Электротехника / 5 причин выбора автоматического выключателя вместо предохранителя для защиты двигателя.  (Прочитано 322 раз)

Ещё несколько десятков лет назад для защиты людей и устройств в распред. системах и защиты двигателей использовались исключительно предохранители.  Их основная функция заключалась в защите от сверхтоков, то есть коротких замыканий и перегрузок. Со временем были созданы первые автоматические выключатели, которые имели гораздо больше преимуществ, чем обычные предохранители.



На промышленной линии защита двигателя имеет крайне важное значение для поддержания производительности и минимизации времени простоя. Поскольку стоимость предохранителей значительно ниже, чем у автоматических выключателей для защиты двигателя, в прошлом их устанавливали чаще. В настоящее время автоматические выключатели для защиты двигателя являются высокотехнологичными приборами и их цены снизились при сохранении высокого качества.

Повышенная безопасность работы

Если в устройствах используется только держатель предохранителя вместо предохранителя-разъединителя нагрузки, вероятность поражения электрическим током велика. Конечно, можно отключить напряжение с помощью автоматического выключателя/разъединителя, установленного перед предохранителем, при условии, что такой прибор вообще установлен в конструкцию устройства. В противном случае необходимо отключить другие устройства от главной цепи. Это, в свою очередь, приводит к простою и дополнительным расходам.

Одна из наиболее частых причин возгорания – неправильно подобранная модель защитного устройства. Бывает даже, что поврежденный предохранитель заменяют обычным проводом. Использование автоматических выключателей позволяет избежать таких ошибок. После выяснения причины отсутствия напряжения в цепи – устройство можно перезапускать. Замена предохранителей не только занимает больше времени, чем простое повторное включение автоматического выключателя, но также увеличивает риск поражения электрическим током во время обслуживания установки. Автоматические выключатели помогают свести к минимуму простои и повысить уровень безопасности для персонала.

Продвинутая защита двигателя

Отключающая способность автоматического выключателя может быть намного больше, чем у эквивалентных предохранителей (до 150 кА). В условиях перегрузки автоматический выключатель может срабатывать почти до 1000 раз быстрее, чем предохранители. Это обеспечивает как надежную защиту, так и снижает износ и продлевает срок службы устройства.

Следует помнить, что в трехфазных устройствах часто перегорает только один из трёх предохранителей. Это заставляет двигатель продолжать работать на двух других фазах, что вызывает перегрузку двигателя. В случае с автоматическим выключателем это явление невозможно. Устройство всегда прерывает все три фазы одновременно. Кроме того, промышленные автоматические выключатели двигателей также срабатывают в случае сбоя питания в одной из фаз в соответствии с VDE 0660, часть 102. Ток двигателя в этом случае будет распределяться по двум путям автоматического выключателя вместо трех и будет намного выше. Возникающая асимметрия вызовет срабатывание расцепителя.

Уменьшение затрат в промышленности

Стоимость одного предохранителя намного ниже, чем автоматического выключателя. Однако, если рассматривать общую стоимость установки, необходимо учитывать и другие затраты:
• Для трехфазной цепи требуются три предохранителя, и каждый такой комплект должен включать, по крайней мере, стоимость держателя или более дорогого предохранительного выключателя-разъединителя;
• В отличие от автоматических выключателей, предохранители перегорают и нуждаются в замене, поэтому вместе с ними необходимо устанавливать разъединитель предохранитель, либо выключатель-разъединитель;
• При перегорании одного из трех предохранителей придётся заменить все три. Это требует дополнительных расходов.

Если сложить эти расходы, общая стоимость использования предохранителей может быть выше, чем стоимость автоматического выключателя.

Расширенная функциональность

Расширение функционала дополнительными функциями является одним из важнейших преимуществ автоматических выключателей для защиты двигателя. Например, встроенная защита от утечки тока на землю. По сравнению с предохранителями автоматические выключатели двигателей не только обладают компактными размерами, но и имеют возможность дополнения конструкции рядом полезных аксессуаров, в том числе:
• вспомогательными контактами, указывающими положение устройства (ВКЛ / ВЫКЛ);
• индикаторами отключения (указывающие причину отключения - короткое замыкание / перегрузка);
• соединительными шинами для ускорения монтажных работ;
• специальными сервисными рукоятками с возможностью блокировки на замок;
• внешними рукоятками и др.

Автоматические выключатели двигателей позволяют дистанционно управлять устройством, измерять номинальные токи, мощность и энергию, а также осуществлять сетевую коммуникацию через различные интерфейсы на пр.Modbus/SmartWire/Profibus. В результате автоматические выключатели двигателей становятся интернет-устройствами и могут быть частью системы Индустрия 4.0.

Линейка автоматических выключателей для защиты двигателя Eaton

Eaton - ведущий производитель автоматических выключателей для защиты двигателей. Эти устройства можно разделить по номинальным токам и типам расцепителей, а значит, и по функциональности.

Автоматические выключатели PKZ для защиты двигателя.



Автоматические выключатели PKZ до 65 А выпускаются в трех сериях:
• Оснащенные поворотной рукоятью PKZM0 до 32A, с очень высокой стойкостью к короткому замыканию Iкз = 150 кА/400В до 10 А и Iкз = 50 кА/400В от 12 А до 32 А переменного тока,
• PKZM4 - аналог PKZM0 до 65А,
• Версии с кнопками PKZM01 до 25А.

Все вышеперечисленные серии оснащены термомагнитнымии электромагнитными расцепителями, то есть элементами защиты от перегрузки и короткого замыкания. Эти устройства работают в классе отключения 10, то есть при 6-кратном пусковом токе. PKZ «удерживают» такой ток 10 секунд без автоматического отключения и при этом исправно работают в номинальных условиях работы двигателя. Аксессуары для всех серий общие, что позволяет уменьшить количество различных продуктов, хранящихся на складе.

Наиболее популярные аксессуары для автоматических выключателей для защиты двигателей PKZM это:
• Вспомогательные контакты NHI-E и NHI,
• Расцепители напряжения: максимального напряженияA-PKZ0 и минимального напряженияU-PKZ0,
• Поворотная рукоять AK-PKZ0 с возможностью блокировки в положении OFF,
• Блок питания BK25/3 и соединительные шины B3.0-…

Автоматические выключатели PKE для защиты двигателя с электронным расцепителем.



Автоматы защиты двигателей PKE воплощают в себе высокий уровень надёжности и функциональности в компактном модульном исполнении, сконструированные для защиты электродвигателей с номинальными токами до 65 А.

Выключатели представлены в 2 версиях:
• Расширенная, с возможностью сетевой коммуникации;
• Стандартная, без данной возможности.

Весь диапазон тока от 0,3 А до 65 А покрывается 8 устройствами: 3 основами (12 А, 32 А и 65 А) и 5 расцепителями (вместо 28 устройств в серии PKZ). Достоинством такого решения является возможность использования его для двигателей различной мощности, что позволяет не закупать различные типы автоматических выключателей PKE под каждое решение. Также устройство имеет второй поворотный регулятор, позволяющий настраивать класс срабатывания от 5 до 20.

Расширенная версия с коммуникацией позволяет:
• Измерять текущий ток двигателя (без дополнительных устройств);
• Считывать информацию о настройках модуля-расцепителя Ir и класса срабатывания;
• Удаленно вносить изменения в вышеуказанные настройки;
• Прогнозировать срабатывание тепловой защиты на основе математической модели двигателя (информация о времени, когда произойдет отключение при перегрузке двигателя);
• Сохранять и архивировать информацию о коммутации и состоянии устройства (без дополнительных контактов), а также о его расцеплениях и источниках этих расцеплений (без AGM), что позволяет проводить быструю диагностику.

Серия автоматических выключателей NZM.

NZM изготавливаются в двух типоразмерах, в 3-х и 4-х полюсном исполнении. Данная серия обладает 6 типами рсцепителей, благодаря которым можно реализовать практически любой способ защиты: защиту цепей, генераторов, двигателей, установок, селективной защиты.

В дополнение к основным защитным функциям автоматические выключатели серии NZM с электронными расцепителями обладают рядом встроенных сервисных функций, значительно облегчающих последующую эксплуатацию и контроль как самих автоматических выключателей, так и электроустановок, которые они защищают. Также возможно определение критических ситуаций: при 70%, 100% и 120% нагрузки, отображается сигнализация непосредственно на электронном расцепителе при помощи светодиода. Таким образом, критические значения нагрузки могут быть определены без установки дополнительных устройств. Для отображения статуса выключателя и его аварийного срабатывания в NZM применяются контактные элементы серии RMQ-Titan.

Одной из важнейших характеристик выключателей NZMявляется способность регистрировать, сохранять и передавать информацию, связанную с изменениями величины тока, протекающего в защищаемой цепи. С электронного расцепителя могут быть считаны подробные сведения о срабатывании выключателя и сигнализации, включая причину отключения, нагрузку по фазам, а также настройки автоматического выключателя.

Также в каждом из автоматических выключателей предустановлена функция измерения мощности. Она может измерять ток и напряжение с точностью 99,5%. Благодаря этой точности устройство соответствует стандарту измерения потребления энергии класса 1 в соответствии с IEC 61577-12, который обеспечивает точные данные о потреблении энергии для целей управления энергией. Операторы также могут передавать все данные либо через встроенный протокол Modbus, либо через модуль Profibus или Ethernet .

Например все необходимые данные могут быть переданы по интерфейсу Modbus в систему автоматизированного управления и, кроме того, существует возможность сохранения и отображения их на дисплее. Порядок оптимизации потребления может быть установлен здесь же. Таким образом, значительно уменьшаются: количество электропроводки, трудности при установке, и самое главное стоимость. Модули XMC обеспечивают всеми соответствующими данными, необходимыми для расчета потребления энергии:
• Фазные токи и токи нейтрали;
• Среднеквадратичную величину напряжения;
• Активную, реактивную и полную мощность;
• Активную, реактивную и полную энергию;
• Коэффициент мощности (cos phi).

Новая серия автоматических выключателей с расцепителем для защиты двигателей NZM..-MX..



Характерные черты серии:
• расцепительPXR20, позволяющий регулировать номинальные токи в широком диапазоне, например, модель на 140 А регулируется от Ir = 0,4xIn в диапазоне 56-140 А,
• возможность настройки класса отключения путем регулирования времени tr (задержка при запуске),
• возможность регулирования тока срабатывания расцепителя, например 2 - 12 * In,
• тепловая память, предотвращающая включение двигателя в случае перегрева биметалической пластины вплоть до её остывания,
• PXR20/25 имеет полную диагностику через порт MicroUSB и программное обеспечение PXPM с возможностью сохранения значений запуска и информации об источнике запуска,
• протокол связи ModbusRTU,
• возможность установки релейного модуля, который может быть запрограммирован, например, на сброс нагрузки в случае превышения предполагаемого порога номинального тока,
• цифровой расцепитель PXR25 имеет стандартный дисплей и возможность измерения тока, напряжения, энергии и т.д.,
• PXR25 имеет функцию, которая считывает состояние устройства, поддерживает выполнение и планирование технического обслуживания.

Также предлагаем ознакомиться с нашей актуальной серией автоматических выключателей для защиты двигателей NZM..-ME..



Технические характеристики:
• Количество полюсов 3;
• Винтовое соединения;
• Коммутационная способность при 400/415 В 50 Гц [Icu]: 50 кА, 85 кА, 150 кА;
• Номинальный ток [In = Iu] от 90 А до 1400 А;
• Перегрузочный расцепитель [Ir] в диапазоне 45 А-1400 А;
• Расцепитель короткого замыкания [Irm]без задержки [Ii = In x …]: 2-14;
• Расчетная эксплуатационная мощность AC-3 50/60 Гц [P] при 400 В от 45 кВ до 630 кВ;
• Расчетная эксплуатационная мощность AC-3 50/60 Гц [P] при 690 В от 45 кВ до 600 кВ;
• Расчетный рабочий ток AC-3 50/60 Гц [Ie] при 400 В от 81 А до 1066 А;
• Расчетный рабочий ток AC-3 50/60 Гц [Ie] при 690 В от 78 А до 588 А.

Компания EATON является мировым лидером в области распределения электроэнергии и защиты электросетей, обеспечения резервного электропитания, автоматизации и контроля, осветительного оборудования и безопасности, конструктивных решений и коммутационных устройств, решений для неблагоприятных и опасных условий эксплуатации, а также инжиниринговых услуг. Eaton обладает широкими возможностями по всему миру для решения наиболее критичных задач, связанных с управлением электроэнергией.


www.Eaton.by

Если у кого-то возникли вопросы по данной теме - пишите и специалисты компании EATON проконсультируют подробно по возникшим вопросам!

нисколько не умаляя достоинств автоматов, и EATON в частности, есть несколько случаев применения предохранителей, когда автомат просто или не производится, или не применяется.
например на высокое напряжение, при больших токах пуска нагрузки или защита УЗИП.

Добрый день.

Вы верно подметили насчёт высокого напряжения. Действительно, в некоторых ситуациях просто необходимо использовать плавкие вставки вместо автоматических выключателей, например: при защите УЗИП. Это объясняется тем, что катушка имеющая небольшую индуктивность просто не выдержит высокий уровень напряжения – автоматический выключатель сгорит и создастся аварийная ситуация, если установить его последовательно. Если даже установить автоматический выключатель соответствующей величины параллельно, то попросту будет обесточена вся цепь, что недопустимо при важных нагрузках. Абсолютна иная ситуация с предохранителем:  в случае появления токов короткого замыкания(если УЗИП не справится с перенапряжением) он просто перегорит и цепь продолжит нормально функционировать, поскольку плавкие вставки имеют минимальную индуктивность(ситуация описана для одного импульса молнии).

Но если рассматривать вопрос более досконально, то мы можем заметить, что зачастую удар молнии имеет более одного импульса и в следствии чего не поможет предохранитель, и распределительный щит сгорит. В таком случае рационально подсоединить автоматический выключатель параллельно в цепь, чтобы отключилось всё оборудование и тогда вы защитите все ваши приборы ценой полного отключения всей цепи. Каждая ситуация должна проектироваться индивидуально для обеспечения соответствующей защиты.

С уважением, команда Eaton.

ПУМ в одно место не может бить многократно и вероятность такого ничтожно мала.
Кроме того, для такой защиты применяют средства молниезащиты.
Для защиты от вторичных проявлений молнии предназначены УЗИП нескольких типов/классов, каждый на своем месте, всего более 6 типов, в 0,4кВ - 4 типа.



и кстати Eaton выпускает и предохранители, и УЗИП.

🫵 А ВЫ прислали письма для Архива разъяснений стройотрасли?!
Ждем ваших писем-разъяснений от МАиС, Стройтехнорм, Экспертизы, МЧС, БСЦ, РНТЦ и т.д. для наполнения  разрабатываемого Архива писем-разъяснений стройотрасли.