В каталогах автоматических выключателей производители указывают параметр «мощность рассеяния, Вт», а знаете ли вы, что это означает? В интернете встречается ошибочное мнение, что чем больше эта мощность, тем лучше, и тем большие токи КЗ выдерживает устройство защиты. На самом деле это не так! От мощности рассеяния зависит нагрев выключателя при номинальном режиме работы, и это связано с сопротивлением внутренних элементов АВ. Давайте разбираться подробнее!
Что такое мощность рассеяния автоматического выключателя?
Мощность рассеяния — это величина, которая характеризует тепловые потери на элементах аппаратов при номинальной нагрузке. В литературе используются разные названия: потери мощности, мощность рассеяния, значение тепловых потерь на элементах и т.д.
В документации к изделиям мощность рассеяния указывается либо на 1 полюс, либо на всех полюсах сразу, например, в техническом каталоге модульного оборудования IEK есть такие таблицы:
Потери мощности не должны превышать указанных в ГОСТ IEC 60898-1-2020 п. 8.13.
Интересно: на практике мощность рассеяния в 4-полюсных выключателях будет меньшей, чем указано в таблице. Потому что через полюс, к которому подключён нулевой проводник, обычно протекает меньший ток, чем в «фазных» полюсах.
Почему автоматический выключатель рассеивает мощность?
В модульном автоматическом выключателе ток протекает по пути: верхний винтовой зажим — неподвижный контакт — подвижный контакт — гибкий проводник — катушка электромагнитного расцепителя — гибкий проводник — тепловой расцепитель — нижний винтовой зажим.
Всё это проводники, причём из разных материалов, а у каждого проводника есть какое-то активное сопротивление. Кроме активных сопротивлений проводников, есть ещё и переходное сопротивление между подвижным и неподвижным контактом.
Из закона Джоуля-Ленца известно, что при протекании тока через проводник с каким-то сопротивлением выделяется тепло, количество которого определяется по формуле:
Q = I² × R
При этом количество тепла численно равно мощности тепловых потерь:
P = U × I = I²×R = U²/R
Таким образом, мощность рассеивается на сопротивлении внутренних проводящих элементов и переходном сопротивлении между внешним проводником и винтовым зажимом, к которому он подключается. Кстати, сумму этих сопротивлений называют «переходным сопротивлением автоматического выключателя».
Если мощность рассеяния неизвестна, то её можно оценить по переходному сопротивлению автоматических выключателей. Для примера ниже приведена таблица переходных (внутренних) сопротивлений автоматических выключателей ВА47-29 IEK.
Как нагрузка влияет на потери мощности
Как мы уже сказали, потери мощности указываются для номинального тока, а какая мощность выделяется при других значениях тока в цепи?
Потери мощности автоматического выключателя зависят от двух составляющих:
1. Переходное сопротивление АВ.
2. Ток через полюс.
Связаны они через упомянутую выше формулу: P=I²R. То есть, когда тока в цепи нет, то и никакой мощности не выделяется. Но чем больше ток в цепи, тем больше мощности выделяется в виде тепла в окружающую среду.
Важно! Мощность рассеяния величина непостоянная, она может измениться со временем. Например, если при эксплуатации ухудшились поверхности напаек подвижного и неподвижного контакта, из-за этого возрастет их переходное сопротивление. В результате увеличится и мощность рассеяния.
На что влияют потери мощности и почему важно их учитывать
Чем больше мощность рассеяния, тем больше греется автоматический выключатель. Это особенно важно в щитах с плотной компоновкой — при нагревании тепловые расцепители срабатывают при меньших токах, чем в холодном состоянии. Мы уже рассказывали подробно о том, как влияет температура на работу автоматического выключателя, в этой статье:
Поэтому мощность рассеяния используется для теплового расчёта щитов. Проще говоря, чтобы понять, какого размера нужен щит и нужно ли организовывать дополнительный подогрев для щитов, расположенных в холоде на улице, или активное охлаждение с помощью вентилятора для щитов, расположенных в тёплых помещениях или на улице под прямыми солнечными лучами.
Кроме мощности рассеяния, в тепловых расчётах учитывают количество и компоновку шин или других соединений. Данные о мощности рассеяния позволяют определить переходное сопротивление автоматического выключателя, что пригодится при расчёте токов короткого замыкания и сопротивления цепи фаза-ноль.
Подведём итоги
В общем случае, чем меньше потери мощности автоматического выключателя — тем меньше он будет греться во время работы. При этом реальные тепловые потери зависят от тока, протекающего в цепи.
Но без фанатизма! Не считайте этот параметр главным при выборе серии АВ. Его важно учитывать при больших номинальных токах, если в маленьких щитах устанавливается много оборудования, а также при расположении щитов в условиях далёких от нормальных — в местах с низкой или высокой температурой, в маленьком замкнутом пространстве и так далее.
Статья была полезной? Тогда ставь лайк, нам будет приятно!
Рекомендуем некоторые наши статьи на данную тему:
И не забудь подписаться на наш канал, у нас в запасе еще много интересных материалов об электротехнике!
#iek #ИЕК #электрика #бытовая электрика #выключатель
