рабочий ток может быть ниже паспортной тока, особенно если двигатель не загружен на полную мощность. Однако, релейная защита двигателя обязательно должна быть выбрана согласно току указанному в табличке для того, чтобы учесть скачек тока при запуске двигателя.

Если выбрать значение тока меньшее чем указано в табличке, то в случае полной загрузки двигателя, он может быть отключен т.к. защита это воспримет как превышение допустимого тока.

Защита электрических двигателей может быть подстроена более точно под конкретный двигатель для обеспечения чувствительности. Обычно они имеют регулировочный диапазон. Для примера, зашита для двигателя с током 32 А может быть откалибрована для двигателя с током примерно 22 А. Это очень удобно при замене двигателя т.к. защиту менять не придется.

Даже если автоматический выключатель выбран правильно необходимо использовать соответствующие проводники. Если этого сделано не будет, то они могут поплавиться и вывести из стоя двигатель, а в это время как защита электрического двигателя не сработает.

Вывод

Защитный автоматический выключатель двигателя играет значительную роль в обеспечении электрической безопасности, так как двигатели очень распространены во всех областях промышленности необходимость в применении защиты двигателей очень большая. Асинхронные электрические двигатели одни из самых распространенных двигателей в промышленности имеют свои особенности при их защите.

Так же лучше применять автоматический выключатель двигателя с другими защитами такими как защита от перенапряжений, таймеры и уменьшение пускового тока двигателя. Правильный выбор автоматического выключателя двигателя основа в надежной защите двигателя.

[su_box style="default" title="" box_color="#BF0404" radius="0"]

Выбор меньшего тока срабатывания может привести к тому, что защита может сработать при пуске двигателей, в то время как выбор большего тока может не отключить двигатель при повреждении.

[/su_box]

Источник: http://elekt.com.ua/rza/relejnaja-zashhita/avtomat-zashhity-dvigatelja.html

Выбор автоматических выключателей для электродвигателей

Раздел: Электрооборудование

Источник: https://contur-sb.com/vybor-avtomata-dlya-asinhronnogo-dvigatelya/

Как правильно выбрать автоматический выключатель? Основные параметры и характеристики автомата — Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

На замену плавким предохранителям еще два столетия назад пришли автоматические выключатели. С 1924 года патент на это изобретение принадлежит швейцарской компании Brown, Boveri & Cie.

Преимущества АВ над плавкими вставками:

— плавкий предохранитель выходит из строя после первого своего срабатывания, то есть многократное его использование невозможно, необходима замена сгоревшей плавкой части;

— при использовании в трехфазной цепи, короткое замыкание в одной фазе вызовет перегорание одного предохранителя, в то время как две другие фазы будут продолжать работать. Аварийный режим работы (обрыв фазы) исключается АВ, так как к.з. в одной фазе трехполюсного выключателя приводит к разрыву всей цепи.

Автоматический выключатель (АВ) – это электромеханический коммутационный аппарат, который позволяет включать и отключать питание потребителя при нормальном режиме работы. А так же обеспечивает защиту электрооборудования от токов короткого замыкания и перегрузки (перегревания). Частое отключения в ручном режиме нежелательно, так как АВ имеют заявленное число коммутаций (для этого лучше использовать более дешевые рубильники).

Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, необходимо понимать его основные параметры и характеристики:

Номинальный ток автомата (Iн) – величина тока, на которую АВ рассчитан для длительной нормальной работы. Иногда показатель Iн имеет определенный диапазон и регулятор для точной настройки. Например, Iн=3÷5А, это означает, что данный автоматический выключатель можно подстроить на рабочие токи от 3 до 5 А. При превышении указанного значения происходит срабатывание защиты и электрическая цепь разрывается. По нормам, срабатывание должно произойти при силе тока в 1,45 Iн.

[su_quote]

Тип автоматического выключателя определяет кратковременное значение силы тока, при котором произойдет разрыв цепи. Тип или класс, в основном, определяется для момента включения. При запуске электрооборудования имеют место пусковые токи, которые могут быть огромными. Например, при прямом пуске электродвигателя, начальный ток равен 10-ти номинальным. Основные типы:

[/su_quote]

— B (кратковременное увеличение тока в 3-5 раз от номинального);

— C (5-10 раз);

— D (10-50 раз).

Время срабатывания (от момента, когда контролируемый параметр стал больше предельного значения, до момента размыкания контактов). АВ по времени срабатывания делятся на:

— нормальные (t=0,02-0,1с);

— быстродействующие (0,005с);

— селективные (предел регулирования времени срабатывания до 1с)

Последние имеют контакты с задержкой на размыкание. Применяются в сложных цепях, селективный АВ устанавливают на входе потребителя большой мощности. После него на разветвлениях цепи стоят автоматы меньшей мощности. Таким образом, при создании аварийной ситуации на участке цепи – выключится лишь отдельное оборудование, а селективность позволит остальной системе остаться работоспособной.

https://www.youtube.com/watch?v=ziq3nkk1FxM

Отключающая способность – это максимальный ток, который может присутствовать кратковременно в цепи, чтобы автоматический выключатель не потерял свою работоспособность (возможно сваривание контактов при превышающих норму токах). Это значение обычно в сотню раз больше рабочего тока. А возникает такой огромный ток при коротком замыкании.

Механизмы расцепления

Тепловая отсечка (длительное влияние тока, превышающего норму) выполняется благодаря пластине, которая состоит из двух разных металлов. У используемых металлов разная тепловая проводимость. Пластина подсоединена последовательно, то есть через нее протекает ток цепи. Когда значение тока номинальное или меньше – автомат остается в замкнутом состоянии. Если же ток превысит нормированное значение, пусть даже на 10% в течении длительного времени, пластина нагреется и изогнется, тем самым, разорвет контакт питающей цепи.

Электромагнитное расцепление обеспечивает защиту от больших, резких скачков тока. Эта отсечка выполняется встроенным соленоидом. К примеру, автоматический выключатель рассчитан на ток в 2 А, его тип В, следовательно сработать он должен при токе 10 А. Для этого и служит соленоид. При токах до 10А, он будет неподвижным, а при достижении 10А, соленоид втянется и разомкнет контакт – произойдет выключение автомата.

Строение

На рисунке ниже показаны основные элементы, из которых состоит автоматический выключатель.

1 – соленоид выполняет функцию расцепления при коротком замыкании;

2 – зажимной винтовой контакт для подсоединения провода;

3 – дугогасительная камера рассеивает дугу, которая возникает в следствии коммутации (соединение/разъединение) контактов;

4 – подвижный контакт;

5 – биметаллическая пластина для защиты от перегрузки (длительного повышенного тока).

Функции независимого расцепления (НР), расцепление по нулевому напряжению (НРН) и по минимальному напряжению (МРН) выступают дополнительными, и не включаются в стандартные комплекты поставки (необходимо заказывать сборочные единицы).

Выше показано одно из многочисленных исполнений АВ. Существует широкое их разнообразие. Например, по роду тока, количеству подключаемых фаз, расположению клемм. Но это все конструктив, а мы описываем как это работает.

Обозначение автоматического выключателя на электрической схеме:

* Выбор сечения проводника производится согласно таблице, приведенной в данной статье

Выбор по току. Если Вы хотите в квартире, гараже, на даче поставить АВ. Следовательно, проводка уже проложена и ее сечение Вам известно, тогда нужно обратиться к таблице, где указаны сечения проводов и соответствующие для них максимальные токи. Прочесть подробнее о выборе сечения проводника будет полезным для установки автомата.

Например, у меня дома в стенах проложен алюминиевый провод сечением 2,5 мм2.

[su_box style="default" title="" box_color="#475904" radius="0"]

Для открыто проложенного алюминиевого кабеля сечением 2,5мм2 максимальный ток – 24А. Но, так как он проложен скрытно, его охлаждение будет хуже, чем на открытом воздухе. Для этого выбранное значение умножаем на поправочный коэффициент для скрытой прокладки 0,8.

[/su_box]

Максимальный ток, который выдержит проводка:

Автомат предназначен, чтоб обеспечить защиту не только электроприборов, но и для сохранения целостности проводника. Ведь, согласитесь, искать внутри стен, где перегорела проводка – не самое веселое занятие. Потому нужно выбрать автоматический выключатель с номинальным током, ниже, чем у провода. Из стандартного ряда, автомат на 16А будет подходящим и сохранит целостность проводов и приборов.

Выбор по мощности. Если нам необходимо подключить несколько потребителей электроэнергии, и мы знаем лишь их мощность. Две лампочки накаливания на 100Вт и один асинхронный электродвигатель на 2кВт. Напряжение сети – переменное 220В.

Для лампочек накаливания подсчет будет прост, из формулы активной мощности Р=UI, выразим и найдем значение тока:

А вот с электродвигателем существует нюанс. Так как он является не только активной, но и реактивной нагрузкой, косинус фи вносит изменение в наш расчет. Коэффициент мощности указывается на шилдике (табличке) двигателя, но если такой отсутствует, смело принимайте значение 0,7. Итак, ток через двигатель будет равен:

Выбор автоматического выключателя будет по сумме этих токов (14А), но с небольшим запасом. Выбираем, снова таки, 16 амперный автомат.

https://www.youtube.com/watch?v=r75nKIFPNLU

Для трехфазной сети, выбор автоматического выключателя по мощности осуществляется по формуле:

Недостаточно прав для комментирования

Источник: https://h4e.ru/komplektuyushchie/144-kak-pravilno-vybrat-avtomaticheskij-vyklyuchatel-osnovnye-parametry-i-kharakteristiki-avtomata

]]>