Время-токовая характеристика «С» автоматических выключателей

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В прошлой статье я Вам очень подробно рассказывал про время-токовую характеристику типа В на примере автоматических выключателей ВМ63-1 от КЭАЗ с номинальными токами 10 (А) и 16 (А). Я продолжу начатую тему и сегодня на очереди время-токовая характеристика типа С.

Это, наверное, одна из самых распространенных и применяемых характеристик в жилом секторе, хотя порой ее применение не всегда оправдано, но об этом еще поговорим в самое ближайшее время. Кому интересно, то подписывайтесь на рассылку новостей сайта.

Как раз мне в электролабораторию пришли на испытания пару десятков модульных автоматов серии Z406 (Effica) от компании Elvert (Китай).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_1

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_2

Впервые сталкиваюсь с этим производителем, поэтому прогрузить эти автоматы будет вдвойне интереснее.

По внешнему виду никаких особенных отличий у автоматов Elvert от автоматов других производителей я не нашел.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_4

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_5

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_6

Единственное, что сразу бросилось в глаза, так это наличие и исполнение заглушек для пломбировки клемм автоматов. Заглушкам модульных автоматов я посвятил отдельную статью, где рассмотрел различные виды заглушек у основных производителей (IEK, Legrand, Schneider Electric, КЭАЗ), но такого варианта я еще не встречал.

Заглушки автоматов Elvert всегда идут в комплекте, а значит не нужно заботиться о том, чтобы приобретать их отдельно.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_7

Заглушка легко перемещается по направляющим, тем самым открывая и закрывая доступ к зажимному винту.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_9

Если в заглушке нет необходимости или она Вам мешает, то ее можно снять с автомата, переместив до упора и слегка сжав.

Проволока для пломбы продергивается через специальные отверстия, сделанные, как в самой заглушке, так и в корпусе автомата.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_10

Вот на примере прогрузки автоматов Elvert я Вас подробно и познакомлю с время-токовой характеристикой типа С. А в качестве примера возьму два автомата: однополюсный автомат с номинальным током 16 (А) и трехполюсный автомат с номинальным током 63 (А).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_3

Напомню, что тип время-токовой характеристики всегда указывается на корпусе автомата в виде латинской буквы, и в нашем случае, это С16 и С63. Цифры после буквы обозначают величину номинального тока автомата.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_11

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_14

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.5.3.5, существует 3 стандартных типа время-токовой характеристики (или диапазонов токов мгновенного расцепления): B, C и D. Так вот автомат с характеристикой С должен срабатывать в пределах от 5-кратного до 10-кратного тока от номинального (5·In до 10·In).

Помимо стандартных характеристик типа В, С и D, существуют еще и не стандартные характеристики типа А, К и Z, но о них я расскажу Вам как-нибудь в другой раз.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.3.5.17, ток мгновенного расцепления — это наименьшая величина тока, при котором автоматический выключатель сработает (отключится) без выдержки времени, т.е. это и есть его электромагнитный расцепитель (ЭР).

А теперь проверим заявленные характеристики представленных выше автоматов. Для этого я воспользуюсь, уже известным Вам, многофункциональным устройством РЕТОМ-21.

trexpolyusnyi_avtomat_v_odnopolyusnye_трехполюсный_автомат_в_однополюсные_14

Вот график время-токовой характеристики (сокращенно, ВТХ) типа С, взятый из паспорта автомата Elvert:

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_13

Помимо характеристики С, на графике показаны характеристики В и D, но на них в рамках данной статьи не обращайте внимания.

На графике показана зависимость времени отключения автоматического выключателя от протекающего через него тока. Ось Х — это кратность тока в цепи к номинальному току автомата (I/In). Ось У — время срабатывания (t), в секундах (минутах).

Запомните, что время-токовые характеристики практически всех автоматов изображают при температуре окружающей среды +30°С и данная характеристика не исключение.

График разделен двумя линиями, которые и определяют разброс времени срабатывания зон теплового (зеленого цвета на графике) и электромагнитного (коричневого цвета на графике) расцепителей автомата.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_16

Верхняя линия теплового расцепителя (зеленого цвета на графике) — это холодное состояние, т.е. без предварительного пропускания тока через автомат, а нижняя линия теплового расцепителя — это горячее состояние автомата, т.е. который только что был в работе или сразу же после его срабатывания.

1. Токи условного нерасцепления (1,13·In)

У каждого автомата есть такое понятие, как «условный ток нерасцепления» и он всегда равен 1,13·In. При таком токе автомат не отключится в течение 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и в течение 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А).

Точку условного нерасцепления автомата (1,13·In) всегда отображают на графике. Если провести прямую, то видно, что она уходит как бы в бесконечность и с нижней линией теплового расцепителя пересекается в диапазоне от 60 до 120 минут, в зависимости от номинала автомата.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_17

Таким образом, при прохождении через наш рассматриваемый автомат Elvert С16 тока 1,13·In = 18,08 (А) его тепловой расцепитель не должен сработать в течение 1 часа. А при прохождении через автомат С63 тока 1,13·In = 71,19 (А) его тепловой расцепитель не должен сработать в течение 1 часа.

Вот значения «токов условного нерасцепления» для различных номиналов автоматов:

  • 10 (А) — 11,3 (А)
  • 16 (А) — 18,08 (А)
  • 20 (А) — 22,6 (А)
  • 25 (А) — 28,25 (А)
  • 32 (А) — 36,16 (А)
  • 40 (А) — 45,2 (А)
  • 50 (А) — 56,5 (А)
  • 63 (А) — 71,19 (А)

Проверку рассматриваемых автоматов на токи «условного нерасцепления» я проводить не буду, т.к. это занимает достаточно длительное время, да и согласно нашей утвержденной методики на автоматы, такую проверку мы не проводим.

2. Токи условного расцепления (1,45·In)

Есть еще понятие, как «условный ток расцепления» автомата и он всегда равен 1,45·In. При таком токе автомат отключится за время не более 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и за время не более 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А).

Кстати, точку условного расцепления автомата (1,45·In) практически всегда отображают на графике. Если провести прямую, то видно, что она пересекает график в двух точках зоны теплового расцепителя: нижнюю линию в точке 60-70 секунд, а верхнюю — в точке от 60 до 120 минут, в зависимости от номинала автомата.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_18

Таким образом, автомат с номинальным током 16 (А) в течение часа, не отключаясь, может держать нагрузку порядка 23,2 (А), а автомат с номинальным током 63 (А) — порядка 91,35 (А). Но это при условии, что автоматы изначально были в холодном состоянии, в ином случае время их отключения будет значительно меньше.

Вот значения «токов условного расцепления» автоматов различных номиналов для их холодного состояния:

  • 10 (А) — 14,5 (А)
  • 16 (А) — 23,2 (А)
  • 20 (А) — 29 (А)
  • 25 (А) — 36,25 (А)
  • 32 (А) — 46,4 (А)
  • 40 (А) — 58(А)
  • 50 (А) — 72,5 (А)
  • 63 (А) — 91,35 (А)

Вот об этом не стоит забывать при выборе сечения проводов и кабелей для электропроводки (вот Вам таблица в помощь).

kak_opredelit_sechenie_provoda_как_определить_сечение_провода_3

Вот представьте себе, что кабель сечением 2,5 кв.мм Вы защищаете автоматом на 25 (А). Вдруг по некоторым причинам Вы перегрузили линию до 36 (А). Такое зачастую бывает, особенно в зимнее время, когда включены нагреватели и множество различных бытовых приборов.

Автомат номиналом 25 (А) при токе 36 (А) может не отключаться в течение целого часа (из холодного состояния), а по кабелю будет идти ток, который превышает его длительно-допустимый ток (25 А).

За это время кабель конечно же не расплавится, но нагреться может достаточно сильно. Более точнее скажу, когда проведу данный эксперимент и измерю температуру нагрева с помощью тепловизора. Так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки Электрика», чтобы не пропустить выход новых статей.

А Вы все знаете, что повышенная температура всегда подвергает изоляцию ускоренному старению, т.е. сегодня нагрели, завтра и послезавтра перегрели, происходит ее старение и растрескивание, изоляция ухудшается, что в итоге может привести к короткому замыканию и прочим разным последствиям.

А если еще учесть то, что в последнее время производители кабельной продукции преднамеренно занижают сечения жил, то ситуация тем более усугубляется.

provod_punp_провод_пунп

Некоторые мои коллеги в Интернете, ссылаясь на мое мнение, утверждают, что я не прав и сильно перестраховываюсь. Да, возможно это и так, и температура нагрева кабеля не выйдет за предельные нормы, но еще раз повторю про ситуацию с занижением сечения жил. Вы думаете, что приобрели кабель сечением 2,5 кв.мм, но по факту это может оказаться кабель с сечением жил 2,0 кв.мм. И про прочей равной нагрузке он может нагреться уже гораздо сильнее. Поэтому я считаю, что данный факт мы, как специалисты, должны учитывать в том числе.

В принципе, выбор номиналов автоматических выключателей это отдельная тема для статьи. Я лишь привел здесь одну из наиболее распространенных ошибок.

Лично я рекомендую защищать кабели следующим образом:

  • 1,5 кв.мм — защищаем автоматом на 10 (А)
  • 2,5 кв.мм —  защищаем автоматом на 16 (А)
  • 4 кв.мм —  защищаем автоматом на 20 (А) и 25 (А)
  • 6 кв.мм —  защищаем автоматом на 25 (А) и 32 (А)
  • 10 кв.мм — защищаем автоматом 40 (А)
  • 16 кв.мм — защищаем автоматом 50 (А)
  • 25 кв.мм — защищаем автоматом 63 (А)

Для удобства все данные я свел в одну таблицу:

vremya_tokovye_xarakteristiki_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_21

А теперь проверим рассмотренные автоматы на токи условного расцепления.

Чтобы мне не терять время, я буду сразу проверять 4 автомата с номинальным током 16 (А), подключив их последовательно.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_19

В общем наводим ток 23,2 (А) и засекаем время.

Первым отключился четвертый автомат, время срабатывания которого составило 108,4 (сек.).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_21

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_20

Сейчас я исключу отключившийся автомат из схемы и продолжу испытания остальных. Более подробнее про это Вы можете посмотреть в видеоролике в конце статьи, а сейчас я укажу получившееся время срабатывания всех четырех автоматов:

  • автомат №1 — 376,32 (сек.)
  • автомат №2 — 130,48 (сек.)
  • автомат №3 — 220,92 (сек.)
  • автомат №4 — 108,4  (сек.)

Все наши автоматы сработали в пределах заявленных время-токовых характеристик.

Теперь у нас на очереди трехполюсный автоматический выключатель Elvert с номинальным током 63 (А). Проверять его тепловой расцепитель я буду, пропуская одновременно через все три полюса ток 91,35 (А).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_22

Автомат сработал за время 267,2 сек., что также соответствует ВТХ.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_23

3. Проверка теплового расцепителя при токе 2,55·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.1.2 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 2,55·In, то его тепловой расцепитель должен сработать за время не менее 1 секунды и не более 60 секунд для автоматов с номинальным током ≤ 32 (А), или не менее 1 секунды и не более 120 секунд для автоматов с номинальным током > 32 (А).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_24

На графике видно, что нижний предел по отключению взят с некоторым запасом, т.е. не 1 секунду, а целых 8 секунд. Верхний предел тоже взят с небольшим запасом — не 60 секунд, а 40 секунд. На то есть право у производителей автоматов. Вот поэтому они всегда к каждому автомату прикладывают, непосредственно, свою ВТХ, которая, естественно, что удовлетворяет всем требованиям ГОСТ Р 50345-2010.

Проверим!

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 40,8 (А), согласно ГОСТ Р 50345-2010, должен отключиться за время не менее 1 секунды из горячего состояния и не более 60 секунд из холодного состояния. Но, согласно ВТХ завода-производителя, время отключения должно находиться в пределах от 8 до 40 секунд.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_25

Первый раз автомат отключился за время 5,35 (сек.), а второй раз — за время 5,26 (сек).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_26

Как видите, время срабатывания автомата лежит вне предела ВТХ завода-производителя, но вполне соответствует ГОСТ Р 50345-2010.

И для какой цели производитель отобразил график ВТХ в таком виде, если автоматы срабатывают вне этого графика?! Это несоответствие необходимо исправить!

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 160,65 (А) должен отключиться за время не менее 1 секунды из горячего состояния и не более 120 секунд из холодного состояния. Каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_27

Автомат отключился за время:

  • первый полюс - 15,37 (сек.)
  • второй полюс - 31,89 (сек.)
  • третий полюс - 30,52 (сек.)

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_28

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_29

4. Проверка электромагнитного расцепителя при токе 5·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.2.1 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 5·In, то он должен отключиться за время не менее 0,1 секунды. Верхний предел по времени ГОСТом Р 50345-2010 не определен, и у автоматов разных производителей здесь может наблюдаться не большой разброс в пределах от 1 до 10 секунд.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_31

Странно, конечно, ведь речь идет об электромагнитном расцепителе и он должен срабатывать без выдержки времени. Но тем не менее, при токе 3·In электромагнитный расцепитель еще не срабатывает и по факту автомат отключается все таки от теплового расцепителя. Вот именно поэтому измеренное значение петли фаза-ноль сравнивают не с 5-кратным током, а с 10-кратным, учитывая коэффициент 1,1.

Итак, автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 80 (А) должен отключиться за время не менее 0,1 секунды.

Первый раз автомат отключился за время 0,942 (сек.), а второй раз — за время 0,95 (сек.), что вполне удовлетворяет вышеперечисленным требованиям.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_32

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 315 (А) должен отключиться за время не менее 0,1 секунды. Здесь аналогично, каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

Автомат отключился за время:

  • первый полюс - 4,97 (сек.)
  • второй полюс - 3,36 (сек.)
  • третий полюс - 5,2 (сек.)

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_33

5. Проверка электромагнитного расцепителя при токе 10·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.2.1 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 10·In, то он должен отключиться за время менее 0,1 секунды.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_34

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 160 (А) должен отключиться за время менее 0,1 секунды.

Первый раз автомат отключился за время 6,5 (мсек.), а второй раз — за время 6,5 (мсек.).

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_35

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 630 (А) должен отключиться за время менее 0,1 секунды. Здесь аналогично, каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

Автомат отключился за время:

  • первый полюс - 7,6 (мсек.)
  • второй полюс - 7,8 (мсек.)
  • третий полюс - 7,6 (мсек.)

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_36

Как видите, оба автомата полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 50345-2010 и заявленным характеристикам завода-изготовителя Elvert.

Всю информацию по пределам срабатывания время-токовых характеристик различных типов (B, C и D) я представил в виде общей таблицы:

vremya_tokovye_xarakteristiki_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_19

Как видите, разницей между время-токовыми характеристиками типа В, С и D являются только значения срабатывания электромагнитного расцепителя (ЭР). По тепловой защите они работают в одних пределах по времени.

Кому интересно, то смотрите весь процесс прогрузки автоматов в моем видеоролике:

P.S. Это все, что я хотел рассказать Вам про время-токовую характеристику типа С на примере модульных автоматических выключателей Elvert серии Z406. Надеюсь, что теперь Вы сможете самостоятельно определять пределы времени срабатывания модульных автоматов с характеристикой С, а также правильно рассчитывать сечения проводов в зависимости от номиналов автоматов. Все интересующие вопросы пишите в комментариях. Спасибо за внимание. До новых встреч.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


17 комментариев к записи “Время-токовая характеристика «С» автоматических выключателей”

  1. Сергей:

    Что такое номинальная отключающая способность?для чего она?

  2. Александр:

    Вот всё прекрасно понимаю про токи условного расцепления и допустимые токи для кабеля/провода. И на мелких диаметрах свято соблюдаю (1,5кв.мм — 10А, 2,5кв.мм — 16А и пр.)

    Но вот для 63А выполнить разводку 25 кв.мм физически весьма затруднительно. Вот сейчас как раз родственнику помогаю с электрикой в доме. 15 кВт по одной фазе, т.е. те самые 63А.
    ПУГВ 25кв.мм — очень толстый и жёсткий провод, даже в шкафу ABB серии B с расстоянием между DIN-рейками 150мм и глубиной 215мм, который я выбрал, он ложится очень плохо. Что уж говорить про более массовые и компактные серии. Но это полбеды — главное, что в существенную часть модульки (включая самую ходовую серию автоматов ABB S200) наконечники НШВИ 25 кв.мм вообще не лезут. А двойные НШВИ на такой диаметр не лезут вообще никуда, даже в суровые рубильники ABB OT63.
    Так что приходится на свой страх и риск ограничиться 16 кв.мм. Благо в условиях жилого дома шансы, что автомат будет неожиданно перегружен прямо с холодного состояния, исчезающе малы.

  3. ПАВ:

    Зачем ему такая моща, минизавод там, или что? Какая бытовуха столько жрет?

  4. Админ:

    Сергей, согласно ГОСТ 50345-2010, п.3.5.5 наибольшая отключающая способность — это переменная составляющая ожидаемого тока, выраженная его действующим значением, которую выключатель должен проводить в течение времени отключения и отключать в заданных условиях.

  5. Константин:

    Все понятно ,но по поводу эм.расцепителя не понятно,почему при In 10 он отключиться не более через 0,1 мс(по графику не понятно) почему не через 1с?

  6. Админ:

    Константин, это строгое требование ГОСТ 50345-2010, что при 10-кратном токе отключение должно быть за время не более 0,1 секунды. А на графике всегда отображают подобным образом, самому данный факт не понятен.

  7. Константин:

    То есть он по правилам должен отключиться ,а по факту не известно.Не понятно зачем на графике указывать холодное ,теплое состояние эм.расцепителя-если не понятно как автомат будет срабатывать?

  8. Админ:

    Константин, Вы статью читали?! У электромагнитного расцепителя нет понятия холодного или горячего состояния. Он строго срабатывает по требованиям ГОСТ, при 10-кратном токе менее, чем за 0,1 секунду, а при 5-кратном — более, чем за 0,1 секунду.

  9. Константин:

    Согласен по по поводу эл.магнитного расцепителя(стыдно,спишем на пиво).

  10. Lounger:

    Тоже никогда до конца не понимал этих графиков. Но и рисуют их по-разному. Здесь что-то выделено на границе 0,1с.

  11. Lounger:

    С какого-то импортного DIY ресурса. Предыдущий рисунок из каталога GE.

  12. Админ:

    Lounger, на графике GE и выделены все имеющиеся точки, про которые я и рассказывал в статье: 1,13; 1,45; 2,55, а также граница срабатывания (0,1 сек.)электромагнитных расцепителей типов B, C и D.

  13. robsonglaz:

    Спасибо за отличную работу, всем рекомендую данный сайт

  14. Andrey:

    «Помимо стандартных характеристик типа В, С и D, существуют еще и не стандартные характеристики типа А, К и Z, но о них я расскажу Вам как-нибудь в другой раз.»
    Ждем статью по теме нестандартных характеристик типа А, K, Z, на примере какого нибудь ВА 88-35.
    Очень познавательные статьи! Спасибо Вам!

  15. Админ:

    Andrey, сейчас в наличии имеется двухполюсный S202 от АВВ с характеристикой Z и номинальным током 2 (А). Вот его и можно взять в качестве примера.

  16. ПАВ:

    Админ- ххх, купил бы.
    Andrey: а какая разница- ВА там или другой, ВТХ все равно типовые.

  17. Андрей:

    Уважаемый автор при испытаниях не учитывает следующие условия. Температура калибровки модульных выключателей составляет 30℃. Если окружающая температура при испытаниях отличается от температуры калибровки (вряд ли в лаборатории поддерживается температура 30℃), то необходимо вводить поправку к номинальном току. Второе — минимальная длина каждого временного соединения от вывода до вывода по ГОСТу должна составлять 1 метр для сечений до 10 мм квадратных, и 2 метра для сечений выше 10 им квадратных. Автор же при испытаниях использует проводники намного короче.

Оставить комментарий