Меню

Допустимая температура нагрева корпуса автоматического выключателя

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Влияние температуры на характеристики автоматов 0,4 кВ

Всем привет.

Если говорить про конечные уровни распределения в сетях 0,4 кВ (РЩ — нагрузка), то главная особенность выбора автоматов там — учет рабочей температуры. И это не только температура окружающего воздуха. Важно насколько нагревается сам автомат в ходе эксплуатации, а на этот процесс влияет несколько факторов. О них и поговорим в сегодняшней статье.

Когда температуру автомата 0,4 кВ нужно учитывать?

Есть два типа тепловых расцепителей автоматических выключателя по отношению к влиянию температуры — компенсированные и некомпенсированные.

Первые имеют встроенные системы компенсации температурных колебаний в широких пределах. Это относится к промышленным автоматам (ГОСТ Р 50030.2-2010 / МЭК 60947-2:2006) с термомагнитными и электронными расцепителями. Современные электронные расцепители по-сути представляют собой полноценные блоки релейной защиты и по принципу действия нечувствительны к температуре. Электромагнитные расцепители промышленных автоматов могут иметь температурную компенсацию (например, автоматы защиты двигателей), а могут не иметь. Это нужно уточнять по каталогу на конкретный автомат.

Обратная ситуация с бытовыми автоматами (ГОСТ Р 50345-2010 / МЭК 60898-1:2003). Их параметры срабатывания сильно зависят от температуры, причем как в сторону нагрева, так и в сторону охлаждения.

Таким образом, получаем краткую инструкцию:

  • Бытовой автомат: всегда учитываем температуру при выборе автомата;
  • Выключатель с термомагнитным расцепителем: наличие температурной компенсации уточняем по каталогу. Если ее нет, то учитываем влияние температуры;
  • Выключатель с электронным расцепителем: температура не влияет на уставки расцепителя.

Правда есть один момент — при очень высоких температурах работы (50-70 гр. С) расцепитель должен защитить силовую часть выключателя от теплового повреждения. Тогда “жертвой” температуры становятся даже электронные расцепители, а вернее специалист, который считает для них уставки. Ему приходится ограничивать уставку теплового расцепителя (фактически снижать номинальной ток), чтобы автомату “не стало дурно” от таких тепловых режимов.

В чем состоит влияние температуры на автомат?

Чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим стандартную характеристику автомата (например, Acti9 iC60N) при различных температурах.
Контрольной температурой для бытовых автоматов является 30 гр.С. — ей соответствует правый график Рис.1.

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «Acti 9», Schneider Electric)

Обратите внимание на гарантированные токи нерасцепления (Int=1,13*In) и расцепления (It=1,45*In) теплового расцепителя в верхней левой части этого графика. Для контрольного времени в 1 час (3600 с) при кратности 1,13 автомат точно не сработает, а при кратности 1,45 точно сработает и отключит присоединение. Думаю, вам знакомы эти величины.

А теперь посмотрим на левый график Рис. 1. Здесь те же кривые построены для температуры 50 гр.С. Как видно гарантированные токи стали меньше (1,05 и 1,3) и как бы сместились влево.

Такие же отклонения, только вправо, происходят при снижении температуры. Условно это можно показать на Рис. 2.

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «System pro M compact», ABB)

Читайте также:  Автоматический выключатель iek 40a

Таким образом, при увеличении температуры возникает риск ложного отключения автомата от рабочих токов, или даже его термического повреждения, а при снижении — риск отказа защиты от перегрузки кабеля, если она выбрана по контрольной температуре.

Какие факторы влияют на температуру выключателя 0,4 кВ?

Очевидно, что основной фактор — это температура окружающей среды. Причем лучше всего знать не какую-то среднюю рабочую, а диапазон возможных температур на объекте и проверять граничные точки (максимальную и минимальную). Особенно, если устройство находится в неотапливаемом помещении, где возможны большие колебания температуры. Иначе получится, что летом защита от перегрузки работает, а зимой нет)

Рис. 3. Влияние температуры окружающей среды (из каталога «Acti 9», Schneider Electric)

Второй важный фактор относится к способу установки модульных автоматов (MCB) в шкафу. Если автоматы стоят в ряду, вплотную друг к другу (а это обычно так) то средние автоматы нагреваются больше, чем крайние. Это происходит даже при рабочих токах и нормальной температуре окружающей среды. Поэтому вы должны использовать понижающие коэффициенты при выборе тока срабатывания (читайте номинального тока) таких автоматов.

Рис. 4. Влияние способа установки автоматов в шкафу (из каталога «System pro M compact», ABB)

Третий фактор относится к воздушным автоматам (ACB) и автоматам в литом корпусе (MCCB). Если вы устанавливаете в корпус таких автоматов дополнительные модули (например, модуль дифф. токов), то стоящий рядом термомагнитный расцепитель может нагреваться сильнее, чем при контрольной температуре. Этот момент нужно уточнять по каталогам производителей.

Рис. 5. Влияние дополнительного оборудования (из каталога «Compact NSX 100-630 A», Schneider Electric)

Основной вывод, который можно сделать по данной статье — выбор автоматических выключателей 0,4 кВ не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Нужно учитывать множество факторов и один из самых важных — это рабочая температура автомата.

Перед расчетом хорошенько изучите каталоги и рекомендации от производителей и обязательно запросите недостающие исходные данные. Это позволит предотвратить множество проблем.

Этот и другие вопросы, касающиеся выбора автоматов, будут рассмотрены в новом курсе “Защита сетей 0,4 кВ автоматическими выключателями”, который выйдет в начале сентября.

Источник

Тема: Критичная температура для автомата АВВ трех-полюсного.

Опции темы
Отображение

Критичная температура для автомата АВВ трех-полюсного.

Приветствую!
Есть ребус интересный: стоит автомат 3-х полюсный АВВ S803C C100,
нагрузка по каждой фазе в районе 80А практически постоянная, вопрос в следующем:
открываю как-то щиток и в лицо ударило теплом, (даже жаром!). взял бесконтактный термометр,
померил по всему корпусу автомата, максимальная температура 98 градусов цельсия,
в одной точке, это место уже коричневое, по остальным местам около 50-60 градусов.
Теперь вопрос: какая температура для него критичная, после которой он должен выключиться?
как температура влияет на ток — пропускаемый через автомат?
Нагрузка очень серьезная, перерыв, для смены автомата, практически не реально запросить, сильно много согласований требуется,
я понимаю, что это неизбежно, но это вопрос времени. пока есть мысль снять с него часть нагрузки,
может что и изменится.

Автомат отключится, когда ток превысит порог срабатывания теплового расцепителя. Это произойдёт при токе выше 1,13In, время отключения смотрите по время-токовой характеристике выключателя.

Читайте также:  Тип выключатель для асинхронного двигателя

Предельная температура окружающей среды при эксплуатации автомата +60 градусов.

Номинальный ток автомата указывается при температуре калибровки равной +30 градусов. При температуре +75 градусов номинальный ток, который способен пропустить автомат будет равен 83,5 Ампера. Для температур выше +75 производитель расчёты не делает.

Допустимый нагрев жил кабеля в с изоляцией ПВХ составляет +70 градусов, при перегрузке +90 (аварийный режим). Сечение жил кабеля соответствует нагрузке? Не опасаетесь, что изоляция разрушится и случится пожар? Тогда ребус станет ещё интереснее. Автомат уже начал подгорать.

Что значит нереально? У Вас вполне реальный аварийный режим. Или это интересный ребус и не более?

Проверьте состояние жил кабеля в месте подключения. Жилы многопроволочные? Наконечники установлены? Сопротивление изоляции кабеля проверьте. Не исключено, что его вместе с автоматом менять придётся.

Источник

Допустимая температура нагрева корпуса автоматического выключателя

8. Детали из металла, работающие как пружины (см. примечание 8):

б) из фосфористой бронзы и аналогичных ей сплавов

в) из бериллиевой бронзы и куниаля

г) из углеродистой конструкционной качественной стали

б) из изоляционного материала

10. Доступные для прикосновения оболочки и другие части (см. примечание 9)

11. Масло в верхнем слое

1. Для аппаратов, предназначенных для работы в кратковременном и продолжительном режимах, допустимые превышения температуры в продолжительном режиме работы должны соответствовать величинам, приведенным для повторно-кратковременного и кратковременного режимов, кроме допустимых превышений для медных коммутирующих контактов (без покрытий) главной цепи, для которых устанавливаются в этом случае допустимые превышения температуры в воздухе 55 °С и в масле — 45 °С.

2. Указанное превышение температуры при повторно-кратковременном режиме работы установлено для испытания в условиях, когда на контактах не возникает дуга.

3. Температура ограничивается теплостойкостью соседних частей, если слой серебра не повреждается электрической дугой и не стирается при испытании на механическую износостойкость, которое должно проводиться при нагретых контактах. В противном случае эти контакты должны рассматриваться как не имеющие покрытия серебром.

4. Температура ограничивается теплостойкостью соседних частей.

5. Температура нормируется в соответствии со свойствами материалов и должна быть оговорена в стандартах на отдельные виды, серии и типы аппаратов.

6. Указанные требования не распространяются на контактные соединения с элементами теплового действия (с тепловыми расцепителями автоматических выключателей, тепловыми элементами реле, предохранителей, реостатов, сопротивлений и т.п.); температура нагрева в этом случае ограничивается теплостойкостью соседних частей и определяется стандартами на конкретные типы аппаратов.

7. Превышение температур указывается в стандартах на конкретные типы аппаратов.

8. Допускается более высокое превышение температур, если расчетным или экспериментальным путем будет подтверждена возможность работы аппаратов в этих условиях.

9. Нормы приняты для электрических аппаратов, устанавливаемых в шкафах, ящиках и закрытых электротехнических помещениях. Допустимость более высоких превышений температур оболочек некоторых аппаратов (например, реостатов, сопротивлений), а также меры, применяемые при установке этих аппаратов в месте эксплуатации, устанавливаются в стандартах на эти аппараты.

Читайте также:  Комбинированный автоматический выключатель со встроенным тепловым реле

6 . Предельно допустимая температура воздуха, выходящего из оболочек аппаратов на расстоянии 25 — 30 мм от наружной поверхности аппаратов, работающих в номинальном режиме, не должна быть более 220 °С.

7 . Испытание на нагревание должно проводиться по ГОСТ 2933 -93 * .

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 2933-83.

Источник



Допустимая температура нагрева корпуса автоматического выключателя

АППАРАТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ ДО 1000 В

Допустимые температуры нагрева частей аппаратов

Electrical apparatus for voltages up to 1000 V. Temperature rise limits of apparatus parts

Дата введения 1974-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 6 апреля 1973 года N 852 дата введения установлена 01.01.74

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

Взамен ГОСТ 403-41

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2003 г..

1. Настоящий стандарт распространяется на аппараты электрические на напряжение до 1000 В, предназначенные для работы в условиях по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70, и устанавливает допустимые температуры нагрева частей аппаратов.

Стандарт распространяется и на аппараты, встраиваемые в комплектные распределительные устройства.

Стандарт не распространяется на аппараты, предназначенные для применения в узкоспециальных отраслях (например, радиоизмерительная, угольная и горнорудная).

В стандарте учтены требования рекомендации СЭВ по стандартизации РС 2901-70.

2. Превышения температуры частей аппаратов над температурой окружающего воздуха не должны быть более значений, указанных в таблице. При этом температура окружающего воздуха принята равной 40 °С, а высота над уровнем моря — не более 1000 м.

Указанные превышения температуры допустимы только в том случае, если они не вызывают нагрева соседних частей аппаратов выше допустимых для них значений.

В качестве превышения температуры при работе аппарата в продолжительном режиме принимается установившееся значение превышения температуры; при работе в повторно-кратковременном режиме — установившееся максимальное значение превышения температуры в конце рабочих периодов.

3. Превышения температуры, указанные в пп.1-3 таблицы, относятся к работе нового аппарата с чистыми неподгоревшими и неоплавленными контактными поверхностями коммутирующих контактов и разборных неразмыкаемых соединений.

4. Величины допустимых превышений температуры относятся к работе аппарата при его номинальных: режиме работы, токе, частоте переменного тока и при напряжении на зажимах катушек напряжения, равном верхнему пределу, оговоренному в стандартах на конкретные типы аппаратов, но не ниже 1,05 номинального.

5. Величины допустимых превышений температуры для аппаратов, работающих при температуре окружающего воздуха, отличающейся от принятой расчетной (40 °С), должны быть изменены так, чтобы допустимая температура частей аппарата, определяемая как сумма указанных в таблице превышений и расчетной температуры окружающего воздуха, сохранялась неизменной.

Допустимые превышения температуры частей аппаратов при температуре окружающего воздуха 40 °С

°С

Режим работы аппаратов

продолжительный (см. примечание 1)

прерывисто-продолжительный, повторно-кратковременный, кратковременный

Источник