Воздушные автоматические выключатели существуют на электротехническом рынке десятки лет и кажется, что в их расчете нет уже ничего сложного. Нужно определить количество полюсов, тип исполнения, необходимый функционал расцепителя, рассчитать номинальный ток и отключающую способность – и выбрать наиболее подходящий вариант из ассортимента производителя.
Но часто при расчете и подборе модели «воздушника» не учитываются различные факторы, и это может привести к серьезным последствиям. Расскажем о них в нашей статье!
Хотите больше узнать про суперновинку 2023 года – воздушный автоматический выключатель ARMAT IEK? Читайте, что мы о нем писали ранее:
Нюанс первый. Температура имеет значение
Один из факторов, который часто не учитывают при подборе воздушного выключателя, – зависимость рабочего тока устройства от температуры окружающей среды. В ряде технических материалов такое явление называют дерейтинг (то есть ухудшение параметров и выход их из диапазона).
Фото: Freepik.com.
Почему специалисты забывают об этом нюансе? Дело в том, что ранее на ответственных участках производства применялись воздушные выключатели европейских брендов, в которых данная зависимость достаточно низкая. Необходимость учитывать дерейтинг возникала только на предприятиях с высокими температурами производственных процессов или на особо важных объектах, где каждая мелочь имеет значение.
Но сейчас рынок наполнился различными технико-коммерческими решениями, в которых расплатой за невысокую стоимость является снижение технических характеристик, в том числе, увеличение зависимости рабочего тока от температуры.
Сразу возникает вопрос – насколько это критично? Как известно, воздушный автоматический выключатель калибруется при +40 °С, на первый взгляд, температура окружающего воздуха вряд ли поднимется выше. Если только мы не поставим НКУ (низковольтные комплектные устройства) под прямое воздействие солнечных лучей без вентиляции, рядом с источником тепла, да еще и покрасим его в тёмный цвет. Но это только на первый взгляд! Высокие температурные режимы возможны на многих типах объектов, особенно с учётом того, что они располагаются в помещениях.
Приведем пример. Специалисты IEK как-то посетили один из целлюлозно-бумажных комбинатов России. На этом предприятии температура производственного процесса составляет от +40 °С и выше. Помимо этого, потолки обрабатываются сухим горячим воздухом, чтобы избежать образование конденсата.
Конечно, НКУ не стоят в производственных цехах, но огромная масса тепла распространяется по всем помещениям здания, включая и щитовые. Как итог – температура уже близка к +40 °С. Кроме того, и само электротехническое оборудование нагревается. Если еще и вентиляция слабая, то в помещениях, где расположены НКУ и, соответственно, воздушные автоматические выключатели, будет достаточно высокая температура.
И таких предприятий много, особенно в металлургии, химической промышленности, производстве стекла и т.п. Да и на обычных объектах вполне достижимы высокие температуры, особенно в условиях недостаточной вентиляции и собственного нагрева электрооборудования. Байки старых энергетиков о том, как их сотрудники разогревали себе обед на вводных автоматах, – не всегда просто фольклор.
Почему же необходимо учитывать дерейтинг? Дело в том, что рабочий ток снижается при повышении температуры окружающей среды. И номинальный ток выключателя, рассчитанного, например, на 2500 А, при температуре +50 °С окажется на 2400 А. В результате могут быть ложные срабатывания автомата или ещё хуже – он сам выйдет из строя.
Самое неприятное – на некоторых объектах только после начала эксплуатации становится понятно, что температура окружающей среды выше запланированной.
Как решить проблему?
Чтобы понять причины этого явления, давайте вспомним школьный курс физики. Как известно, при повышении температуры сопротивление проводника возрастает из-за большего количества столкновений электронов с вибрирующими атомами. Таким образом, при повышении температуры сила тока в электрической цепи уменьшается.
Эта проблема имеет несколько вариантов решения:
Первый: поставить автоматический выключатель на номинал выше. Но учтите, что переплата может оказаться весьма значительной, особенно если потребуется переходить на больший типоразмер. Соответственно, это может привести еще и к увеличению габаритов НКУ в целом, и очень повезет, если в щитовой будет достаточно места.
Второй: поставить дополнительную систему охлаждения или принудительной вентиляции. Как и в первом случае, это дополнительные затраты и увеличение габаритов НКУ. К тому же, для такого решения должна быть техническая возможность теплоотведения, чтобы не пришлось гонять по кругу горячий воздух.
Третий и самый правильный способ: изначально установить воздушный автоматический выключатель с минимальной зависимостью рабочего тока от температуры – такой, как ARMAT IEK.
Зависимость рабочего тока воздушного автоматического выключателя ARMAT IEK от температуры окружающего воздуха приведена в таблице ниже.
Из таблицы видно, что реальная зависимость рабочего тока от температуры у воздушного выключателя ARMAT IEK начинает проявляться только при +60 °С и выше. При этом у автоматов из низкого ценового сегмента дерейтинг начинает активно проявляться уже при +45 °С.
Рассмотренная нами зависимость рабочего тока от температуры является, пожалуй, наиболее крупным подводным камнем при расчете и выборе воздушного автоматического выключателя, но не единственным.
Нюанс второй. Выбираем отключающую способность
Еще один «подводный камень» – это правильный выбор воздушного автоматического выключателя по отключающей способности.
Если посмотреть характеристики воздушных автоматических выключателей, то отключающая способность имеет несколько определений. Для нас наиболее интересны Icu и Ics.
Простыми словами:
- Icu – максимальная отключающая способность, то есть значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель, отработав функции защиты.
- Ics – рабочая отключающая способность, то есть значение тока короткого замыкания, при котором автоматический выключатель не только выполнит функции защиты, но и останется пригоден для дальнейшего использования.
Иногда у производителей низкого ценового сегмента данные значения не равны, и Ics может составлять 60-80% от Icu. На практике это означает, что некоторые ВА при достижении определенного уровня тока короткого замыкания будут одноразовыми.
Но если брать воздушные автоматические выключатели ARMAT, то во всех аппаратах стандартного модельного ряда Icu=Ics. Это позволяет сделать однозначный и правильный подбор оборудования при проектировании НКУ.
Нюанс третий. Выше только звезды
И ещё один критерий, специфичный для определенного ряда объектов, – зависимость тока воздушного автоматического выключателя от высоты. Физическая причина этой зависимости – разрежённость воздуха на больших высотах, которая тоже приводит к снижению реальных параметров вводного автоматического выключателя.
Ниже таблица зависимости тока от высоты для выключателей серии ARMAT IEK:
Что касается выключателей в эконом-сегменте, то значения у них значительно хуже. Например, коэффициент 0,93 появляется уже на высоте 3000 м, при этом у них уменьшается и рабочее напряжение. А значит, такие выключатели не могут применяться на некоторых объектах: спортивных базах с системой освещения и подъемниками, системах связи и научно-технических станциях, расположенных в высокогорье.
Между тем, таких объектов немало, и они требуют надежного энергоснабжения:
· Самой высокорасположенной обсерваторией России является обсерватория на пике Терскол, на высоте 3150 м.
· Десятка высокогорных лыжных курортов РФ начинается с трассы «Гладенькая – Саяногорск» с высотой 830-1710 м и заканчивается горой Эльбрус с трассой 2350-3847 м.
· На южном склоне Эльбруса на высоте 3888 метров над уровнем моря установлена базовая станция МТС, что позволило обеспечить голосовой связью и мобильным интернетом верхние участки горнолыжных трасс и все тренировочные альпинистские маршруты.
· Базовая станция «Мегафона» на Эльбрусе работает на высоте 3890 м над уровнем моря.
Надеемся, эта статья поможет учесть все нюансы подбора воздушных автоматических выключателей и избежать неприятных сюрпризов, как при сдаче объектов, так и при их эксплуатации.
Подробнее о воздушных автоматических выключателях ARMAT можно узнать по ссылке.
Следите за нашими публикациями, у нас запланировано ещё много интересных материалов!
Реклама ООО "ИЭК ХОЛДИНГ" ИНН 7724635872 erid: 2VtzqwqnJo5
