Часо-стумові характеристики В,С,D

Ви напевно помічали, що на корпусах модульних автоматів зображені латинські літери: B, C або D. Так вони позначають часострумову характеристику цього автомата, або іншими словами, струм миттєвого розчеплення.

Відповідно до ГОСТа Р 50345-99, п.3.5.17 - це найменша величина струму, у якому автоматичний вимикач спрацює (відключиться) без витримки часу, тобто його електромагнітний захист.

У цьому ж ГОСТе Р 50345-99, п.5.3.5., говориться, що всього існує три стандартні характеристики (типи миттєвого розчеплення):

• B — від 3·In до 5·In
• C — від 5·In до 10·In
• D — від 10·In до 20·In (зустічається від 10·In до 50·In)

In – номінальний струм автоматичного вимикача.

Розглянемо кожен вид характеристики з прикладу модульного автоматичного вимикача ВА47-29.

 

Часострумова характеристика типу В

На графіці (кривий) показана залежність часу відключення автоматичного вимикача від струму, що протікає через нього. Вісь Х - це кратність струму в мережі до номінального струму автомата (I/In). Вісь У - час спрацьовування, в секундах.

 

 

Графік розділений двома лініями, які визначають розкид часу спрацьовування теплової та електромагнітної захисту автомата. Нижня лінія – це гарячий стан автомата (після спрацьовування), а верхня лінія – це холодний стан.

Запам'ятайте!!! Характеристики багатьох автоматів зображуються при температурі +30°С.

На представлених час-струмових характеристиках (скорочено, ВТХ) пунктирна лінія - це верхня межа (межа) для автоматів з номінальним струмом менше 32 (А).

За графіком видно:

1. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, рівний 3·In, то він повинен відключитися за час 0,02 секунди в гарячому стані, до 35 секунд в холодному стані (для автоматів менше 32А) і до 80 секунд в холодному стані (для автоматів понад 32А).

 

 

2. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, що дорівнює 5·In, то він повинен відключитися за 0,01 секунду в гарячому стані або за 0,04 секунди в холодному.

 

 

 

Автомати з характеристикою застосовуються в основному для захисту споживачів з переважно активним навантаженням, наприклад, електричні печі, електричні обігрівачі, ланцюги освітлення.

Щоправда, в магазинах їх кількість чомусь завжди обмежена, т.к. Найпоширенішим видом є характеристика С. І хто так вирішив? Цілком доцільно на автомати групових ліній для освітлення і розеток ставити саме тип В, а на вступний автомат — тип С. Так буде дотримана селективність, і при короткому замиканні десь в лінії не буде відключатися вступний автомат і «гасити» всю квартиру.

 

Время-токовая характеристика типа С

Ось її графік:

 

 

1. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, що дорівнює 5·In, то він повинен відключитися за час 0,02 секунди в гарячому стані, до 11 секунд в холодному стані (для автоматів менше 32А) і до 25 секунд в холодному стані (для автоматів понад 32А).

 

 

 

2. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, що дорівнює 10·In, то він повинен відключитися за 0,01 секунду в гарячому стані або за 0,03 секунди в холодному.

 

 

Автомати з характеристикою застосовуються в основному для захисту трансформаторів і двигунів з малими пусковими струмами. Також їх можна використовувати для живлення ланцюгів освітлення. Знайшли вони досить широке поширення у житловому фонді, хоча свою думку про це я висловив трохи вище.

 

Час-струмова характеристика типу D График:

 

 

 

 

 

1. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, рівний 10·In, то він повинен відключитися за час 0,02 секунди в гарячому стані, до 3 секунд в холодному стані (для автоматів менше 32А) і до 7 секунд в холодному стані (для автоматів понад 32А).

 

 

2. Якщо через автоматичний вимикач проходитиме струм, що дорівнює 20·In, то він повинен відключитися за 0,009 секунд у гарячому стані або за 0,02 секунди в холодному.

 

 

Автомати з характеристикою D застосовуються в основному захисту електричних двигунів з частими запусками чи значними пусковими струмами (важкий пуск).

Крім характеристик типу В, С і D, існують ще А, К і Z. Особисто я на своїй практиці не зустрічав такі автомати, тому приділяти їм уваги в цій статті не буду.

 

Зміна характеристик розчеплення автоматів

Як я вже казав на початку статті, усі характеристики зображуються при температурі навколишнього повітря +30°С. Тому, щоб дізнатися час відключення автоматів за інших температур, необхідно враховувати такі поправні коефіцієнти:

1. Температурний коефіцієнт навколишнього повітря – Кt.

Думаю, тут все зрозуміло з графіка. Чим нижче температура повітря, тим значення коефіцієнта більше, а значить і збільшується номінальний струм автомата, тобто його навантажувальна здатність. Або, навпаки, що спекотніше, то навантажувальна здатність автомата стає меншою. Адже не дарма, у спекотних приміщеннях чи літню спеку багато хто помічає часті відключення автоматів, хоча навантаження зовсім не змінювалося. Відповідь у цьому графіку.

 

 

2. Коефіцієнт, що враховує кількість поряд встановлених автоматів - Кn.

Тут також жодних премудростей немає. Коли в одному ряду встановлено кілька автоматів, то вони передають своє тепло поряд автоматам, що стоять. Цей графік враховує конвекцію тепла і видає коефіцієнт, що враховує цей фактор.

Логіка проста. Чим більше в ряді автоматів, тим більше зменшується їх здатність навантаження.

 

 

Далі необхідно знайти струм, наведений до умов нашого навколишнього повітря та монтажу:

In* = In · Кt · Кn

Як ці два коефіцієнти застосувати практично?

Для цього розглянемо приклад. Щиток стоїть на вулиці, в ньому встановлені 4 автомати - один вступний (ВА47-29 С40) і три групових (ВА47-29 С16). Температура навколишнього повітря становить –10°С.

 

 

Знайдемо поправочні коефіцієнти для групового автомата ВА47-29 С16:

• Кt = 1,1
• Кn = 0,82

Знайдемо струм, наведений до наших умов:

In* = In · Кt · Кn = 16 · 1,1  · 0,82 = 14,43 (А)

Таким чином, при визначенні часу спрацьовування автомата за характеристикою С кратність струму потрібно брати не як відношення I/In (I/16), а як I/In* (I/14,43). 

Поняття «умовного струму невідключення» та «умовного струму відключення»

Кожен автомат має таке поняття, як «умовний струм невідключення» і завжди дорівнює 1,13·In. По характеристиці це чітко видно, тобто. при такому струмі автомат взагалі не відключиться.

 

 

 

Наприклад, той самий автомат ВА47-29 С16. При протіканні через нього струму 1,13 In = 18,08 (А) він взагалі ніколи не відключиться. Ось ще кілька прикладів:

• 10 (А) — 11,3 (А)
• 20 (А) — 22,6 (А)
• 25 (А) — 28,25 (А)
• 32 (А) — 36,16 (А)
• 40 (А) — 45,2 (А)

 

Є ще поняття, як «умовний струм відключення» і завжди дорівнює 1,45·In. При такому струмі автомат в холодному стані відключиться протягом близько 60 хвилин (1 година).

 

 

 

 

Наприклад, той самий автомат ВА47-29 С16. При протіканні через нього струму 1,45 In = 23,2 (А) він відключиться через 50 секунд в гарячому стані і приблизно через годину в холодному стані.

Уявляєте, автомат з номінальним струмом 16(А) протягом години може тримати навантаження порядку 23(А). За цей час кабель перетином 1,5 кв.мм нагріється до червона, весь вигорить і розплавиться, що може призвести до пожежі або короткого замикання. Кабель перетином 2,5 кв.мм у такій ситуації відчутно нагріється, але з ладу не вийде.

Ось про це не варто забувати при виборі перерізу проводів та кабелів електропроводки (ось Вам).

Ще приклади «умовних струмів відключення» для найпоширеніших номіналів:

• 10 (А) — 14,5 (А)
• 20 (А) — 29 (А)
• 25 (А) — 36,25 (А)
• 32 (А) — 46,4 (А)
• 40 (А) — 58(А)

Припустимо, що кабель перетином 2,5 кв.мм Ви захищаєте автоматично на 20(А). Раптом через деякі причини Ви перевантажили лінію до 29 (А). Автомат 20 (А) не буде відключатися протягом години, а по кабелю йтиме струм, який значною мірою перевищує його тривалий струм (25 А). Ось вам аналогічна ситуація.

В принципі вибір номіналів автоматичних вимикачів це окрема тема — я просто навів тут кілька поширених помилок.

Особисто я рекомендую робити так (в ідеалі):

• 1,5 кв.мм — захищаємо автоматично на 10 (А)
• 2,5 кв.мм —  захищаємо автоматично на 16 (А)
• 4 кв.мм —  захищаємо автоматично на 20 (А) и 25 (А)
• 6 кв.мм — захищаємо автоматично на 25 (А) и 32 (А)

Якщо Ви помітили, то різницею між часом струмовими характеристиками В, С і D є тільки значення спрацьовування електромагнітного захисту. Щодо теплового захисту вони працюють в одних інтервалах часу. Ви також можете ознайомитись з моєю статтею про навантаження автоматів (схема, методика провантаження, протоколи).