Селективность автоматических выключателей бытового назначения на примере

Как известно профессиональным электрикам, используя автоматические выключатели бытового назначения, обеспечить гарантированную селективную защиту при коротких замыканиях невозможно.

Обеспечить, с помощью автоматических выключателей бытового назначения (далее по тексту АВ), можно лишь частичную селективность при небольших перегрузках и небольших токах короткого замыкания. Почему так, а не иначе – я расскажу далее в этой статье.

Важно! Для начала условимся, что наши АВ соответствуют требованиям современных стандартов ГОСТ Р 50345–2010 и МЭК 60898-1:2015.

Старые автоматические выключатели
Фото иллюстрация автоматических выключателей бытового назначения из моей рабочей коллекции. Для справки: эти АВ соответствовали еще ГОСТ Р 50345-99, который был со временем заменен ГОСТом Р 50345–2010

Далее, согласно ГОСТ Р 50345–2010, напомню, что такое селективность по сверхтокам вообще и частичная селективность в частности, чтобы и читатель и я говорили на одном языке.

Селективность по сверхтокам (overcurrent discrimination) — это координация рабочих характеристик двух или нескольких устройств для защиты от сверхтоков с таким расчетом, чтобы в случае возникновения сверхтоков в пределах указанного диапазона срабатывало только устройство, предназначенное для оперирования в данном диапазоне, а прочие не срабатывали.

ГОСТ Р 50345–2010

Частичная селективность (partial discrimination (partial selectivity)): Селективность по сверхтокам, когда при последовательном соединении двух аппаратов для защиты от сверхтоков аппарат, расположенный со стороны нагрузки, осуществляет защиту до определенного уровня сверхтока без срабатывания второго защитного аппарата.

ГОСТ Р 50345–2010

«Вооружились терминологией», а значит далее можно переходить к простому примеру. Условимся, что у нас есть 2 последовательно подключенных АВ. Возьмем для примера, что первый QF1, с номинальным током в 50А и типом мгновенного расцепления C, стоит на вводе в квартирный щиток (КЩ), а второй QF2, с номинальным током в 16 А и типом мгновенного расцепления B, защищает электрическую цепь штепсельных розеток.

Наша задача обеспечить надлежащую координацию (селективность) между этими 2 последовательно соединенными устройствами защиты от сверхтоков.

Это нужно сделать таким образом, чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания, АВ, который находится ближе к месту появления сверхтока (наш АВ на 16 А), срабатывал раньше АВ, который находится ближе к источнику питания (QF1 на вводе в КЩ). То есть, QF1 в итоге сработать не должен и электроустановка здания продолжит работу за исключением одной из электрических цепей штепсельных розеток, которую обесточил в результате селективного оперирования QF2. Это то, что мы хотели бы. Теперь читайте далее при каких условиях это возможно.

В п. 5.3.5 ГОСТ Р 50345–2010 для каждого типа мгновенного расцепления уставлены следующие стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления (для простоты назовем его Iм.р):

  • Тип B: 3In < Iм.р ≤ 5In
  • Тип C: 5In < Iм.р ≤ 10In
  • Тип D: 10In < Iм.р ≤ 20In

Тогда наш АВ QF1, который установлен на вводе в КЩ, может мгновенно сработать при сверхтоке большем чем 250 А (например 251 А) и обязан мгновенно расцепиться при сверхтоке больше либо равном 500 А.

Ниже я подготовил рисунок-график, на котором показаны области сверхтоков, в которых селективное срабатывание двух последовательно соединенных АВ, обеспечено (зона 1), возможно (зона 2) или невозможно (зона 3).

Области сверхтоков
Области сверхтоков

Важно: этот график действителен для случая, когда мы подключаем последовательно автоматический выключатель с типом мгновенного расцепления C (первый) и АВ с типом магнитного расцепления B (второй). При этом первый АВ находится ближе к источнику питания, а второй ближе к потенциальному месту возникновения сверхтока. И к тому же выполняется требование по номинальным токам АВ: In1 > In2, где

  • In1 – номинальный ток первого АВ;
  • In2 – номинальный ток второго АВ;

Таким образом, между QF1 и QF2 можно обеспечить селективное оперирование при сверхтоках до 250 А, так как в этом диапазоне сверхтоков время расцепления QF1 ( Tt1) будет всегда больше времени отключения QF2 (Tb2), то есть Tt1Tb2. Другими словами в этом диапазоне сверхтоков QF2 «сработает» первым, а QF1 не сработает вообще, то есть будет обеспечена селективность.

В диапазоне сверхтоков от 251 до 499 селективное срабатывание возможно (тут дать однозначного ответа нельзя!). При сверхтоке от 500 А селективное срабатывание невозможно, так как в таком случае оба QF1 и QF2 сработают почти одновременно (менее чем за 0.1 секунду).

Как итог, используя автоматические выключатели бытового назначения можно обеспечить частичную селективную защиту только при незначительных перегрузках и небольших токах КЗ.

Также хочу заметить, что не стоит ждать селективности от АВ, которые для этого не предназначены. Если вам нужна гарантированная селективность (но только для целей НЕ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ), то покупайте и ставьте специальные селективные АВ категории применения B, которые соответствуют ГОСТ Р 50030.2-2010 .

Использованная литература

При подготовке данной статьи я использовал следующие источники:

  • Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c.
  • ГОСТ Р 50345–2010
  • ГОСТ Р 50030.2-2010

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *