Ампер, напряжение и прерывающий рейтинг
Чтобы устройство защиты от перегрузки по току работало должным образом, необходимо правильно выбрать номинальные значения защиты от перегрузки по току.
3 Рейтинги защитных устройств максимального тока, которые вы должны правильно выбрать (на фото: Masterpact MCCB от Schneider Electric, кредит: masterpact.co.uk)
Эти рейтинги включают:
- Уровень напряжения
- Ампер-рейтинг и
-
Прерывание рейтинга
- Минимальный рейтинг прерывания.
Из трех рейтингов, возможно, наиболее важным и наиболее часто просматриваемым является рейтинг прерывания.
Если рейтинг прерывания не выбран надлежащим образом, существует серьезная опасность для оборудования и персонала. Ограничение по току можно рассматривать как еще одну номинальную величину защиты от перегрузки по току, хотя для обеспечения этой характеристики требуются не все устройства защиты от перегрузки по току.
Хорошо, давайте начнем с оценок
1. Рейтинг напряжения
Номинальное напряжение устройства защиты от перегрузки по току должно быть как минимум равно или больше напряжения цепи. Ток защиты от перегрузки по току может быть выше, чем напряжение в системе, но не ниже.
Например, в цепи 208 В можно использовать предохранитель или автоматический выключатель на 600 В.
Автоматический выключатель 2500A Square D Masterpact (фото кредит: utilityrelay.com)
Один из аспектов номинального напряжения устройства защиты от перегрузки по току - это функция его возможности открывать цепь под условием максимального тока. В частности, номинал напряжения определяет способность устройства защиты от перегрузки по току подавлять и гасить внутреннюю дугу, возникающую во время открытия сверхтокового режима.
Если используется устройство защиты от перегрузки по току с номинальным напряжением ниже напряжения цепи, подавление дуги и возможность тушения дуги будут нарушены, и в некоторых условиях сверхтока устройство защиты от сверхтоков может не безопасно очистить максимальный ток.
Требуется маркировка напряжения на всех этикетках с защитой от перегрузки по току.
NEC® 240.60 (A) (2) позволяет допускать использование предохранителей типа 300V в однофазных цепях «линия-нейтраль», поставляемых из трехфазного, 4-проводного, заземленного нейтрального источника, где напряжение между линиями и нейтралью отсутствует превышает 300 В. Это позволяет использовать предохранители на 300 В для однофазных цепей освещения 277В.
На NEC® 240.85 автоматический выключатель с косой чертой, такой как 480Y / 277V, может применяться только в прочно заземленной схеме зенита, где номинальное напряжение любого проводника на массу не превышает нижнее из двух значений, а номинальное напряжение между любыми двумя проводниками не превышает более высокое значение.
Таким образом, автоматический выключатель 480Y / 277V не может быть применен к заземленному полю 480V, поскольку напряжение на земле превышает 277 вольт. Он не может использоваться на заземленных или незаземленных системах с сопротивлением 480 В, потому что они не прочно заземлены.
Вернуться к Рейтинги ↑
2. Ампер-рейтинг
Каждое сверхточное защитное устройство имеет определенный номинальный ток. При выборе номинального тока защиты от перегрузки по току следует учитывать тип нагрузки и требования к коду. Ампер-номинал плавкого предохранителя или автоматического выключателя обычно не должен превышать пропускную способность проводников.
Например, если проводник рассчитан на перенос 20А, максимальный должен использоваться предохранитель на 20 А.
Как правило, номинальный ток предохранителя или автоматического выключателя выбирается при 125% от тока постоянной нагрузки. Так как проводники, как правило, выбираются при 125% от тока постоянной нагрузки, амперуемость проводников обычно не превышает.
Однако существуют некоторые особые обстоятельства, при которых номинал ампера допускается превышать текущую пропускную способность проводников. Типичным примером является схема двигателя; двухэлементным предохранителям, как правило, разрешено доходить до 175%, а инверсный автоматический выключатель до 250% от полной мощности двигателя.
Паспортная табличка автоматического выключателя Masterpact Square D NW08H1 800A, Micrologic 6.0A
NEC® 240.4 (B) позволяет использовать следующую более высокую стандартную максимальную защиту от превышения тока (выше защищенности защищаемых проводников), которая должна использоваться для устройств защиты от сверхтоков 800A или менее, если проницаемость проводов еще не соответствует стандартным размерам защиты от сверхтоков и если выполняются некоторые другие условия.
NEC® 240.4 (C) требует, чтобы мощность проводника была равна или превышала номинал устройства защиты от перегрузки по току для устройств сверхтоков, рассчитанных на 800A.
NEC® 240.4 (D) требует, чтобы устройство защиты от перегрузки по току не превышало 15 А для 14 AWG, 20A для 12 AWG и 30A для меди 10 AWG; или 15A для 12 AWG и 25A для алюминия с алюминиевым и алюминиевым покрытием толщиной 10 AWG после применения любых поправочных коэффициентов для температуры окружающей среды и количества проводников.
В NEC® 240.6 приведены стандартные номиналы ампер для предохранителей и автоматических выключателей с обратным временем. Стандартные размеры тока составляют 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000 и 6000. Дополнительные стандартные номиналы ампер для предохранителей - 1, 3, 6, 10 и 601.
Разрешено использование нестандартных рейтингов.
Вернуться к Рейтинги ↑
3. Прерывание рейтинга
NEC® Article 100 определяет прерывающую оценку как: Наибольший ток при номинальном напряжении, которое устройство предназначено для прерывания в стандартных условиях испытаний.
Устройство защиты от перегрузки по току должно выдерживать разрушающую энергию токов короткого замыкания. Если ток сбоя превышает номинальный ток защиты от перегрузки по току, устройство может фактически разрываться, что приводит к дополнительным повреждениям.
На приведенном ниже рисунке показано, как может нанести значительный урон, если превышение предела защиты защитного устройства происходит за счет тока короткого замыкания.
Дуговая вспышка в шкафу низкого напряжения
Таким образом, важно использовать предохранитель или автоматический выключатель, чтобы использовать тот, который может физически прерывать наибольшие потенциальные токи короткого замыкания.
NEC® 110.9, требуется оборудование, предназначенное для прерывания тока на уровнях сбоев, чтобы иметь рейтинг прерывания, достаточный для тока, который должен быть прерван. В этой статье подчеркивается разница между сбросом токов уровня неисправности и сбросом рабочих токов.
Текущий прерывающий рейтинг MCCB и Fuse
Защитные устройства, такие как плавкие предохранители и автоматические выключатели, предназначены для устранения токов повреждения и, следовательно, должны иметь оценки прерывания при коротком замыкании, достаточные для всех доступных уровней ошибок.
Оборудование, такое как контакторы и переключатели, имеет прерывающие номинальные значения для токов, отличных от уровней ошибок, таких как нормальные токовые перегрузки и заблокированные токи ротора.
Вернуться к Рейтинги ↑
3.1 Минимальный прерывающий рейтинг
NEC® 240.60 (C) заявляет, что минимальный прерывающий рейтинг для предохранителя патронного картриджа составляет 10 000 А.
NEC® 240.83 (C) указывает, что минимальный прерывающий рейтинг для автоматического выключателя ответвления составляет 5 000 А. Автоматический выключатель или плавкий предохранитель должны быть надлежащим образом маркированы, если рейтинг прерывания превышает эти соответствующие минимальные номинальные значения.
Эти минимальные помехоустойчивые оценки и маркировка не применяются к дополнительным защитным устройствам, таким как предохранители из стеклянной трубки или дополнительные защитные устройства.
Современные токоограничивающие предохранители, такие как Class J, R, T и L, имеют высокий прерывающий рейтинг от 200 000 А до 300 000 А при номинальном напряжении.
Автоматические выключатели с литым корпусом, как правило, имеют различные прерывистые номинальные значения от 10 000 А до 200 000 А и зависят от номинала напряжения. Типичные инкрементные номиналы прерывания для одной серии автоматических выключателей могут быть 14kA, 25kA, 65kA и 100kA при 480V.
По мере того как прерывание номинала выключателей возрастает, так же как и стоимость выключателя. Как правило, выбирается автоматический выключатель, который просто соответствует требуемому доступному току неисправности.
Однако этого может быть недостаточно в будущем, если будут сделаны изменения в электрической системе.
Вернуться к Рейтинги ↑
Важные требования NEC //
- 40.60 // охватывает общие требования к предохранителям типа картриджа и держателям предохранителей. Это включает требования к предохранителям типа 300В, непеременные держатели предохранителей и маркировку предохранителей.
- 110.9 // требуется оборудование, предназначенное для прерывания тока на уровнях отказа, чтобы иметь номинал прерывания, достаточный для номинального напряжения цепи и тока, доступного на линейных терминалах оборудования.
- 240.85 // покрывает требования к применению автоматических выключателей прямого (например, 480 В) и косой черты (например, 480/277 В). Указывается дополнительное рассмотрение возможности индивидуального прерывания по прерыванию выключателей для других, кроме прочно заземленных зейных систем.
- 240.4 // требует, чтобы проводники были защищены от сверхтока в соответствии с их мощностью, как указано в 310.15. 240.4 (B), как правило, допускается использовать следующую стандартную величину защиты от сверхтоков, на 240, 6, для использования, если прочность проводника не соответствует стандарту (для сверхтоковых устройств на 800 ампер или менее).
- 240.60 // охватывает общие требования к предохранителям типа картриджа и держателям предохранителей. Это включает требования к предохранителям типа 300В, непеременные держатели предохранителей и маркировку предохранителей.
- 240.83 // покрывает требования к маркировке для автоматических выключателей.
Вернуться к Рейтинги ↑
Ссылка // Обзор электрического плана - защита от перегрузки по току и устройства, расчеты короткого замыкания, защита компонентов, избирательная координация и другие соображения - Copper Bussmann