Как рассчитать ток кз для выбора автомата
Суть вопроса в том, в каких случай в щит или оборудование нужно ставить автоматический выключатель на 4,5кА, 6кА или 10кА. Кто в курсе, поделитесь. Может быть есть ссылка на нормативы.
7.9.2017, 15:13
Возможно это:
п.3.4.19 Правил устройства электроустановок «Питание оперативным током вторичных цепей каждого присоединения следует осуществлять через отдельные предохранители или автоматические выключатели (применение последних предпочтительно).»
7.9.2017, 15:27
Объясняю суть проблемы. У нас проектировщиком в щите прицензионного кондиционера заложены автоматы с током короткого замыкания 6кА и 10кА. Я спросил, почему такой разброс, почему к примеру не стоит 4,5кА. На это мне ответили, что им посоветовал некий специалист, который сказал, что 4,5кА — это для бытовухи, а 6кА и 10кА для промышленные, мол а в Европе вообще 4,5кА запрещены.
Я почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.
7.9.2017, 16:55
Цитата(immer @ 7.9.2017, 15:27)
Объясняю суть проблемы. У нас проектировщиком в щите прицензионного кондиционера заложены автоматы с током короткого замыкания 6кА и 10кА. Я спросил, почему такой разброс, почему к примеру не стоит 4,5кА. На это мне ответили, что им посоветовал некий специалист, который сказал, что 4,5кА — это для бытовухи, а 6кА и 10кА для промышленные, мол а в Европе вообще 4,5кА запрещены.
Я почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.
В технических характеристиках автоматов есть значение «Номинальная отключающая способность, кА», далее цифра 4,5. Может быть 6 кА, 10 кА и более. Это значит, что автомат многократно и без разрушения способен отключить ток короткого замыкания за автоматом в 4,5 кА. Возможен ли ток короткого замыкания в сети, защищаемой этом автоматом величиной 4500 Ампер? Надо считать. Если ток больше, то и автомат должен быть с номинальной отключающей способностью больше 4,5 кА. Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Blade runner
7.9.2017, 17:00
плавкая вставка выдерживает ток кз где то 80 кА
Blade runner
7.9.2017, 17:29
Цитата(immer @ 7.9.2017, 14:27)
Почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.
если кз будет 50кА , то первым приварится 4.5 кА и далее по списку.
7.9.2017, 17:39
Цитата(immer @ 7.9.2017, 19:27)
Я почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.
Правильно. Определяется после расчета тока КЗ.
Ток КЗ в разных точках цепи электроснабжения разный. Чем дальше от источника, тем ток КЗ меньше.
В вводных устройствах (ГРЩ, ВРУ) ставят автоматы со стойкостью к токам КЗ 150-35 кА, в распредщитах 15-6 кА, у потребителя 6-4,5 кА.
Проектировщики оконечных устройств не всегда имеют информацию о всей схеме электроснабжения
(или организация просто продает комплектные щиты приточек или кондиционеров)
и не могут посчитать токи КЗ. Поэтому лучше брать с запасом — 6 кА. Или 10 кА, если позволяет бюджет.
4,5 кА — бытовуха, потому что ставится на отходящие с низкикми нагрузками и небольшими сечениями — 1,5, 2,5 мм2 — освещение, бытовые розетки.
У них на последних участках ток КЗ минимален. В освещении даже есть тонкий момент — подобрать автомат, чтобы отключался при токе КЗ.
Blade runner
7.9.2017, 17:44
Если в линии стоит с большей отключающей способностью, например рубильник с плавкими вставками. то можно и 4.5 кА
7.9.2017, 17:58
Т.е. у меня в прецинзионике есть автоматы на компрессор, вентилятор, увлажнитель, цепь управления. Получается на каждую из этих нагрузок нужно посчитать ток КЗ и исходя из этого выбирать автомат ?
Я почему и привел коллегам такой пример: у нас стоит в щите автомат на 10кА, а в щите, который питает несколько таких же щитков стоит 6кА. У нас происходит КЗ, а выбивает первым автомат в распределительном щите и отрубает все. Приходит инженер и говорит, а какого рожна у вас стоит автомат с таким током КЗ.
Поэтому хочу для себя прояснить этот момент. Может быть есть еще некие документы регламентирующие правила установки ?
Blade runner
7.9.2017, 18:00
Первым выбьет не тот который 6 кА, а как получится, у модульных автоматов нет селективности по кз. 6 кА это означает что он отключит при кз до 6 кА, а выше фирма не гарантирует. В этом отношении мотор—автоматы много лучше модульных у них ток кз до 100 кА может быть даже у бюджетных. А модульная плавкая вставка легко 80 кА, дешево и сердито, чем супердорогие херни ставить.
.
как-то было дело наружный блок Карриер 120 кВт, прикручивал к вентустановке, там нет вводного автомата и вообще нет автоматов , просто клеммник на вводе и пара предохранителей.
7.9.2017, 22:03
Не понимаю, что значит выбьет, как получится. Если у меня КЗ условно говоря 7кА, то выбьет первый на 6кА, а 10кА не выключится. Я как-то был на семинаре Eaton/Moeller. Там они как раз про это рассказывали, показывали какую-то свою прогу, где можно проверить последовательность расположения по току кз и другим хар-кам.
7.9.2017, 22:46
Цитата(immer @ 7.9.2017, 22:03)
Не понимаю, что значит выбьет, как получится. Если у меня КЗ условно говоря 7кА, то выбьет первый на 6кА, а 10кА не выключится. Я как-то был на семинаре Eaton/Moeller. Там они как раз про это рассказывали, показывали какую-то свою прогу, где можно проверить последовательность расположения по току кз и другим хар-кам.
Вы путаете разные характеристики автоматов. Еще раз — номинальная отключающая способность это величина тока короткого замыкания, которую автомат многократно и без разрушения способен отключить, но реально рабочий, исправный автомат не должен допустить роста тока короткого замыкания с нуля до такой величины.
Есть номинальный ток автомата, к примеру, Iном = 10А. Уставка защиты по току короткого замыкания, равная при характеристике срабатывания электромагнитного расцепителя «С» Iуст = 10 — 11*Iном или 100 — 110А; при характеристике «В» — 60 — 80А. То есть, при достижении величины тока короткого замыкания в 110А, автомат с характеристикой «С» должен отключить поврежденные участок сети или оборудование, ограничить рост тока короткого замыкания величиной в 110А. Для того, чтобы срабатывал автомат ближайший к месту короткого замыкания, обеспечивалось работа остальной сети в нормальном режиме необходимо выполнить условие селективности (избирательности) защит последовательно включенных автоматов. В вашем случае простейшая селективность может обеспечиваться увеличением номинального тока автомата на величину кратности не менее 1,6. Из автоматов с одной характеристикой цепь выглядит примерно так: нагрузка — автомат на номинальный ток 10А — автомат на номинальный ток 16А — автомат на номинальный ток 25А — автомат на номинальный ток 40А — вводное устройство. При этом номинальная отключающая способность этих автоматов никакого отношения к селективности не имеет.
7.9.2017, 22:51
Скорее всего, оба сработают.
Есть два параметра — отключающая способность и селективность. Это не одно и то же. А есть еще класс токоограничения.
Обычные модульные автоматы, скорее всего, никакой селективностью не обладают. Много раз наблюдал, как при КЗ выбивает, к примеру, и 6-амперный автомат, и стоящий над ним 40-амперный. Оба класса D, оба одного производителя, с одинаковой отключающей способностью. Так что советовал бы вам на это не рассчитывать.
Вот при обычной перегрузке да, сработает с меньшим номиналом.
7.9.2017, 23:16
Цитата(Kotlovoy @ 7.9.2017, 22:51)
Скорее всего, оба сработают.
Есть два параметра — отключающая способность и селективность. Это не одно и то же. А есть еще класс токоограничения.
Обычные модульные автоматы, скорее всего, никакой селективностью не обладают. Много раз наблюдал, как при КЗ выбивает, к примеру, и 6-амперный автомат, и стоящий над ним 40-амперный. Оба класса D, оба одного производителя, с одинаковой отключающей способностью. Так что советовал бы вам на это не рассчитывать.
Вот при обычной перегрузке да, сработает с меньшим номиналом.
Это что же за производитель такой? У нормальных брендов такой ерунды не наблюдал никогда. У китайских братьев раньше было повсеместно.
По сабжу — качните программу по проектированию эл.установок. Сам пользую DOC2 от АББ, она может считать все участки цепи и на однофазное и на многофазное замыкание (с учетом длин кабелей, подпитки места КЗ от смежных цепей и т.п.), также проверяет селективность автоматов, потери и т.п.
Blade runner
8.9.2017, 9:15
у обычных модульных автоматов нет селективности на кз во всяком случае у шнайдера. сработает первым тот на кого бох пошлет.
8.9.2017, 9:52
Меня на данный момент интересует eaton. У них указан класс селективности — 3. Причем у всех (4,5кА;6кА;10кА)
8.9.2017, 10:41
Я так понимаю, что при КЗ может произойти залипание контактов. И чем выше ток КЗ указанный на автомате, тем легче магнитному расцепителю отключить автомат. Условно говоря, 4,5кА в какой-то момент не сможет разомкнуть автомат. Другой момент, если у меня при данной нагрузке в принципе не сможет быть тока выше 1кА, то зачем переплачивать за 10кА автомат.
Lex
Меня коллега уверяет, что выбирая автомат я должен учитывать сопротивление линии от потребителя до трансформаторной будки А я говорю, что нужно учитывать только сопротивление от нашего автомата до потребителя. Электрик в щите ЩР должен учитывать сопротивление от своего автомата до нашего потребитея, а энергети от своего автомата до нашего потребителя или я ошибаюсь ?
Blade runner
8.9.2017, 13:04
Это не от нагрузки зависит, а главным образом от понижающего трансформатора и подводящей линии.
.
ВТС в документации на свои ящики кстати пишет — ток кз 6 кА.
8.9.2017, 13:33
Цитата(immer @ 8.9.2017, 10:41)
Я так понимаю, что при КЗ может произойти залипание контактов. И чем выше ток КЗ указанный на автомате, тем легче магнитному расцепителю отключить автомат. Условно говоря, 4,5кА в какой-то момент не сможет разомкнуть автомат. Другой момент, если у меня при данной нагрузке в принципе не сможет быть тока выше 1кА, то зачем переплачивать за 10кА автомат.
Ток, о котором Вы говорите, называется «коммутационная способность» автомата. Это максимальный ток, который новенький автомат может отключить «ценой своей жизни». По факту значение говорит о качестве контактной группы автомата и о качестве дугогасящей камеры. На практике при малой коммутационной способности автомат становится «одноразовым» и в этом мало чем будет отличаться от плавкой вставки.
Цитата(immer @ 8.9.2017, 10:41)
Меня коллега уверяет, что выбирая автомат я должен учитывать сопротивление линии от потребителя до трансформаторной будки А я говорю, что нужно учитывать только сопротивление от нашего автомата до потребителя. Электрик в щите ЩР должен учитывать сопротивление от своего автомата до нашего потребитея, а энергети от своего автомата до нашего потребителя или я ошибаюсь ?
Когда речь заходит об ожидаемом токе короткого замыкания или о сопротивлении петли «фаза-ноль» («фаза-земля»), то при испытаниях это значение попросту измеряют (есть такие тестеры) и проверяют кратность этого тока номиналу защитного устройства. Ожидаемый ток короткого замыкания должен не менее чем в 5 раз превышать уставку автомата защиты. На этапе проектирования эти значения рассчитываются по стандартной методике.
На сопротивление петли «фаза-ноль» влияют провода и контакты в цепи , а на ожидаемый ток КЗ ещё и напряжение вкупе с габаритной мощностью понижающих и разделительных трансформаторов.
Номиналы защитных устройств в ВРУ, в ЩР и внутри шкафа автоматики будут разными уже потому, что разными являются места предполагаемых КЗ (внутри ВРУ и ЩР для ВРУ, внутри ЩР и шкафа автоматики для ЩР и т.д.), соответственно разным будет сопротивление петли «Фаза-Ноль».
Blade runner
8.9.2017, 13:42
Это издержки проектирования автоматчиками схем электропитания, налицо дремучая неграмотность.
8.9.2017, 15:05
Точно, запутаешься. А можете по простому объяснить, по какому принципу выбрать автомат с нужным током КЗ, чтобы не переплачивать. У нас в прецинзионике есть несколько автоматов: питание цепи управления 220 и 24, увлажнитель, компрессор, вентилятор. Или же действовать как советуют на других форумах — есть бабки ставь 10кА или 6кА, если нет — ставь 4,5кА
Blade runner
8.9.2017, 16:49
на компрессор -мотор атомат
цепи управления и остальное — плавкие вставки
на вводе выключатель нагрузки.
8.9.2017, 17:00
Цитата(immer @ 7.9.2017, 17:58)
Т.е. у меня в прецинзионике есть автоматы на компрессор, вентилятор, увлажнитель, цепь управления. Получается на каждую из этих нагрузок нужно посчитать ток КЗ и исходя из этого выбирать автомат ?
Я почему и привел коллегам такой пример: у нас стоит в щите автомат на 10кА, а в щите, который питает несколько таких же щитков стоит 6кА. У нас происходит КЗ, а выбивает первым автомат в распределительном щите и отрубает все. Приходит инженер и говорит, а какого рожна у вас стоит автомат с таким током КЗ.
Поэтому хочу для себя прояснить этот момент. Может быть есть еще некие документы регламентирующие правила установки ?
Так, стоп. Не надо путать. То, что ты написал, называется селективностью. Селективность определяется токами СРАБАТЫВАНИЯ на перегрузки (токами срабатывания теплового и электромагнитного расцепителей). Указанные же токи 4.5, 6 и 10 кА не имеют с токам срабатывания никакого отношения. Это максимальные токи, которые может ВЫДЕРЖАТЬ (отключить) автоматический выключатель, не разрушившись. То есть, при превышении этого тока он или не сможет отключить (сварятся контакты), или отключит, но разлетится по всему щиту. Таких значений на автоматы даётся два, Icu и Ics, отличаются они тем, что после одного автомат должен сохранить работоспособность, а после другого автомат должен только не разлететься по щиту. У промышленных автоматов обычно Icu=Ics.
Выбирается автоматический выключатель по устойчивости к току КЗ (именно так называется этот параметр — устойчивость к току отключения) расчётом. Производится расчёт ожидаемого максимального тока КЗ в точке установки автомата, и ставится автомат с устойчивостью не ниже расчётного тока. Причём расчёт производится на основе параметров электросети ДО автомата (именно сопротивлением участка цепи до автомата и определяется максимальный ток КЗ, который может быть достигнут).
Естественно самый большой ток КЗ будет на подстанции возле трансформатора, там очень немногие автоматы способны произвести отключение в аварийной ситуации.
Цитата(immer @ 8.9.2017, 15:05)
Точно, запутаешься. А можете по простому объяснить, по какому принципу выбрать автомат с нужным током КЗ, чтобы не переплачивать. У нас в прецинзионике есть несколько автоматов: питание цепи управления 220 и 24, увлажнитель, компрессор, вентилятор. Или же действовать как советуют на других форумах — есть бабки ставь 10кА или 6кА, если нет — ставь 4,5кА
Это определяется сетью до автомата. Если сеть способна выдать больше 4.5 кА при КЗ — надо ставить автомат с отключающей способностью 6 или 10 кА.
Расчет автоматов
В этой статье рассмотрим базовые параметры, по которым выполняется расчет автоматического выключателя. Автоматический выключатель – защитный аппарат, который рассчитан на отключение любых сверхтоков в защищаемой цепи в пределах своей чувствительности, прежде чем те вызовут какие-либо повреждения при тепловом воздействии на жилы и изоляцию самого проводника, а также на окружающие его материалы. Под сверхтоками следует понимать токи перегрузки и токи коротких замыканий.
Ввиду необходимости защиты сети от токов КЗ и токов перегрузок в автоматических выключателях применяются комбинированные расцепители (тепловой и электромагнитный), выбор уставок которых рассмотрим ниже.
Расчет автоматов по нагрузке
На основании п. 3.1.4 ПУЭ номинал автомата выбирается наименьшим по расчетному току участка цепи или по току нагрузки электроприемников. Номинал автоматического выключателя по совместительству является уставкой теплового расцепителя. Расчет автоматов по мощности нагрузки сводится к простейшей формуле по оценке максимального тока нагрузки, если нам известна суммарная мощность электроприемников — IB=S/U (при однофазном подключении). После чего подбираем стандартный автомат с номинальным током не менее высчитанного по формуле.
При этом следует учитывать, что выключатель предназначен защищать не нагрузку, а проводник линии, ее питающий.
Основополагающим является следующее условие:
где IB — максимальный рабочий ток нагрузки, In — номинальный ток выключателя, Iz — длительно допустимый ток проводника линии.
См. таблицу расчетов автомата в зависимости от типа подключения и мощности, упрощающую выбор.
Расчет автоматов по току КЗ
Для бытового применения можно ограничиться выбором соответствующего диапазона токов мгновенного расцепления по типу автомата. Для этого вполне подходят типы В (от 3In до 5In) и С (от 5In до 10In). Выбор типа выключателей в зависимости от типа подключенной нагрузки приведен на рисунке.
Конечно, для более точного расчета следует рассчитать величину тока КЗ в конце защищаемого участка цепи, располагая при этом соответствующими исходными данными о питающей подстанции и характеристиках питающей линии. Данные расчеты в большинстве случаев выполняются в специализированных программных комплексах при проектировании новых и реконструкции старых объектов электроснабжения.
Для простых случаев ток однофазного замыкания в искомой точке можно рассчитать по формуле:
Zц определяется по формуле:
Для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем допускается обеспечивать защиту от токов однофазного КЗ посредством одного из расцепителей (любого).
Полученное значение тока Iк должно удовлетворять условиям:
Ik≥6In – для теплового расцепителя по п.7.3.139 ПУЭ;
Ik ≥1,25 IM – для электромагнитного расцепителя, где IM- уставка ЭМ расцепителя, 1,25- коэффициент, обеспечивающий чувствительность и срабатывание.
Главное, чтобы защитный аппарат обеспечил отключение защищаемого участка цепи при повреждении в конце линии, так как ток КЗ в данной расчетной точке наименьший.
Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и предохранителей
Расчет токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина, А, может быть определена по формуле
где Uф — фазное напряжение сети, В;
Zп — сопротивление петли фаза-нуль, Ом,
R — активное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания, Ом;
X — индуктивное сопротивление, рассчитываемое по удельному индуктивному сопротивлению равному 0,6 Ом/км;
Zт — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низшего напряжения, Ом,
где UH, IH — номинальные напряжение и ток трансформатора;
UK% — напряжение короткого замыкания трансформатора, % от номинального.
Величины UH, lН и Uк% для соответствующего трансформатора приводятся в главе 5.
Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, ->о величине мощности.
Следует иметь в виду современную тенденцию, заключающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями, предпочтение отдается последним в силу их большей надежности, лучшей защиты от неполнофазных режимов, универсальности и т. д.
Выбор аппаратов по напряжению заключается в соответствии номинального напряжения, указанного в паспорте аппарата, и его рода (переменное, постоянное) номинальному напряжению питающей сети. При выборе аппарата по току следует учесть, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.
Выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем определяются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.
Тепловой росцепитель автомата защищает электроустановку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15—20% больше рабочего тока:
где 1Р — рабочий ток электроустановки, А.
Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки Iпуск.дв., а ток срабатывания электромагнитного расцепителя IЭМР выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:
где К = 4,5—10 — коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцелителя.
Выбранный автоматический выключатель проверяется по чувствительности и по отключающей способности. Автоматы с номинальным током до 100 А должны срабатывать при условии
где IО.К.З. — ток однофазного короткого замыкания.
Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением:
Автоматы с номинальным током более 100 А должны срабатывать при
Отключающая способность автомата с электромагнитным расцепителем определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания IТ.К.З.
Выбор предохранителей
Ток плавкой вставки предохранителя выбирается в соответствии с выражением
Ток плавкой вставки предохранителей, используемых для защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором,
где Iпуск — пусковой ток двигателя, А;
β — коэффициент, зависящий от условий пуска, при средних условиях пуска (β = 2,5.
После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.
Моя заявка.
всего позиций: 0.
Proelectro2.ru (2005-2016), ООО «Виртуальные города» (2009-2016).
Администрация elrekl@yandex.ru, тел./факс: +7 (8552) 53-40-76
Расчет токов короткого замыкания
На этой странице вы можете посчитать токи короткого замыкания и сразу сгенерировать схему замещения и полный отчет в Word для вашего проекта. Подробную методику расчета смотрите в соответствующем разделе Справки. Услуга полностью бесплатна.
on CAD
Мы делаем жизнь инженера-проектировщика легче. Повышаем эффективность его труда. Если вам понравился наш сервис, то непременно расскажите о нас своим друзьям в соцсетях!