Catec-RU

Режим TT

При данном режиме заземления дифференциальное реле является практически единственным способом защиты от непрямого контакта. Например, для предотвращения контакта с напряжением свыше 50В ток I n должен соответствовать формуле:

Если установка заземления особенно затруднена, и значения сопротивления превышают сотни Ом (возвышения, засушливые места и т.д.), выходом из ситуации является установка высокочувствительных устройств.

Режим TNS

При данном режиме заземления ток повреждения эквивалентен току короткого замыкания между фазой и нейтралью. Последний устраняется с помощью соответствующих устройств (предохранители, размыкатели и т.д.) в течение промежутка времени, достаточного для защиты от непрямого контакта. Если невозможно достичь требуемого времени срабатывания (слишком большая длина проводки, и, следовательно, недостаточное минимальное значение Isc, слишком большое время реакции защитного устройства и т.п.), необходимо комбинировать защиту от превышения тока с установкой дифференциальной защиты. Такой вариант позволяет обеспечить защиту от непрямого контакта при практически любой длине проводников.

catec_147_a_1_gb_cat.

Режим IT

Обычно не требуется использование размыкателя сети при первой неисправности. Опасное контактное напряжение может возникнуть при второй неисправности, либо в том случае, когда корпуса подключены к несвязанным или удаленным друг от друга заземлителям (или же если доступные одновременно корпуса подключены к одному заземлению, полное сопротивление защитной цепи которого слишком высоко).

Исходя из этих соображений, для системы IT использование дифференциального устройства является обязательным:

•для устройств или установок, защитные сети или корпуса которых подключены к несвязанным заземлениям,

•для условий, описанных для нагрузкиTNS (отключение при втором сбое не обеспечивается защитой от превышения тока, что недопустимо для данных условий безопасности).

Защита от непрямого контакта при подключении групп корпусов к независимым заземлениям

При режиме заземления нейтрали TT так же, как и при режиме IT, если корпуса электрооборудования подключены к раздельным заземлениям на выходе одного и того же источника питания, каждая группа корпусов должна быть защищена индивидуальным защитным устройством.

catec_149_a_1_x_cat.

Высокочувствительная защита и разъемы для подключения компьютерного оборудования

Ток утечки компьютерного оборудования может быть довольно высоким, что представляет опасность для использования высокочувствительного дифференциального устройства.

В соответствии с предложением Министерства труда и Указом от 08/01/92, устанавливаются требуемые защитные меры для предотвращения прямого контакта; розетки ≤ 32A, питающие стационарное или полустационарное оборудование класса I, которое не требует отключения питания при неисправности изоляции в соответствии с сервисными требованиями, могут не оснащаться высокочувствительными устройствами.

Руководитель организации самостоятельно принимает решение о целесообразности такой установки. Эти специальные розетки, не оснащенные высокочувствительной защитой , должны быть помечены во избежание их использования для других целей.

Определения

Падение напряжения – это разница в напряжении между начальной точкой устройства и точкой подключения потребителя. Для обеспечения корректной работы потребителя, стандарты IEC 60 364 и IEC 364 определяют максимальное падение напряжения (см. табл. A).

Расчет падения напряжения для кабеля длиной L

Таблица A. Максимальный перепад напряжения в соответствии с IEC 60 364.

Выключатель (IEC 947 -3 и 2.1)

Механическое разъединительное устройство, предназначенное для:

•включения, проведения и отключения тока в нормальных условиях работы цепи (а), возможно наличие особых условий работы при перегрузке;

•проведения тока в аномальных условиях работы цепи – например при коротком замыкании определенной длительности (выключатель может иметь возможность создавать ток короткого замыкания, но не имеет возможности отключать его).

(a) Под нормальными условиями обычно понимается использование оборудования при температуре окружающей среды 40° C на протяжении 8 часов.

Разъединитель (IEC 947 -3 и 2.2)

«Механическое коммутационное устройство, которое в открытом состоянии отвечает требованиям к изоляции. Данное устройство может проводить ток как в нормальных условиях работы цепи, так и в аномальных на протяжении определенного промежутка времени.

Разъединитель предназначен для коммутации без нагрузки.

Выключатель-разъединитель (IEC 947 -3 § 2.3)

Выключатель, который в открытом положении соответствует определенным требованиям к выключателям-разъедини- телям.

Выключатель-разъединитель с предохр. (IEC 947 -3 § 2.9)

Выключатель-разъединитель, в одном или нескольких контактах которого присутствует последовательно подключенный предохранитель.

Разделение контактов

В соответствии со стандартом для механических коммутационных устройств IEC 947 -3 или IEC 364 -5 -537 все разъединительные устройства должны обеспечивать надлежащее разделение контактов.

Проверка способности к разделению контактов в соответствии со стандартом IEC 947 -3 выполняется с помощью трех тестов:

•тест изоляции определяет сопротивление искровому пробою (Uimp: импульсное напряжение) в зависимости от зазора между контактами (Обычно Uimp = 8 кВ при Ue = 400/690В);

•измерение тока утечки (Ip) определяет сопротивление изоляции в разомкнутом положении в частной зависимости длины пути тока утечки. При

110% от Ue, Ip < 0,5 мА (новые устройства) и Ip < 6 мА (устройства на стадии завершения рабочего цикла);

•проверка прочности исполнительного механизма и указателя положения проводится для проверки «механической» надежности указания положения. Устройство фиксируется в положении «I» и на исполнительный механизм подается усилие, в три раза превышающее стандартное рабочее усилие. Во время проведения теста, устройство не должно иметь возможности фиксации в положении «O», а устройство не должно оставаться в этом положении после проведения теста. Данный тест не является обязательным в том случае, если размыкание/замыкание контактов отображается другими средствами, например с помощью механического индикатора, за счет прямой видимости контактов и т.д.

Третий тест определяет соответствие принципу «полностью видимого» разрыва цепи, что требуется в соответствии с Указом от 14 ноября 1988 года для обеспечения функции изоляции в низковольтных системах класса В (500В < U ≤ 1000В переменного и 750В < U ≤ 1500В постоянного напряжения).

Последняя характеристика требуется в соответствии со стандартом NF C 15-100, за исключением устройств SELV или PELV (U ≤ 50В переменного или 120В постоянного напряжения).

Размыкание под нагрузкой и при перегрузке

Обеспечивается с помощью устройств, выполняющих функцию включения и отключения в нормальных условиях и в условиях перегрузки. По результатам тестов определяется способность устройств подключать и отключать определенные нагрузки. Здесь могут присутствовать большие токи перегрузки при низком значении cos (запуск двигателя или заблокированный ротор).

Тип нагрузки или режим нагрузки определяют категорию режима нагрузки

устройства.

Размыкающее действие в случае короткого замыкания

Выключатель не предназначен для размыкания при возникновении тока КЗ. Однако его динамическая устойчивость должна быть достаточной для пропускания тока КЗ до момента срабатывания соответствующего защитного устройства.

В случае наличия предохранителя на выключателе, цепь при КЗ размыкается с помощью предохранителя (см. гл. «Предохранители», стр. D.44), что дает хорошие возможности ограничения высоких токов КЗ.

Отключающая и включающая способность

В отличии от размыкателей цепи, для которых данные характеристики показывали бы размыкающие характеристики или характеристики КЗ (что, вероятно, приводило бы к необходимости замены оборудования), отключающая и включающая способность выключателей показывает максимально возможные значения в категории их использования. В таких экстремальных условиях эксплуатации выключатель должен сохранять свои характеристики, в частности стойкость к утечке тока и повышению температуры.

Таблица B.

Электрическая и механическая долговечность

Данный стандарт устанавливает минимальное количество электрических (при полной нагрузке) и механических (без нагрузки) рабочих циклов, которые должны выполнять устройства. Эти характеристики показывают теоретический срок эксплуатации, во время которого устройства должны сохранять свои характеристики, в частности, сопротивляемость к утечке тока и повышению температуры.

Данные характеристики зависят от режима использования и номинала устройства. В соответствии с предполагаемым режимом использования, выделяют две дополнительных категории применения:

•категория A: частая коммутация (вблизи к нагрузке);

•категория B: нечастая коммутация (в начале установки или системы электропроводки).

Рабочий ток Ie

Рабочий ток определяется с помощью тестов на выносливость (как механическую, так и электрическую) и тестов на включающую, а также отключающую способность.

Характеристики кратковременного тока

•сопротивляемость кратковременному току (Icw): Допустимый действующий ток rms на протяжении 1 сек.;

•отключающая способность (Icm): пиковое значение тока, который может выдержать устройство во время К.З.;

•условный ток КЗ: действующий ток, который может выдержать устройство в случае использования совместно с защитным устройством, ограничивающим как ток, так и его продолжительность;

•динамическая сопротивляемость: пиковый ток, который выдерживает устройство в замкнутом положении.

Характеристика, определяемая данным стандартом – это сопротивляемость кратковременному току (Icw), из которой выводится минимальная динамическая сопротивляемость. Она определяет ток, который выключатель может выдержать без плавления.

Данная функция предназначена для обеспечения полного или частичного отключения устройства в целях обеспечения безопасности. Функция отключения подразумевает следующие действия:

•отключение всех проводников, находящихся под напряжением;

•гарантированное отключение без нагрузки, в том случае, если присутствуют дополнительные меры (например, вспомогательный контакт «не включать при нагрузке» и т.д.), которые обеспечивают возможность избежать отключения рабочего тока при полной нагрузке. Для повышения безопасности может использоваться коммутационное устройство, способное разрывать цепь под нагрузкой или изолировать ее;

•разделение контактов.

Данная функция обеспечивает отключение от клемм цепи. Целью этой функции является отключение нагрузок во избежание опасности возгорания, ожогов или поражения электротоком. Это подразумевает возможность быстрого доступа к отключаемому устройству, равно как и его идентификации. Быстрота доступа зависит от планировки места установки устройства, рабочего оборудования и наличия персонала.

Функция аварийного отключения подразумевает следующие действия:

•возможность отключения под нагрузкой;

•обесточивание всех проводников под напряжением.

Отключение для проведения технического обслуживания механических узлов

Данная функция предназначена для отключения устройства с целью проведения техобслуживания без риска получения физического повреждения, либо же для более длительных отключений.

Устройства должны быть легко идентифицируемыми и использоваться в соответствии со своим предназначением.

Функция отключения устройства с целью проведения техобслуживания подразумевает следующие действия:

•Возможность отключения под нагрузкой. Поскольку персонал, выполняющий обслуживание, не обязательно состоит только из квалифицированных электриков, должна быть обеспечена возможность разрыва цепи без предварительного снятия нагрузки или проверки категории применения устройства;

•Разделение контактов. Обеспечивает невозможность случайного включения устройства.

Такую же функцию может выполнять локальный защитный корпус.

В таких корпусах обычно используются видимые размыкающие выключатели в тех случаях, когда требуется внешний контроль за состоянием устройства. Визуальное отключение используется для увеличения безопасности персонала, работающего в опасных местах (особенно в местах с повышенными механическими рисками), а также в тех случаях, если поврежденная рукоятка рубильника исключает возможность индикации позиции выключателя.

Аварийная остановка

Отличается от аварийного отключения тем, что учитывает риски, связанные с движущимися частями машины.

Аварийная остановка подразумевает следующие действия:

•возможность отключения под нагрузкой;

•обесточивание всех проводников под напряжением;

•возможность сохранения напряжения, используемого, например, для торможения движущихся частей.

Функциональное отключение

На практике, при эксплуатации электрической установки должна присутствовать возможность локального воздействия без отключения всей установки.

Функция функционального управления подразумевает следующие действия:

•возможность отключения под нагрузкой;

•обесточивание отдельных проводников под напряжением (например, 2 из 3 фаз двигателя).

Характеристики рабочего тока, указанные в общем каталоге, относятся к схеме, показанной на рис. 2 (кроме тех случаев, когда дополнительно указано «2 последовательных »; в данном случае, см. рис. 3).

Рис. 2. 1. Полюс на полярность.

Рис. 3. 2. Последовательных полюса на полярность.

Пример 1. Последовательные полюса

Устройство 400 A SIRCO, используемое в сети 500В постоянного тока с рабочим током 400 A в категории DC 23, должно иметь 2 полюса на полярность. Пример 2. При параллельном подключении двух параллельных полюсов убедитесь в правильном распределении на обеих линиях.

Коммутационные устройства

Таблица A

* Кроме номинала 1250A.

catec_057_a_1_x_cat.

Рис. 4. Параллельные полюса.

При использовании устройств типа SIDERMAT или FUSOMAT, а также размыкающих устройств, предназначенных для защиты от непрямого контакта или короткого замыкания, следует принимать во внимание время размыкания цепи. Время между срабатыванием и фактическим размыканием контакта

– менее 0,05 сек.

Переключение источников электропитания

Время срабатывания O - I или O - II от 0,7 до 2,1 сек. в зависимости от устройства.

Время переключения I-II – от 1,1 до 3,6 сек.(подробнее см. главу «Моторизированный переключатель SIRCOVER»).

•Для локального аварийного выключателя номинал составляет – AC23 от номинального тока (In) двигателя;

•в цепях с частыми запусками двигателей требуется расчет эквивалентного теплового тока (Ithq).

Ток при запуске варьируется в зависимости от характеристик инерционности двигателя. При прямом пуске значения обычно находятся в следующих пределах:

–пиковый ток: от 8 до 10 In;

–продолжительность пикового тока: от 20 до 30 мс;

–пусковой ток Id от 4 до 8 In;

–время запуска td от 2 до 4 сек.

Перед конденсаторной батареей

Выбирайте выключатель с номиналом в 1,5 раза больше номинального тока конденсаторной батареи (Ic).

Ith > 1.5 Ic

catec_058_a_1_x_cat.

Рис. 1. Выключатель перед конденсаторной батареей.

На первичной обмотке трансформатора

Убедитесь, что включающая способность (включающая способность) выключателя превышает ток холостого хода трансформатора.

Включающая способность > Id

catec_059_a_1_x_cat.

Рис. 2.Установка выключателя на первичной обмотке трансформатора.

Таблица A.

Id – холостой ток трансформатора

In – номинальный ток трансформатора

catec_060_a_1_x_cat.

Рис. 3. Выключатель перед двигателем.

Пример изменения номинального значения в зависимости от типа запуска.

Ithq = In x Kd и Ith ≥ Ithq

Таблица B.

(1)n – кол-во запусков в час, при которых требуется изменение номинала;

(2)Kd – пусковой коэффициент ≥ 1;

(3)вентиляторы, насосы и т.д.;

(4)средние значения значительно колеблются в зависимости от типа двигателя и потребителя.

•Циклические перегрузки (кроме запусков). При использовании со специализированным оборудованием (сварочные машины, двигатели) и генераторами с периодическими пиковыми токами, расчет эквивалентного тока (Ithq) производится по следующей формуле:

Ithq = (I21xt1) + (I22 xt2) + In2 x(tc-[t1+t2])

tc

I1 – ток перегрузки;

I2 – возможная промежуточная перегрузка; In – номинальный рабочий ток;

t1 и t2 – продолжительность токов I1 и I2 в секундах;

tc – продолжительность цикла в секундах (нижний предел 30 сек).

catec_061_a_1_gb_cat.

Рис. 4. Циклическая перегрузка.

Корректировочный коэффициент

Для некоторых условий работы требуется корректировка теплового тока с помощью корректировочного коэффициента.

Корректирующий коэффициент Kt

в зависимости от температуры окружающей среды

Температура окружающего воздуха вокруг устройства

• Упрощенный метод.

Ithu ≤ Ith x Kt

Табл. A: коэф. корректировки в зависимости от темп. окружающей среды.

Kt: корректирующий коэффициент.

•Для конкретного применения можно выполнить более точный расчет.

Для выполнения такого расчета обращайтесь, пожалуйста, в нашу компанию.

Использование в сочетании с предохранителями

• Упрощенный метод.

Номинал выключателя должен быть скорректирован на коэффициент 0,8, если напрямую к клеммам выключателя подключены плавкие предохранители. Пример: Комплект с предохранителями 1250 A состоит из выключателя 1600 A и трех предохранителей 1250 A gG.

• Для конкретного применения можно выполнить более точный расчет.

Для выполнения такого расчета обращайтесь, пожалуйста, в нашу компанию.

Изменение других номинальных значений в зависимости от температуры:

•выключатели с плавкими предохранителями, оснащенные быстродействующими предохранителями;

•в некоторых случаях, пересчет номиналов требуется при эксплуатации 24 часа в сутки на полной нагрузке.Обращайтесь, пожалуйста, в нашу компанию.

Коэффицент корректировки Kf в зависимости от частоты

Ithu ≤ Ith x Kf

Таблица B. Коэфф. корректировки в зависимости от частоты f.

Kf: коэфф. корректировки.

Коэффицент корректировки Ka коррекция

взависимости от высоты

•Номинал Ith не изменяется;

•изменяются номиналы Ue и Ie как для постоянного, так и для переменного тока.

Таблица C. Коэфф. корректировки в зависимости от высоты A.

Коэффициент корректировки Kp

в зависимости от положения устройства

Подключение выключателей

Поскольку весь модельный ряд выключателей SOCOMEC имеет систему двойного размыкания на полюс, источник питания может быть подключен как сверху, так и снизу устройства (кроме случаев, когда регламентирующие нормы требуют подключения только с нижней стороны).

Коэффициент корректировки Kp в зависимости от положения устройства

CATEC 120A

Рис. 1. Направление подключения питания.

Монтаж и размещение выключателей

Ithu ≤ Ith x Kp

CATEC 121 A

Рис. 2. Изменение номинала в зависимости от положения.

Вращение места установки устройства может производиться либо только по часовой стрелке, либо только против часовой стрелки. Это предусмотрено для обеспечения независимости переключающих характеристик от скорости работы.

Таблица D.

Основные составляющие ветви цепи двигателя согласно требованиям национальных правил по установке электрооборудования

•Разъединители;

•Устройство защиты ветви цепи от короткого замыкания;

•Блок управления двигателнм;

•Устройства защиты двигателя от перегрузки.

Разъединители

В качестве разъединителя можно использовать ручной размыкающий выключатель в соответствии с UL 98.

Ручной блок управления двигателем (в соответствии с UL 508) с дополнительной маркировкой «может использоваться для отключения двигателя» разрешается использовать в качестве разъединителя, только если его устанавливают между устройством защиты от короткого замыкания и неисправности заземления в последней ответвленной цепи и двигателем(NEC 2002 Article 430.109).

Устройство защиты ответвленной цепи от короткого замыкания

В качестве устройства защиты от короткого замыкания может использоваться предохранитель или выключатель с зависимой выдержкой времени.

Блок управления двигателем

Любой выключатель или устройство, используемое обычно для включения и остановки двигателя в соответствии со статьей Национальных правил по установке электрооборудования 430.81.

Устройства защиты двигателя от перегрузки

Национальные правила по установке электрооборудования разрешают использовать только предохранители, как единственные средства защиты ответвленных цепей двигателя от перегрузок. Такой подход часто удобен только для небольших однофазных двигателей.

3-х фазные двигатели с большой интегральной мощностью в большинстве случаев управляются пускателем двигателя, в состав которого входит и противоперегрузочное реле. Так как противоперегрузочное реле обеспечивает защиту ответвленной цепи двигателя от перегрузок, предохранители можно применять для защиты от короткого замыкания.

Обозначение площади сечения диаметра провода

Степени защиты Nema и соответствующие значения IP

Новые требования NFPA 79 и технические решения

Как указано в стандарте NFPA 79, раздел 5.3.3.1 и 6.2.3.1.2, предлагаемые нами разъединители полностью соответствуют всем указанным ниже требованиям.

1. Изоляция электрооборудования от сети электропитания и наличие только двух положений: выключить (разомкнуть) и включить (замкнуть). 2. Наличие дополнительных рабочих механизмов

(например, рукоятки).

3.Возможность зафиксировать устройство только в положении «выключить» (разомкнуть) (например, наличие висячего замка), независимо от положения дверцы. В зафиксированном виде необходимо предупреждать как удаленное, так и местное замыкание (включение).

4.Возможность управления устройством (только квалифицированными специалистами) независимо от положения дверцы, без использования вспомогательных инструментов или устройств.

Фланцевые и боковые выключатели.

Как фланцевые, так и боковые выключатели отвечают требованиям NFPA79 и не требуют дополнительных приспособлений.