Влияние температуры на характеристики автоматов 0,4 кВ

Всем привет.

Если говорить про конечные уровни распределения в сетях 0,4 кВ (РЩ — нагрузка), то главная особенность выбора автоматов там — учет рабочей температуры. И это не только температура окружающего воздуха. Важно насколько нагревается сам автомат в ходе эксплуатации, а на этот процесс влияет несколько факторов. О них и поговорим в сегодняшней статье.

Когда температуру автомата 0,4 кВ нужно учитывать?

Есть два типа тепловых расцепителей автоматических выключателя по отношению к влиянию температуры — компенсированные и некомпенсированные.

Первые имеют встроенные системы компенсации температурных колебаний в широких пределах. Это относится к промышленным автоматам (ГОСТ Р 50030.2-2010 / МЭК 60947-2:2006) с термомагнитными и электронными расцепителями. Современные электронные расцепители по-сути представляют собой полноценные блоки релейной защиты и по принципу действия нечувствительны к температуре. Электромагнитные расцепители промышленных автоматов могут иметь температурную компенсацию (например, автоматы защиты двигателей), а могут не иметь. Это нужно уточнять по каталогу на конкретный автомат.

Обратная ситуация с бытовыми автоматами (ГОСТ Р 50345-2010 / МЭК 60898-1:2003). Их параметры срабатывания сильно зависят от температуры, причем как в сторону нагрева, так и в сторону охлаждения.

Таким образом, получаем краткую инструкцию:

  • Бытовой автомат: всегда учитываем температуру при выборе автомата;
  • Выключатель с термомагнитным расцепителем: наличие температурной компенсации уточняем по каталогу. Если ее нет, то учитываем влияние температуры;
  • Выключатель с электронным расцепителем: температура не влияет на уставки расцепителя.

Правда есть один момент — при очень высоких температурах работы (50-70 гр. С) расцепитель должен защитить силовую часть выключателя от теплового повреждения. Тогда “жертвой” температуры становятся даже электронные расцепители, а вернее специалист, который считает для них уставки. Ему приходится ограничивать уставку теплового расцепителя (фактически снижать номинальной ток), чтобы автомату “не стало дурно” от таких тепловых режимов.

В чем состоит влияние температуры на автомат?

Чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим стандартную характеристику автомата (например, Acti9 iC60N) при различных температурах.
Контрольной температурой для бытовых автоматов является 30 гр.С. — ей соответствует правый график Рис.1.

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «Acti 9», Schneider Electric)

Обратите внимание на гарантированные токи нерасцепления (Int=1,13*In) и расцепления (It=1,45*In) теплового расцепителя в верхней левой части этого графика. Для контрольного времени в 1 час (3600 с) при кратности 1,13 автомат точно не сработает, а при кратности 1,45 точно сработает и отключит присоединение. Думаю, вам знакомы эти величины.

А теперь посмотрим на левый график Рис. 1. Здесь те же кривые построены для температуры 50 гр.С. Как видно гарантированные токи стали меньше (1,05 и 1,3) и как бы сместились влево.

Такие же отклонения, только вправо, происходят при снижении температуры. Условно это можно показать на Рис. 2.

Рис.1 Характеристики модульного автомата при различной температуре (из каталога «System pro M compact», ABB)

Таким образом, при увеличении температуры возникает риск ложного отключения автомата от рабочих токов, или даже его термического повреждения, а при снижении — риск отказа защиты от перегрузки кабеля, если она выбрана по контрольной температуре.

Какие факторы влияют на температуру выключателя 0,4 кВ?

Очевидно, что основной фактор — это температура окружающей среды. Причем лучше всего знать не какую-то среднюю рабочую, а диапазон возможных температур на объекте и проверять граничные точки (максимальную и минимальную). Особенно, если устройство находится в неотапливаемом помещении, где возможны большие колебания температуры. Иначе получится, что летом защита от перегрузки работает, а зимой нет)

Рис. 3. Влияние температуры окружающей среды (из каталога «Acti 9», Schneider Electric)

Второй важный фактор относится к способу установки модульных автоматов (MCB) в шкафу. Если автоматы стоят в ряду, вплотную друг к другу (а это обычно так) то средние автоматы нагреваются больше, чем крайние. Это происходит даже при рабочих токах и нормальной температуре окружающей среды. Поэтому вы должны использовать понижающие коэффициенты при выборе тока срабатывания (читайте номинального тока) таких автоматов.

Рис. 4. Влияние способа установки автоматов в шкафу (из каталога «System pro M compact», ABB)

Третий фактор относится к воздушным автоматам (ACB) и автоматам в литом корпусе (MCCB). Если вы устанавливаете в корпус таких автоматов дополнительные модули (например, модуль дифф. токов), то стоящий рядом термомагнитный расцепитель может нагреваться сильнее, чем при контрольной температуре. Этот момент нужно уточнять по каталогам производителей.

Рис. 5. Влияние дополнительного оборудования (из каталога «Compact NSX 100-630 A», Schneider Electric)


Основной вывод, который можно сделать по данной статье — выбор автоматических выключателей 0,4 кВ не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Нужно учитывать множество факторов и один из самых важных — это рабочая температура автомата.

Перед расчетом хорошенько изучите каталоги и рекомендации от производителей и обязательно запросите недостающие исходные данные. Это позволит предотвратить множество проблем.

Этот и другие вопросы, касающиеся выбора автоматов, будут рассмотрены в новом курсе “Защита сетей 0,4 кВ автоматическими выключателями”, который выйдет в начале сентября.

Всего хорошего!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.