Хотите разобраться, по каким данным строятся время-токовые характеристики? Что означают кривые отключения? Какие контрольные точки на этих графиках оговорены в ГОСТ? Рассказываем и показываем на примерах.
Для более детального рассмотрения вопроса советуем обратиться к ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011.
А если вы пропустили предыдущую статью на эту тему, рекомендуем ее прочитать. В ней мы рассказали, что такое время-токовая характеристика автоматического выключателя и для чего нужны различные типы защитной характеристики (B, C, D).
Строим теоретический график ВТХ сами
Все электрики знают, как выглядит классическая время-токовая характеристика АВ с токовой шкалой, нормированной к номинальному току. Мы приводили эти характеристики ранее.
Давайте немного разнообразим жизнь и построим самостоятельно график ВТХ на примере выключателя с номиналом 10 А и характеристикой отключения В.
График построен по контрольным точкам (обозначены красным цветом), приведенным в ГОСТ IEC 60898-2-2011 (таблица 7). На графике для автоматического выключателя, который обозначается как В10, показаны две основные зоны сверхтоков:
- Токи перегрузки – от 11,3 до 25,5 А. В этой зоне расцепление контактов выключателя происходит по сигналу от биметаллической пластины. Формально токи от 10 до 11,3 А тоже являются сверхтоками, но в этом диапазоне расцепления происходить не должно.
- Токи КЗ – от 50 А и выше. В этом диапазоне работает только электромагнитный расцепитель.
А что же со сверхтоками от 30 до 50 А? Это «серая» зона, в ней расцепители «дублируют» друг друга. При токах от 30 А вероятнее всего сработает тепловой расцепитель, потратив на «раздумья» несколько секунд. А ближе к значению 50 А инициативу перехватывает его электромагнитный коллега, выключая цепь за сотые доли секунды.
При токах 50 А и более всегда работает только электромагнитный расцепитель, оставляя своего нерасторопного биметаллического напарника без работы.
Поэтому, когда решается вопрос о сверхтоке, при котором происходит мгновенное расцепление, нужно ориентироваться только на максимальное значение диапазона расцепления.
Как реальный график ВТХ отличается от теоретического?
График, приведенный выше – теоретический. Он определяет для автоматических выключателей, выпускаемых по ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011, зону допустимых значений (область оперирования).
Но для конкретного экземпляра выключателя ВТХ будет представлять собой не зону работы, а кривую, проходящую в границах этой зоны. Например, для выключателя В10, о котором мы говорили выше, реальный график ВТХ может быть следующим.
На графике красными метками отмечены следующие точки:
- 14,5 А, 13 мин – срабатывание при условном токе расцепления.
- 25,5 А, 5 с – срабатывание при проверочном токе.
- 30 А, 3 с – срабатывание на нижней границе диапазона расцепления.
- 50 А, 0,04 с – срабатывание на верхней границе диапазона расцепления.
- 100 А, 0,02 с – срабатывание за границей диапазона расцепления.
При токе 11,3 А точка отсутствует – АВ не сработал за время более часа, что и должно было произойти.
График можно построить по нескольким контрольным точкам с последующей аппроксимацией, с использованием специального оборудования. Обратите внимание, что контрольная температура для построения время-токовой характеристики модульных автоматических выключателей составляет +30 °С. Если температура окружающей среды ниже, устройство отключится при более высоком токе. Ну а если в помещении жарче, то выключатель сработает при меньшем токе.
Разброс результатов может быть довольно внушительным, поэтому производители дают таблицу или график корректировки время-токовой характеристики в зависимости от температуры окружающей среды. В частности, подобный график приведен в руководстве по эксплуатации автоматических выключателей ВА47-100 KARAT IEK®.
Как проводят проверку ВТХ
Как может проводиться тестирование электромагнитного расцепителя на заводе и в лабораторных условиях? Откроем некоторые секреты.
Для проверки в нижнем значении диапазона подается проверочный ток в течение 0,1 с. Например, для характеристики расцепления В этот ток равен 3 In. Расцепления не должно произойти. Если этот же ток подавать большее время, расцепление произойдет за счет теплового расцепителя.
При подаче тока 5 In в течение 0,1 с автоматический выключатель должен выключиться. Такая проверка вполне точно покажет, соответствует ли выключатель требованиям ГОСТ.
Если применить специальное оборудование, можно измерить время расцепления довольно точно. К примеру, реальное время размыкания электромагнитного расцепителя автоматических выключателей IEK® может быть 0,01-0,02 с, что в 5…10 раз превосходит требование ГОСТ.
При проведении «домашних» испытаний надо учитывать, что точные параметры автоматического выключателя за один раз получить сложно, так как результаты тестов зависят от многих условий. Правильнее будет провести серию испытаний, а затем зафиксировать средние значения полученных данных.
Как производят регулировку теплового и электромагнитного расцепителя
В бытовых модульных автоматических выключателях никаких регулировок для потребителя нет. Настройка параметров срабатывания электромагнитного расцепителя происходит на этапах проектирования оборудования. Например, подбором количества витков, жесткости пружины, материала сердечника добиваются, чтобы выключатель срабатывал в нужном диапазоне расцепления.
Корректировка срабатывания теплового расцепителя возможна при производстве АВ – для этого имеется специальный регулировочный винт, о котором мы недавно публиковали статью.
Надеемся, что достаточно подробно разобрали, откуда взялся график ВТХ и что он означает. Остались вопросы? Мы готовы ответить на них в комментариях!
А если вы хотите досконально разобраться в маркировке автоматических выключателей, читайте еще одну нашу статью!