К основным характеристикам автоматического выключателя относятся: номинальное напряжение (Ue); номинальный ток (В); диапазоны настроек тока срабатывания для защиты от перегрузки (Ir или Irth) и защиты от короткого-замыкания (Im); и номинальная отключающая способность -коротких замыканий (Icu для промышленных выключателей; Icn для бытовых выключателей) и другие.
Номинальное рабочее напряжение (Ue): Это напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.
Номинальный ток (In): это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный специальным расцепителем максимального тока, может выдерживать неопределенное время при температуре окружающей среды, указанной производителем, без превышения допустимых пределов температуры для -несущих компонентов.
Настройка тока срабатывания расцепителя короткого-замыкания (Im). Реле расцепителя короткого-замыкания (мгновенного действия или с кратковременной-задержкой) предназначено для быстрого отключения автоматического выключателя при возникновении высоких токов повреждения; Im представляет собой порог срабатывания.
Номинальная отключающая способность-замыкания (Icu или Icn): Номинальная отключающая способность-замыкания – это максимальное (предполагаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить без повреждения. Значения тока, указанные в стандартах, представляют собой корневое -среднеквадратичное- значение (RMS) переменного компонента тока повреждения; переходная составляющая постоянного тока (которая всегда возникает во время наихудшего-короткого-замыкания) при расчете этих стандартных значений считается равной нулю. Номиналы промышленных автоматических выключателей (Icu) и бытовых автоматических выключателей (Icn) обычно выражаются в виде среднеквадратичных значений в кА.
Отключающая способность при коротком-замыкании (Ics). Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком-замыкании и номинальная рабочая-отключающая способность при коротком замыкании. Национальный стандарт «Низковольтное коммутационное оборудование и оборудование управления-Часть 2: Автоматические-выключатели» (GB14048.2-94) определяет номинальную предельную отключающую способность при коротком-замыкании и номинальную эксплуатационную отключающую способность при коротком замыкании автоматических выключателей следующим образом:
1. Номинальная предельная отключающая способность -короткого замыкания: отключающая способность в условиях, указанных в предписанной последовательности испытаний, исключая способность автоматического выключателя продолжать пропускать номинальный ток;
2. Номинальная рабочая отключающая способность -короткого замыкания: отключающая способность в условиях, определенных предписанной последовательностью испытаний, включая способность автоматического выключателя продолжать пропускать свой номинальный ток;
3. Последовательность испытаний номинальной предельной отключающей способности при коротком-замыкании составляет O-t-CO.
Конкретная процедура проверки следующая: отрегулируйте ток цепи до предполагаемого значения тока короткого-замыкания (например, 380 В, 50 кА), пока кнопка проверки еще не нажата и проверяемый автоматический выключатель находится во включенном положении. Нажмите кнопку тестирования; автоматический выключатель проводит ток короткого-замыкания силой 50 кА и немедленно размыкается (сокращенно О). Автоматический выключатель должен оставаться неповрежденным и иметь возможность повторного-включения. «t» представляет интервал времени, обычно 3 минуты, в течение которого схема остается в состоянии «горячего резерва». Затем автоматический выключатель выполняет операцию включения (сокращенно C), за которой сразу же следует операция отключения (O) (испытание на замыкание оценивает электромагнитную и тепловую стабильность автоматического выключателя при пиковом токе). Эта последовательность представляет собой операцию CO. Если автоматический выключатель может успешно выполнить полную операцию отключения, его предельная отключающая способность при коротком-замыкании считается соответствующей.
4. Последовательность испытаний номинальной эксплуатационной отключающей способности при коротком-замыкании (Icn) составляет O-t-CO-t-CO. Эта последовательность включает одну дополнительную операцию CO по сравнению с испытанием на предельную отключающую способность. Если автоматический выключатель успешно выполняет полную операцию отключения и гасит дугу на протяжении всего испытания, его номинальная эксплуатационная отключающая способность при коротком-замыкании считается соответствующей. Таким образом, очевидно, что номинальная предельная отключающая способность короткого-замыкания ($I_{cu}$) относится к способности автоматического выключателя низкого-напряжения прерывать максимальный трехфазный ток короткого-замыкания на своих клеммах-стороны нагрузки и впоследствии сохранять способность к нормальной работе и прерывать тот же самый ток короткого-замыкания еще раз; однако автоматический выключатель не гарантирует свою способность нормально замыкать и размыкать цепь в дальнейшем. Напротив, номинальная рабочая отключающая способность -короткого замыкания ($I_{cs}$) означает способность автоматического выключателя прерывать максимальный трехфазный ток короткого-короткого замыкания на клеммах-стороны нагрузки несколько раз, сохраняя при этом нормальную работу.
Стандарт IEC 947-2 («Коммутационное оборудование и устройства управления низким напряжением. Часть 2: Автоматические-выключатели») определяет, что для автоматических выключателей класса A (обеспечивающих только защиту от перегрузки с длительной-выдержкой времени и мгновенную защиту от короткого-замыкания) значение $I_{cs}$ может составлять 25 %, 50 %, 75 % или 100 % от $I_{cu}$. Для автоматических выключателей класса B (обеспечивающих трехступенчатую-защиту: защиту от перегрузки с длительной-задержкой, короткой-задержкой короткого-замыкания и мгновенную защиту от короткого-замыкания) значение $I_{cs}$ может составлять 50 %, 75 % или 100 % от $I_{cu}$. Следовательно, номинальная рабочая отключающая способность при коротком-замыкании представляет собой значение тока отключения ниже, чем номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании.
Как правило, автоматические выключатели, оснащенные трехступенчатой-защитой-длинной-перегрузкой, короткой-задержкой короткого замыкания-и мгновенной-защитой от короткого замыкания-, способны обеспечивать избирательную защиту; преимущественно используются в качестве главных защитных выключателей магистральных линий (в том числе на выходных зажимах трансформаторов). Автоматические выключатели, не имеющие короткой-выдержки короткого-замыкания (предлагают только двух-ступенчатую защиту: перегрузку с длительной-задержкой и мгновенную защиту-короткой цепи) не могут обеспечить селективную защиту и подходят только для ответвленных цепей. Стандарт IEC 92 («Электрические установки на судах») указывает, что для автоматических выключателей с трехступенчатой-защитой упор делается на номинальную рабочую отключающую способность при коротком-замыкании ($I_{cs}$), тогда как для автоматических выключателей, используемых в ответвленных цепях, приоритетом является обеспечение достаточной номинальной предельной отключающей способности при коротком-замыкании ($I_{cu}$).
Независимо от типа, все автоматические выключатели обладают двумя важными техническими характеристиками: $I_{cu}$ и $I_{cs}$. Однако для автоматических выключателей, используемых на ответвительных линиях, достаточно соблюдения только требований к номинальной предельной отключающей способности при коротком-замыкании ($I_{cu}$). Распространенным заблуждением является тенденция выбирать более высокий рейтинг вместо подходящего, исходя из предположения, что более высокий рейтинг обеспечивает большую безопасность. Однако выбор слишком высокого номинала приводит к ненужным тратам (для автоматического выключателя того же типа выключатель типа H-с-высокой отключающей способностью-стоит в 1,3–1,8 раза дороже, чем стандартный выключатель типа S-типа-). Таким образом, нет необходимости слепо отдавать приоритет номинальной эксплуатационной отключающей способности при коротком-замыкании для автоматических выключателей, установленных на ответвлениях. И наоборот, для автоматических выключателей, используемых на магистральных линиях, важно удовлетворять требованиям как к номинальной предельной отключающей способности при коротком-замыкании, так и к номинальной рабочей-отключающей способности при коротком замыкании; использование исключительно номинальной предельной отключающей способности при коротком-замыкании (Icu) для оценки отключающей способности создает потенциальную угрозу безопасности для пользователя.
Автоматический выключатель – это основное электрическое устройство низкого-напряжения, которое обеспечивает защиту от перегрузки, короткого-замыкания и пониженного напряжения, тем самым защищая цепи и источники питания.
Его основными техническими характеристиками являются номинальное напряжение и номинальный ток. Автоматические выключатели предлагают различные функции в зависимости от применения; они бывают самых разных типов и спецификаций, каждый из которых имеет свои особые технические параметры.
Механизм «свободного-отключения» автоматического выключателя: это относится к способности автоматического выключателя надежно размыкать цепь в любой момент во время процесса включения, если система защиты запускает цепь отключения. Автоматический выключатель, оснащенный механизмом свободного-расцепления, обеспечивает быстрое отключение при возникновении короткого-замыкания во время операции включения, тем самым предотвращая эскалацию неисправности.
