Выбор автомата по мощности нагрузки: критерии подбора, расчет
Скорее всего, есть ещё немало людей, которые хорошо помнят старые добрые предохранительные электропробки, которые ставились непосредственно на счетчик электроэнергии и высокой надежностью они не отличались.
Но время не стоит на месте. Им на замену пришли электрические автоматы. Они при аварийной ситуации отключают подачу тока автоматически, а после ликвидации первопричины замыкания их можно вновь подключить. Мы разберем, какие вообще встречаются типы автоматических выключателей.
Содержание
Принцип работы автоматических размыкателей
Нормальный режим
В штатном режиме, когда рычажок управления находится в верхнем рабочем положении, ток протекает через контакты в предохранителе на катушку соленоида. Затем попадает на биметаллическую пластинку расцепителя.
Если все нормально, ток проходит на нижнюю клемму и дальше отправляется в квартиру.
Перегрузка сети
В момент короткого замыкания или когда электролиния перегружена, это вызывает увеличение тока в цепи «розетка-предохранитель». Биметаллическая пластина мгновенно греется, прогибается и размыкает цепь.
После ликвидации причины КЗ или снятия нагрузки с подающей линии (например, отключили микроволновку), автомат успевает остыть и его снова можно включить.
Такова работа автоматического размыкателя в общих чертах.
Таким способом можно предотвратить более тяжелые последствия от перегрузок в цепи «электросчетчик — квартира».
Важно чтобы в момент перегрузки у потребителя находится размыкатель нужного номинала. Мы всегда рассчитываем на предохранитель.
Что будет если неправильно подобран предохранитель?
Если он слишком мал, то он будет прерывать подачу тока даже тогда, когда вы просто включите телевизор в гостиной.
Если его мощность слишком высока, то он просто не заметит перегрузки на линии, что вызовет перегрев электропроводки и возникнет реальная угроза пожара в помещении.
Поэтому важен выбор автомата по мощности нагрузки.
Классификация и различия
Для чего он нужен? Это своего рода предохранитель для электросетей. Он поможет защитить одну комнату, квартиру или дом при аварийных ситуациях:
произошло короткое замыкание электропроводки;
поражение человека электричеством;
возникновение пожара.
Предохранитель, безусловно, нужен, но какой. Необходимо составить список всех бытовых устройств, которые нуждаются в электропитании. Не забываем и те устройства, которые включаются периодически — кондиционеры, электропечи, обогреватели и так далее. После этого можно произвести расчет автомата по мощности.
Есть специальные методики расчета мощности предохранителя, но мы поступим проще. Номиналы автоматов уже заранее рассчитаны. Все необходимые данные учтены и теперь не надо думать, над тем, как рассчитать мощность. Есть таблица, в которой сведены все параметры. Подобрать сетевой предохранитель для квартиры стало намного проще.
Таблица дает возможность легко и точно подобрать предохранитель в соответствии с напряжением в сети (222 В/380 В) и номинальное количеством фаз — одно или трехфазное.
По такому методу подбор автомата по мощности довольно точен.
Разберем на примере.
Из таблицы выбираем автомат на 25 Ампер. Для однофазной сети с напряжением в 220 В нужно устройство мощности 5.5 кВт.
Для 32 амперного устройства в аналогичной сети соответствует мощность в 7.0 киловатт. Если вы приобрели автомат на 6 квт то он явно не для вашей домашней электросети.
Для трёхфазных сетей на 380 Вольт предохранители вычисляем так же подобным образом.
Например, для автомата на 10 Ампер соответствует расчет мощности в 11.4 кВт.
Типы расцепителей
С тем, что предохранитель необходим, мы разобрались. Но какие они бывают? Есть два ключевых типа размыкателей:
Тепловые.
Электромагнитные.
Электромагнитные размыкатели хороши тем, что срабатывают практически мгновенно и обесточивают конкретный отрезок цепи, в котором произошло КЗ.
Внутри это типичная катушка или соленоид с сердечником. Если начинается повышение номинального тока, сердечник втягивается вовнутрь катушки, размыкая цепь.
У тепловых предохранителей несколько иной принцип работы автоматического выключателя по току.
В момент короткого замыкания происходит нагрев пластины. От перегрева пластинка выгибается и замыкает отключающий компонент, который мгновенно обесточивает цепь. Но время срабатывания такого размыкателя соответствует току нагрузки.
Надо сказать, что есть и размыкатели, у которых отключающая способность улучшилась благодаря применению дистанционного управления. С их помощью можно как включить АВ, так и выключить, не приближаясь к распределительному шкафу.
Число полюсов
Еще один параметр для выбора предохранителя — количество полюсов. Но тут все понятно, если знать где будут использоваться эти АВ.
Это свойство говорит нам о том — какое количество проводов на ввод возможно подключить к автоматическому выключателю. Но принцип работы остается прежним — при аварии сохраняет способность автоматического выключателя прерывать подачу электричества на данной линии.
Однополюсные
Для предохранения электрических проводов с подключением розеток и приборов освещения. Ставятся, как правило, на фазный провод.
Двухполюсник
Для сетей, в которых подключаются мощные бытовые аппараты – от стиральных машин до бойлеров и электроплит.
Трехполюсники
Применяются для промышленных и полупромышленных приборов, для которых отключающая способность очень важна:
скважинные насосы;
сверлильные и токарные станки;
подъемники в автомастерских.
Четырехполюсные
Автоматические выключатели такого типа применимы к защите от перегрузок кабельных сетей.
Маркировка
Как видим разновидности обширные. Как подбирать?
Чувствительность автомата помогает определить его маркировка:
Тип A. Самые чувствительные предохранители. Реакция на КЗ практически мгновенная. Применяется для страхования высокоточного оборудования.
Тип B. Могут применяться в бытовых целях. Имеют свойство срабатывать с небольшой задержкой по времени. Ставятся для защиты дорогостоящих бытовых потребителей тока — ЖК-телевизоры, компьютеры и так далее.
Тип С. Самый распространённый выбор автоматического выключателя для защиты домашних сетей 220 В. В зависимости от типа теплового размыкателя способен сработать и моментально, и с некоторой задержкой по времени.
Тип D. Обладают самой небольшой восприимчивостью к повышению токовой нагрузки. Устанавливаются в групповых щитках управления подачей электричества в подъезд или в здание.
Соответствие кабеля сетевой нагрузке
Безопасность электрической линии не в меньшей степени зависит от самих проводов и кабелей. В любой электропроводке есть разделение на группы. Для каждой из них соответствует провод или кабель определенного сечения. Ну и защиту провода обеспечивает автоматический предохранитель соответствующего номинала.
Подобрать какой автомат нам нужен, поможет таблица:
По таблице легко определить какой нужен автоматический выключатель и сечение провода для просчитанной нагрузке на домашнюю электрическую сеть. Не забывайте про разницу между однофазным и трех-фазным электропитанием.
Неправильно выбранный автомат, да к тому же без учета сечения кабеля домашней электропровдки, приведет к его нагреву. Под воздействием высокой температуры изоляционный слой неизбежно будет плавиться. В итоге вы получите гарантированное возгорание!
Лучшие модели автоматических предохранителей
Российские модели
Российская промышленность по выпуску автоматических предохранителей за последнее время сделала большой рывок. Применяются новые технологии изготовления корпусов. По-новому собирается контактная группа. Улучшился дизайн. Для частных лиц и предприятий выбор вводного автомата стал намного шире и по качеству не хуже чем лучшие европейские бренды.
Контактор
Рейтинг: 4.7
Отечественное предприятие «Контактор» на первом месте в нашем рейтинге. Завод изначально делал классические автоматы. Теперь он переориентирован на промышленные образцы 380 В. Есть в линейке предприятия и бытовая серия «КПРО» с поддержкой силы тока до 100 А. Но в основном спецификация «Контактор» промышленные экземпляры для электродвигателя рассчитанные на силу тока до 1600 А, которые должны защищать промышленное оборудование. В линейке «протона» есть и модели трехфазного автомата «Электрон» номиналом в 6300 А.
Достоинства
модели оснащены регулировкой срабатывания при КЗ или перегрузки;
широкая линейка автоматов от 16 до 6000 А;
вся продукция сертифицирована для продажи в Таможенном союзе.
Минусы
не очень хорошо проработан дизайн;
выключателей в бытовом назначении очень мало;
дороговизна моделей;
монтажные контакты не утоплены в автоматический предохранитель.
КЭАЗ
Рейтинг: 4.7
Завод с историей. Открылось предприятие еще в 1945 г. Выпускает как классические автоматы, так и приборы марки KEAZ Optima, в которых можно заметить уже новые мощности автомата и ноу-хау.
Производят автоматы и для переменного тока и для постоянного. Все мастера наладчики электрического оборудования отмечают хороший дизайн приборов и простоту их монтажа. Если вы выбираете, какие автоматы ставить в частном доме вам сюда.
Достоинства
есть разные виды – можно подобрать защиту, для разных линий, в которых используются и постоянный и переменный ток;
приемлемая цена;
компактный дизайн.
Недостатки
небольшой срок службы (1–2 года).
DEKraft
Рейтинг: 4.6
Электрические автоматы под общим брендом DEKraft, выпускаются на российском предприятии «Delixi Electric». Эта продукция широко известна не только в России и СНГ но и за рубежом.
Правда, в Европе они больше известны по другим названием — Himel. В основном заводы «Delixi Electric» сконцентрированы в Китае из соображений снижения себестоимости конечной продукции.
Такая политика позволила снизить цену на автомат и продлить срок его службы. Анонсировано что размыкатель выдержит не менее 6000 циклов размыкания контактов при коротком замыкании. А при медленном нарастании нагрузки, когда проводка уже начинает греться, размыкатель может разъединить электрическую цепь не менее 25000 раз!
Достоинства
все предприятия компании прошли международную сертификацию;
хорошо налажена оптовая поставка по всем регионам России;
покупателю легко понять какой автомат перед ним — все подписи на русском языке.
Недостатки
максимальный ток 63 А;
максимально допустимое сечение подводящих кабелей 25 мм².
Лучшие зарубежные компании
В нашей стране всё еще популярны зарубежные бренды. Считается что это более качественная и долговечная продукция. Поэтому в нашем обзоре представлена продукция и зарубежных производителей.
ABB
Рейтинг: 4.9
Эта ярко-красная аббревиатура хорошо известна профессиональным электрикам, благодаря широкой линейке автоматических выключателей от 0.5 до100 А.
И рядовые пользователи, и профессионалы отмечают надёжный пластиковый корпус и рычаг управления, который не обломается даже при многократном цикле отключить/включить. Не зря профессиональные электрики выбирают эти автоматические выключатели для квартирной щитовой.
Достоинства
размеры корпуса прерывателя позволяют поставить без труда в щиток;
высокий уровень безопасности;
удобство при монтаже;
можно приобрести и четырех-полюсные модели автоматических выключателей.
Недостатки
дороговизна;
крепления на дин рейку довольно хрупкие;
нет или мало приборов типа D.
Legrand
Рейтинг: 4.8
В каталоге французской компании можно выбрать автоматы серии DRX — соответствует нагрузке для промышленного применения и серии DX, RX, TX для бытового применения. Корпуса приборов в квартиру пылезащищенные.
Номинал по току от 6 А до 630 А, включая 125, 260, 320 и 400 А. Такой широкий диапазон позволяет подобрать предохранитель, как для бытовых нужд, так и для крупных производств.
Достоинства
есть автоматы с полюсами от 1 до 4-х;
на корпусе есть лазерный штрих-код.
Недостатки
редко, но попадаются модели с браком;
небрежно выполнен тумблер;
дороговизна.
Заключение
Наша статья направлена на то, как выбрать автоматический выключатель. И при этом не надо забывать, что эти предохранители защищают в первую очередь внутреннюю проводку электросети от чрезмерных перегрузок. А это может легко произойти, если одновременно включить все бытовые электроприборы.
Мало того что такие «испытания» способны значительно подсократить срок службы электролиний, но и чаще всего становятся причиной пожара.
К тому же существует заблуждение, что если какой-то автомат уже установлен на электрощите, то от перегрузок сети они уже застрахованы. Мы постарались подробнее остановиться на правильном подборе номинала предохранителя, который должен быть у вас установлен.
В заключение добавим, что предохранитель, ни коим образом, не защищает человека от удара электрическим током.
Устанавливайте автоматические предохранители и пользуйтесь ими правильно!
Видео по теме
Хорошая реклама
Расчет автомата по мощности | Электрика в доме
Выбор автоматического выключателя
Для увеличения безопасности, электропроводку в квартире нужно делить на несколько линий. Это отдельные автоматы для освещения, розеток кухни, остальных розеток. Бытовые приборы большой мощности с повышенной опасностью (электроводонагреватели, стиральные машины, электрические плиты), нужно включать через УЗО.
Удобный монтаж автоматов в щитке
УЗО вовремя среагирует на утечку тока и отключит нагрузку. Для правильного выбора автомата важно учесть три основных параметра; — номинальный ток, коммутационную способность отключения тока короткого замыкания и класс автоматов.
Расчетный номинальный ток автомата — это максимальный ток, который рассчитан на длительную работу автомата. При токе выше номинального, происходит отключение контактов автомата. Класс автоматов означает кратковременную величину пускового тока, когда автомат еще не срабатывает.
Пусковой ток многократно превосходит номинальное значение тока. Все классы автоматов имеют разные превышения пускового тока. Всего имеется 3 класса для автоматов различных марок:
— класс В, где пусковой ток может быть больше номинального от 3 до 5 раз;
— класс С имеет превышение тока номинала в 5 — 10 крат;
— класс D с возможным превышением тока номинального значения от 10 до 50 раз.
Маркировка автоматического выключателя
В домах, квартирах используют класс С. Коммутационная способность определяет величину тока короткого замыкания при мгновенном отключении автомата. У нас используются автоматы с коммутационной способностью 4500 ампер, зарубежные автоматы имеет ток к. з. 6000 ампер. Можно использовать оба типа автоматов, российские и зарубежные.
Расчет автоматического выключателя
Выбирать автоматы можно с расчетом по току нагрузки или сечению электропроводки.
Расчет автомата по току
Подсчитываем всю мощность нагрузок на автомат. Плюсуем мощности всех потребителей электричества, и по следующей формуле:
I = P/U
получаем расчетный ток автомата.
P- суммарная мощность всех потребителей электричества
U – напряжение сети
Округляем расчетную величину полученного тока в большую сторону.
Расчет автомата по сечению электропроводки
Чтобы выбрать автомат можно воспользоваться таблицей 1. Выбранный по сечению электропроводки ток, уменьшают до нижней величины тока автомата, для снижения нагрузки электропроводки.
Выбор номинального тока по сечению кабеля. Таблица №1
Для розеток автоматы берут на ток 16 ампер, так как розетки рассчитаны на ток 16 ампер, для освещения оптимальный вариант автомата 10 ампер. Если вы не знаете сечение электропроводки, тогда его нетрудно рассчитать по формуле:
S – сечение провода в мм²
D – диаметр провода без изоляции в мм
Второй метод расчета автоматического выключателя является более предпочтительным, так как он защищает схему электропроводки в помещении.
Тоже интересные статьи
Калькуляторы | elektroshkola.ru
Сомневаетесь в полученном результате или вовсе нет времени производить расчет самостоятельно? Мы произведем практически любой электротехнический расчет за Вас! Воспользуйтесь нашими онлайн калькуляторами.
Простой калькулятор для выбора номинального тока автоматического выключателя по сечению кабеля.
Читать далее
Простой онлайн калькулятор для расчета автоматического выключателя по мощности.
Читать далее
Простой онлайн калькулятор для расчета дифференциального автоматического выключателя по мощности.
Читать далее
Онлайн расчет емкости конденсатора для подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть.
Читать далее
Простой и функциональный калькулятор для расчета мощности трехфазных и однофазных сетей по току и напряжению.
Читать далее
Простой онлайн калькулятор для расчета освещения помещений частного жилого дома или квартиры по площади.
Читать далее
Простой и удобный онлайн калькулятор для расчета потери напряжения в кабеле.
Читать далее
Простой онлайн калькулятор для расчета пускателя (контактора) для управления однофазным либо трехфазным электродвигателем.
Читать далее
Простой онлайн калькулятор для расчета сечения кабеля по мощности.
Читать далее
Простой и точный калькулятор для расчета тока электросети с любыми параметрами.
Читать далее
Расчет автоматического выключателя
Расчет автоматического выключателя необходим для выбора номинального тока и время токовой характеристикой автомата. При этом количество полюсов у автомата не влияет на расчеты и определяется из схемы подключения и подключаемого оборудования.
Следует помнить, что основное назначение автоматического выключателя является защита электропроводки от разрушения токовыми нагрузками превышающие расчетные значения для данного сечения провода. Иными словами при расчет автоматического выключателя больше учитывается рабочий ток, а также пусковые токи возникающие при включении электрооборудования.
В расчете номинального тока автомата принимается во внимание рабочий ток электропроводки и таблица расчета автомата защиты на соответствие сечения жилы провода и материала жилы провода к номиналу тока автомата. При выборе автомата по время токовой характеристики следует учитывать пусковые токи подключаемой нагрузки.
Расчет мощности автомата.
Как было сказано выше, при расчете автомата учитывается сила тока, допускаемая для безопасной работы расчетной линии, защищаемой автоматическим выключателем. При расчете номинала автомата необходимо знать максимально допустимый ток линии питания, а не мощность и силу тока подключаемых электроприборов. Расчет величины тока по сумме мощностей нагрузок не учитывает того, что автоматический выключатель предназначен в первую очередь для защиты питающей лини, а не нагрузки.
Для определения допустимого тока электропроводов следует учитывать таблицы, приведенные здесь с целью ознакомления. Из таблиц видно, что допустимые токи провода разнятся не только в зависимости от сечения жилы, но и от способа прокладки и количества жил.
ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток, А, для проводов, проложенных
открыто (в лотке)
в одной трубе
двух одно-жильных
трех одно-жильных
четырех одно-жильных
одного двух-жильного
одного трех-жильного
0,5
11
–
–
–
–
–
0,75
15
–
–
–
–
–
1
17
16
15
14
15
14
1,2
20
18
16
15
16
14,5
1,5
23
19
17
16
18
15
2
26
24
22
20
23
19
2,5
30
27
25
25
25
21
3
34
32
28
26
28
24
4
41
38
35
30
32
27
5
46
42
39
34
37
31
6
50
46
42
40
40
34
8
62
54
51
46
48
43
10
80
70
60
50
55
50
16
100
85
80
75
80
70
25
140
115
100
90
100
85
35
170
135
125
115
125
100
50
215
185
170
150
160
135
70
270
225
210
185
195
175
95
330
275
255
225
245
215
120
385
315
290
260
295
250
150
440
360
330
–
–
–
185
510
–
–
–
–
–
240
605
–
–
–
–
–
300
695
–
–
–
–
–
400
830
–
–
–
–
–
ПУЭ, Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток, А, для проводов, проложенных
открыто (в лотке)
в одной трубе
двух одно-жильных
трех одно-жильных
четырех одно-жильных
одного двух-жильного
одного трех-жильного
2
21
19
18
15
17
14
2,5
24
20
19
19
19
16
3
27
24
22
21
22
18
4
32
28
28
23
25
21
5
36
32
30
27
28
24
6
39
36
32
30
31
26
8
46
43
40
37
38
32
10
60
50
47
39
42
38
16
75
60
60
55
60
55
25
105
85
80
70
75
65
35
130
100
95
85
95
75
50
165
140
130
120
125
105
70
210
175
165
140
150
135
95
255
215
200
175
190
165
120
295
245
220
200
230
190
150
340
275
255
–
–
–
185
390
–
–
–
–
–
240
465
–
–
–
–
–
300
535
–
–
–
–
–
400
645
–
–
–
–
–
Определив по таблице рабочий ток проводов, подбираем номинальный ток автомата, который будет защищать эту проводку. Номинал автоматического выключателя следует выбирать либо равным, либо меньшим рабочего тока проводов.
Выбор характеристики автоматов.
Выбрав номинал автомата необходимо выбрать время токовую характеристику, зависящую от подключаемой к линии нагрузки, вернее от пусковых токов этих нагрузок. В приведенной ниже таблице приведены кратности пусковых токов электроприборов и продолжительность их в секундах.
Вид нагрузки
Кратность пускового к рабочему току
Продолжительность пускового тока, сек
Лампы накаливания
5 — 13
0,05
Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль
1,05 — 1,1
0,5 — 30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами
1,05 — 1,1
0,1 — 0,5
Приборы с блоками питания
5 — 10
0,25 — 0,5
Приборы с трансформатором на входе блока питания
до 3
0,25 — 0,5
Бытовые приборы с электродвигателями
3 — 7
1 — 3
Исходя из выше указанных кратностей пускового тока и известного тока электроприбора определяется величина силы тока в сети при включении в нее электроприбора, а так же продолжительность повышенного тока в секундах.
Например, зная, что при мощности электрической мясорубки 1,2 кВт рабочий ток будет 5,45 Ампер, а при учете кратности пускового тока до 7 раз выходим на 38 Ампер!, причем данный ток течет в цепи на протяжении от 1 до 3 секунд. Если данную линию защищает автоматический выключатель на 10А с характеристикой В (он срабатывает с 30А) и может сработать в момент включения по перегрузки и лучше его поменять на автомат с характеристикой С (срабатывает с 50А).
Если вы обратили внимание в таблице присутствуют достаточно большие пусковые токи, например у блоков питания (вплоть до 10 кратного), обычно мощность таких приборов мала и не создает опасности пускового отключения автоматического выключателя.
Материалы, близкие по теме:
Выбор автоматического выключателя — правила выбора автоматического выключателя по мощности
Правила выбора автоматических выключателей
Автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Ошибочно полагать, что при выборе электроприбора нужно руководствоваться показателями нагрузки на сеть. Автомат защищает именно кабели и провода, а не подключенную бытовую технику.
При повышении нагрузки на электрическую сеть возрастает сила тока, из-за которой начинают греться провода, и происходит оплавление изоляции. В этот момент срабатывает автоматический выключатель. Ток перестает поступать на данный участок цепи, т.к. электроприбор ее размыкает. Автоматические выключатели ставят на вводе.
Типы автоматов
Типы автоматических выключателей различают по расцепителям. Расцепитель – это конструктивный элемент автомата, на который возложена основная функция по разрыву электросети в случае увеличения напряжения.
Электромагнитные расцепители – моментальное реагирование и срабатывание автомата. Принцип работы: при увеличении силы тока сердечник в сотые доли секунды втягивается, тем самым напрягая пружину, которая заставляет срабатывать расцепители
Тепловые биметаллические расцепители – разрыв сети происходит, только если нарушаются предельные значения параметров кабеля. Принцип действия заключается в изгибе пластины при ее нагреве. Она толкает рычаг в автомате, и он отключается
Полупроводниковые расцепители – используют на сети переменного/постоянного тока на вводе. Работу по разрыву линии осуществляет блок реле трансформатора
Характеристики чувствительности к перегрузкам
Для начала нужно обратить внимание на основные характеристики срабатывания:
Характеристика А – для электропроводки с особо чувствительным оборудованием. Расчет на мгновенную реакцию автомата на перегрузку
Характеристика В – для защиты электропроводки (розетки и освещение) от нагрузки в жилых домах. Небольшая задержка в срабатывании автомата при увеличении силы тока в 3-5 раз от номинального значения
Характеристика С – для защиты электропроводки от нагрузки в жилых домах и для сетей с большим пусковым током. Наиболее распространенная характеристика. Автомат не реагирует на небольшие скачки напряжения, а срабатывает только при серьезных перегрузках – увеличении силы тока в 5-10 раз от номинального значения
Характеристика D – для защиты электропроводки от нагрузки с большим пусковым током. Устанавливают на вводе для контроля электрической сети всего здания. Отключает сеть при увеличении тока в 10-50 раз от номинального значения
Выбор автомата по количеству полюсов
В зависимости от цели применения автомата выбирают количество полюсов автомата:
Однополюсный – для защиты освещения и розеток
Двухполюсный – для защиты мощной бытовой техники (стиральная машина, электрическая плита и т.д.)
Трехполюсный – для защиты генераторов, скважинных насосов и т.д.
Четырехполюсный – для защиты четырехпроводной сети
Выбор автомата по мощности
Выбор автоматического выключателя осуществляется по номинальному току. Для его расчета нужно использовать общепринятую формулу:
I = P / U
Где: I – это величина тока
P – мощность всех электроприборов в Вт
U – напряжение в сети в В (обычно 220В)
Чтобы рассчитать мощность электроприборов, показатель кВт нужно перевести в Вт.
Помимо выбора автоматического выключателя по мощности необходимо учитывать расчет максимального рабочего тока. Номинальный ток должен быть больше или равен максимальному. Для расчета нужно суммировать мощность всех приборов и разделить ее на напряжение в сети, умноженное на понижающий коэффициент.
В зависимости от типа проводки расчет предельных значений:
Для алюминиевых проводов – до 6А на 1 квадратный миллиметр
Для медных проводов – до 10А на 1 квадратный миллиметр
При установке автоматического выключателя нужно еще учитывать и повышающие коэффициенты. Они рассчитываются от количества потребителей электроэнергии:
Количество потребителей 2 -0,8
Количество потребителей 3 – 0,75
Больше 5 потребителей – 0,7
Помимо повышающих, для расчета используют и понижающие коэффициенты: отличие суммарной и потребляемой мощности. Значение 1 – для одновременного подключения нескольких бытовых приборов и 0,75 – если бытовые приборы есть, но из-за отсутствия розеток одновременно их включить нельзя.
После расчета нужно сверить по таблице максимально допустимое значение тока для проводника:
Сечение жилы, мм2
Для меди
Для алюминия
0,75
11
8
1
15
11
1,5
17
13
2,5
25
19
4
35
28
6
42
32
10
60
47
16
80
60
Основные правила выбора автоматов
Есть ряд рекомендаций, которые помогут сделать выбор автоматического выключателя.
Покупать автомат нужно в специализированных магазинах
При выборе производителя отдавать предпочтение наиболее известному и надежному
Нельзя приобретать автоматы с поврежденным корпусом
Выбор автомата должен соответствовать параметрам электропроводки после расчета мощности
Для старой электропроводки, в которой были использованы алюминиевые провода, можно использовать автомат не больше 16А, либо два по 16А при наличии двух отходящих проводов. Включать одновременно несколько видов бытовой техники нельзя
90000 Calculation of Size of Transformer, Fuse and Circuit Breaker 90001 90002 Calculation of Size of Transformer, Fuse and Circuit Breaker 90003 Size of Circuit Breaker & Fuse are as per NEC 450.3 90004
90005 90006 This MS Excel spreadsheet calculates the following: 90007 90008
90009
90010 Size of Circuit Breaker on Primary side of Transformer as per NEC 450.3 90011
90010 Size of Fuse on Primary side of Transformer as per NEC 450.3 90011
90010 Size of Circuit Breaker on Secondary side of Transformer as per NEC 450.3 90011
90010 Size of Fuse on Secondary side of Transformer as per NEC 450.3 90011
90010 Size of Transformer 90011
90010 Transformer Full Load Losses. 90011
90022 90023 Overcurrent Protection of Transformer (NEC 450.3) 90024
90005 This technical article written by same author mr. Jignesh Parmar explains step by step NEC 450.3 (Transformer protection). 90008 90027 Calculation of Size of Transformer, Fuse and Circuit Breaker 90005
90023 Related EEP’s content with sponsored links 90024 90008 .90000 What is Circuit Breaker? Working Principle & Types of Circuit Breakers 90001 90002 A circuit breaker is a switching device that interrupts the abnormal or fault current. It is a mechanical device that disturbs the flow of high magnitude (fault) current and in additions performs the function of a switch. The circuit breaker is mainly designed for closing or opening of an electrical circuit, thus protects the electrical system from damage.90003 90004 Working Principle of Circuit Breaker 90005
90002 Circuit breaker essentially consists of fixed and moving contacts. These contacts are touching each other and carrying the current under normal conditions when the circuit is closed. When the circuit breaker is closed, the current carrying contacts, called the electrodes, engaged each other under the pressure of a spring. 90003
90002 During the normal operating condition, the arms of the circuit breaker can be opened or closed for a switching and maintenance of the system.To open the circuit breaker, only a pressure is required to be applied to a trigger. 90003
90002 90011 Whenever a fault occurs on any part of the system, the trip coil of the breaker gets energized and the moving contacts are getting apart from each other by some mechanism, thus opening the circuit. 90003
90004 Types of Circuit Breaker 90005
90002 Circuit breakers are mainly classified on the basis of rated voltages. Circuit breakers below rated voltage of 1000V are known as the low voltage circuit breakers and above 1000V are called the high voltage circuit breakers.90003
90002 The most general way of the classification of the circuit breaker is on the basis of the medium of arc extinction. Such types of circuit breakers are as follows: — 90003
90019
90020 Oil Circuit Breaker 90021
90020 Minimum Circuit Breaker 90021
90020 Air Blast Circuit Breaker 90021
90020 Sulphur Hexafluoride Circuit Breaker 90021
90020 Vacuum Circuit Breaker 90021
90020 Air Break Circuit Breaker 90021
90032
90002 All high-voltage circuit breakers may be classified under two main categories i.e oil circuit breakers and oil-less circuit breaker. 90003 .90000 Short Circuit Current Calculation at Various Point of Electrical Circuits (Isc) 90001 90002 Available fault current calculation 90003
90004 Infinite Bus Method 90005
90006 Short Circuit Current Calculation at Various Point of Electrical Circuits (Isc) 90007 1. Fault Current At Transformer 90008
90007 Inputs: 90008 90011
90012 Transformer Kva 90013
90012 Secondary Voltage of Transformer (Line-Line) 90013
90012 Secondary Voltage of Transformer (Line-Neutral) 90013
90012 Transformer Impedance (Zt) 90013
90012 Transformer Secondary Full Load Current I (Line-Line) 90013
90012 Transformer Secondary Full Load Current I (Line-Neutral) 90013
90024 90011
90012 KVA Short Circuit At Primary Side 90013
90012 Source Impedance (Zu) 90013
90012 Total Impedance (Z = Zu + Zt) 90013
90012 Short Circuit Current RMS Symmetrical 90013
90012 Fault Current At Transformer Secondary (Isc (L-L) = I (L-L) / Total Impedance) 90013
90012 Fault Current At Transformer Secondary (Isc (L-N) = I (L-N) / Total Impedance) 90013
90024 90007 2.Fault Current At Main Panel 90008
90007 Inputs: 90008 90011
90012 Cable Length from Transformer to Main Panel 90013
90012 Type of Cable 90013
90012 No of Conductor / Phase 90013
90012 Size of Phase Conductor 90013
90012 Size of Neutral Conductor 90013
90012 Type of Race Way 90013
90012 Phase Conductor Constant (C1) 90013
90024 90011
90012 Neutral Conductor Constant (C2) 90013
90012 F1 (L-L) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C1 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 F2 (L-N) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C2 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 M1 (L-L) [M = (1 / (1 + F1)] 90013
90012 M2 (L-N) [M = (1 / (1 + F2)] 90013
90012 Fault Current at Main Panel Disconnection (L-L) [Isc X M1] 90013
90012 Fault Current at Main Panel Disconnection (L-N) [Isc X M2] 90013
90024 90007 3. Fault Current At Sub Panel 90008
90007 Inputs: 90008 90011
90012 Cable Length from Main Panel to Sub Panel 90013
90012 Type of Cable 90013
90012 No of Conductor / Phase 90013
90012 Size of Phase Conductor 90013
90012 Size of Neutral Conductor 90013
90012 Type of Race Way 90013
90012 Phase Conductor Constant (C1) 90013
90024 90011
90012 Neutral Conductor Constant (C2) 90013
90012 F1 (L-L) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C1 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 F2 (L-N) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C2 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 M1 (L-L) [M = (1 / (1 + F1)] 90013
90012 M2 (L-N) [M = (1 / (1 + F2)] 90013
90012 Fault Current at Sub Panel Disconnection (L-L) [Isc X M1] 90013
90012 Fault Current at Sub Panel Disconnection (L-N) [Isc X M2] 90013
90024 90007 4. Fault Current At Distribution Board 90008
90007 Inputs: 90008 90011
90012 Cable Length from Sub Panel to Distribution Board 90013
90012 Type of Cable 90013
90012 No of Conductor / Phase 90013
90012 Size of Phase Conductor 90013
90012 Size of Neutral Conductor 90013
90012 Type of Race Way 90013
90012 Phase Conductor Constant (C1) 90013
90024 90011
90012 Neutral Conductor Constant (C2) 90013
90012 F1 (L-L) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C1 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 F2 (L-N) [F (L-L) = (1.732 X Length X Isc) / (C2 X No of Conductor X Volt)] 90013
90012 M1 (L-L) [M = (1 / (1 + F1)] 90013
90012 M2 (L-N) [M = (1 / (1 + F2)] 90013
90012 Fault Current at Distribution Board Disconnection (L-L) [Isc X M1] 90013
90012 Fault Current at Distribution Board Disconnection (L-N) [Isc X M2] 90013
90024 90006 Short Circuit Current Calculation at Various Point of Electrical Circuits (Isc) 90148
90004 Related EEP’s content with sponsored links 90005 90151 .90000 Selection of a circuit-breaker — Electrical Installation Guide 90001 90002 The choice of a range of circuit-breakers is determined by: the electrical characteristics of the installation, the environment, the loads and a need for remote control, together with the type of telecommunications system envisaged
90003 90004 Choice of a circuit-breaker 90005
90002 The choice of a CB is made in terms of:
90003
90008 90009 Electrical characteristics (AC or DC, Voltage …) of the installation for which the CB is intended 90010
90009 Its environment: ambient temperature, in a kiosk or switchboard enclosure, climatic conditions, etc.90010
90009 Presumed short-circuit current at the point of installation 90010
90009 Characteristics of the protected cables, busbars, busbar trunking system and application (distribution, motor …) 90010
90009 Co-ordination with upstream and / or downstream device: selectivity, cascading, coordination with switch disconnector, contactor … 90010
90009 Operational specifications: requirements (or not) for remote control and indication and related auxiliary contacts, auxiliary tripping coils, connection 90010
90009 Installation regulations; in particular: protection against electric shock and thermal effect (See Protection against electric shocks and electrical fires) 90010
90009 Load characteristics, such as motors, fluorescent lighting, LED ligthing, LV / LV transformers 90010 90025
90002 The following notes relate to the choice LV circuit breaker for use in distribution systems.90003
90004 Choice of rated current in terms of ambient temperature 90005
90002 The rated current of a circuit breaker is defined for operation at a given ambient temperature, in general:
90003
90008 90009 30 ° C for domestic-type CBs according to IEC 60898 series 90010
90009 40 ° C by default for industrial-type CBs, according to IEC 60947 series. Different value may be proposed however. 90010 90025
90002 Performance of these CBs in a different ambient temperature depends mainly on the technology of their tripping units (see 90039 Fig.90040 h47).
90003
90042 90002 Fig. h47 — Ambient temperature 90003
90004 Uncompensated thermal magnetic tripping units 90005 90002 Circuit-breakers with uncompensated thermal tripping units have a trip current level that depends on the surrounding temperature
90003 90002 Circuit-breakers with uncompensated thermal tripping elements have a tripping-current level that depends on the surrounding temperature. If the CB is installed in an enclosure, or in a hot location (boiler room, etc.), The current required to trip the CB on overload will be sensibly reduced. When the temperature in which the CB is located exceeds its reference temperature, it will therefore be «derated». For this reason, CB manufacturers provide tables which indicate factors to apply at temperatures different to the CB reference temperature. It may be noted from typical examples of such tables (see 90039 Fig. 90040 h49) that a lower temperature than the reference value produces an up-rating of the CB. Moreover, small modular-type CBs mounted in juxtaposition, as shown typically in 90039 Figure 90040 h34, are usually mounted in a small closed metal case.In this situation, mutual heating, when passing normal load currents, generally requires them to be derated by a factor of 0.8.
90003 90002 90039 Example 90040
90003 90002 What rating (In) should be selected for a iC60 N?
90003
90008 90009 Protecting a circuit, the maximum load current of which is estimated to be 34 A 90010
90009 Installed side-by-side with other CBs in a closed distribution box 90010
90009 In an ambient temperature of 60 ° C 90010 90025
90002 A iC60N circuit breaker rated at 40 A would be derated to 38.2 A in ambient air at 60 ° C (see 90039 Figure 90040 h49). To allow for mutual heating in the enclosed space, however, the 0.8 factor noted above must be employed, so that, 38.2 x 0.8 = 30.5 A, which is not suitable for the 34 A load.
90003 90002 A 50 A circuit breaker would therefore be selected, giving a (derated) current rating of 47.6 x 0.8 = 38 A.
90003
90004 Compensated thermal-magnetic tripping units 90005
90002 These tripping units include a bi-metal compensating strip which allows the overload trip-current setting (Ir or Irth) to be adjusted, within a specified range, irrespective of the ambient temperature.90003 90002 For example:
90003
90008 90009 In certain countries, the TT system is standard on LV distribution systems, and domestic (and similar) installations are protected at the service position by a circuit-breaker provided by the supply authority. This CB, besides affording protection against indirect-contact hazard, will trip on overload; in this case, if the consumer exceeds the current level stated in his supply contract with the power authority. The circuit-breaker (≤ 60 A) is compensated for a temperature range of — 5 ° C to + 40 ° C.90010
90009 LV circuit-breakers at ratings ≤ 630 A are commonly equipped with compensated tripping units for this range (- 5 ° C to + 40 ° C) 90010 90025
90004 Examples of tables giving the derated / uprated current values according to temperature, for circuit-breakers with uncompensated thermal tripping units 90005 90002 Circuit breaker thermal characteristics are given considering the section and type of conductor (Cu or Al) according to IEC60947-1 Table 9 & 10 and IEC60898-1 & 2 Table 10
90003 90091 iC60 (IEC 60947-2) 90092
90002 Fig.h48 — iC60 (IEC 60947-2) — derated / uprated current values according to ambient temperature 90003
90095
90096 90097
90098 Rating 90099
90100 Ambient temperature (° C)
90099 90102
90097
90098 (A) 90099
90098 10 90 099
90098 15 90 099
90098 20 90 099
90098 25 90 099
90098 30 90 099
90098 35 90 099
90098 40 90 099
90098 45 90 099
90098 50 90 099
90098 55 90 099
90098 60 90 099
90098 65 90 099
90098 70
90099 90102
90097
90134 0.5 90135
90134 0.58 90135
90134 0.57 90135
90134 0.56 90135
90134 0.55 90135
90134 0.54 90135
90134 0.53 90135
90134 0.52 90135
90134 0.51 90135
90134 0.5 90135
90134 0.49 90135
90134 0.48 90135
90134 0.47 90135
90134 0.45
90135 90102
90097
90134 1 90135
90134 1.16 90135
90134 1.14 90135
90134 1.12 90135
90134 1.1 90135
90134 1.08 90135
90134 1.06 90135
90134 1.04 90135
90134 1.02 90135
90134 1 90135
90134 0.98 90135
90134 0.96 90135
90134 0.93 90135
90134 0.91
90135 90102
90097
90134 2 90135
90134 2.4 90135
90134 2.36 90135
90134 2.31 90135
90134 2.26 90135
90134 2.21 90135
90134 2.16 90135
90134 2.11 90135
90134 2.05 90135
90134 2 90135
90134 1.94 90135
90134 1.89 90135
90134 1.83 90135
90134 1.76
90135 90102
90097
90134 3 90135
90134 3.62 90135
90134 3.55 90135
90134 3.48 90135
90134 3.4 90135
90134 3.32 90135
90134 3.25 90135
90134 3.17 90135
90134 3.08 90135
90134 3 90135
90134 2.91 90135
90134 2.82 90135
90134 2.73 90135
90134 2.64
90135 90102
90097
90134 4 90135
90134 4.83 90135
90134 4.74 90135
90134 4.64 90135
90134 4.54 90135
90134 4.44 90135
90134 4.33 90135
90134 4.22 90135
90134 4.11 90135
90134 4 90135
90134 3.88 90135
90134 3.76 90135
90134 3.64 90135
90134 3.51
90135 90102
90097
90134 6 90135
90134 7.31 90135
90134 7.16 90135
90134 7.01 90135
90134 6.85 90135
90134 6.69 90135
90134 6.52 90135
90134 6.35 90135
90134 6.18 90135
90134 6 90135
90134 5.81 90135
90134 5.62 90135
90134 5.43 90135
90134 5.22
90135 90102
90097
90134 10 90135
90134 11.7 90135
90134 11.5 90135
90134 11.3 90135
90134 11.1 90135
90134 10.9 90135
90134 10.7 90135
90134 10.5 90135
90134 10.2 90135
90134 10 90135
90134 9.8 90135
90134 9.5 90135
90134 9.3 90135
90134 9
90135 90102
90097
90134 13 90135
90134 15.1 90135
90134 14.8 90135
90134 14.6 90135
90134 14.3 90135
90134 14.1 90135
90134 13.8 90135
90134 13.6 90135
90134 13.3 90135
90134 13 90135
90134 12.7 90135
90134 12.4 90135
90134 12.1 90135
90134 11.8
90135 90102
90097
90134 16 90135
90134 18.6 90135
90134 18.3 90135
90134 18 90135
90134 17.7 90135
90134 17.3 90135
90134 17 90135
90134 16.7 90135
90134 16.3 90135
90134 16 90135
90134 15.7 90135
90134 15.3 90135
90134 14.9 90135
90134 14.5
90135 90102
90097
90134 20 90135
90134 23 90135
90134 22.7 90135
90134 22.3 90135
90134 21.9 90135
90134 21.6 90135
90134 21.2 90135
90134 20.8 90135
90134 20.4 90135
90134 20 90135
90134 19.6 90135
90134 19.2 90135
90134 18.7 90135
90134 18.3
90135 90102
90097
90134 25 90135
90134 28.5 90135
90134 28.1 90135
90134 27.6 90135
90134 27.2 90135
90134 26.8 90135
90134 26.4 90135
90134 25.9 90135
90134 25.5 90135
90134 25 90135
90134 24.5 90135
90134 24.1 90135
90134 23.6 90135
90134 23.1
90135 90102
90097
90134 32 90135
90134 37.1 90135
90134 36.5 90135
90134 35.9 90135
90134 35.3 90135
90134 34.6 90135
90134 34 90135
90134 33.3 90135
90134 32.7 90135
90134 32 90135
90134 31.3 90135
90134 30.6 90135
90134 29.9 90135
90134 29.1
90135 90102
90097
90134 40 90135
90134 46.4 90135
90134 45.6 90135
90134 44.9 90135
90134 44.1 90135
90134 43.3 90135
90134 42.5 90135
90134 41.7 90135
90134 40.9 90135
90134 40 90135
90134 39.1 90135
90134 38.2 90135
90134 37.3 90135
90134 36.4
90135 90102
90097
90134 50 90135
90134 58.7 90135
90134 57.7 90135
90134 56.7 90135
90134 55.6 90135
90134 54.5 90135
90134 53.4 90135
90134 52.3 90135
90134 51.2 90135
90134 50 90135
90134 48.8 90135
90134 47.6 90135
90134 46.3 90135
90134 45
90135 90102
90097
90134 63 90135
90134 74.9 90135
90134 73.5 90135
90134 72.1 90135
90134 70.7 90135
90134 69.2 90135
90134 67.7 90135
90134 66.2 90135
90134 64.6 90135
90134 63 90135
90134 61.4 90135
90134 59.7 90135
90134 57.9 90135
90134 56.1
90135 90102 90583 90584
90091 Compact NSX100-250 equipped with TM-D or TM-G trip units 90092
90002 Fig.h49 — Compact NSX100-250 equipped with TM-D or TM-G trip units — derated / uprated current values according to ambient temperature 90003
90095 90096 90097
90098 Rating
90099
90100 Ambient temperature (° C)
90099 90102
90097
90098 (A)
90099
90098 10
90099
90098 15
90099
90098 20
90099
90098 25
90099
90098 30
90099
90098 35
90099
90098 40
90099
90098 45
90099
90098 50
90099
90098 55
90099
90098 60
90099
90098 65
90099
90098 70
90099 90102
90097
90134 16
90135
90134 18.4
90135
90134 18.7
90135
90134 18
90135
90134 18
90135
90134 17
90135
90134 16.6
90135
90134 16
90135
90134 15.6
90135
90134 15.2
90135
90134 14.8
90135
90134 14.5
90135
90134 14
90135
90134 13.8
90135 90102
90097
90134 25
90135
90134 28.8
90135
90134 28
90135
90134 27.5
90135
90134 25
90135
90134 26.3
90135
90134 25.6
90135
90134 25
90135
90134 24.5
90135
90134 24
90135
90134 23.5
90135
90134 23
90135
90134 22
90135
90134 21
90135 90102
90097
90134 32
90135
90134 36.8
90135
90134 36
90135
90134 35.2
90135
90134 34.4
90135
90134 33.6
90135
90134 32.8
90135
90134 32
90135
90134 31.3
90135
90134 30.5
90135
90134 30
90135
90134 29.5
90135
90134 29
90135
90134 28.5
90135 90102
90097
90134 40
90135
90134 46
90135
90134 45
90135
90134 44
90135
90134 43
90135
90134 42
90135
90134 41
90135
90134 40
90135
90134 39
90135
90134 38
90135
90134 37
90135
90134 36
90135
90134 35
90135
90134 34
90135 90102
90097
90134 50
90135
90134 57.5
90135
90134 56
90135
90134 55
90135
90134 54
90135
90134 52.5
90135
90134 51
90135
90134 50
90135
90134 49
90135
90134 48
90135
90134 47
90135
90134 46
90135
90134 45
90135
90134 44
90135 90102
90097
90134 63
90135
90134 72
90135
90134 71
90135
90134 69
90135
90134 68
90135
90134 66
90135
90134 65
90135
90134 63
90135
90134 61.5
90135
90134 60
90135
90134 58
90135
90134 57
90135
90134 55
90135
90134 54
90135 90102
90097
90134 80
90135
90134 92
90135
90134 90
90135
90134 88
90135
90134 86
90135
90134 84
90135
90134 82
90135
90134 80
90135
90134 78
90135
90134 76
90135
90134 74
90135
90134 72
90135
90134 70
90135
90134 68
90135 90102
90097
90134 100
90135
90134 115
90135
90134 113
90135
90134 110
90135
90134 108
90135
90134 105
90135
90134 103
90135
90134 100
90135
90134 97.5
90135
90134 95
90135
90134 92.5
90135
90134 90
90135
90134 87.5
90135
90134 85
90135 90102
90097
90134 125
90135
90134 144
90135
90134 141
90135
90134 138
90135
90134 134
90135
90134 131
90135
90134 128
90135
90134 125
90135
90134 122
90135
90134 119
90135
90134 116
90135
90134 113
90135
90134 109
90135
90134 106
90135 90102
90097
90134 160
90135
90134 184
90135
90134 180
90135
90134 176
90135
90134 172
90135
90134 168
90135
90134 164
90135
90134 160
90135
90134 156
90135
90134 152
90135
90134 148
90135
90134 144
90135
90134 140
90135
90134 136
90135 90102
90097
90134 200
90135
90134 230
90135
90134 225
90135
90134 220
90135
90134 215
90135
90134 210
90135
90134 205
90135
90134 200
90135
90134 195
90135
90134 190
90135
90134 185
90135
90134 180
90135
90134 175
90135
90134 170
90135 90102
90097
90134 250
90135
90134 288
90135
90134 281
90135
90134 277
90135
90134 269
90135
90134 263
90135
90134 256
90135
90134 250
90135
90134 244
90135
90134 238
90135
90134 231
90135
90134 225
90135
90134 219
90135
90134 213
90135 90102 90583 90584
90004 Electronic trip units 90005 90002 Electronic tripping units are highly stable in changing temperature levels
90003 90002 An important advantage with electronic tripping units is their stable performance in changing temperature conditions.However, the switchgear itself often imposes operational limits in elevated temperatures, so that manufacturers generally provide an operating chart relating the maximum values of permissible trip-current levels to the ambient temperature (see 90039 Fig. 90040 h50).
90003 90002 Moreover, electronic trip units can provide information that can be used for a better management of the electrical distribution, including energy efficiency and power quality.
90003
90002 Fig. h50 — Derating of Masterpact MTZ2 circuit breaker, according to the temperature 90003
90095 90096 90097
91004 Type of Drawout Masterpact
90099
91006 MTZ2 N1 — h2 — h3 — h4 -L1 -h20
90099 90102
90097
90098 08
90099
90098 10
90099
90098 12
90099
90098 16
90099
90098 20 91019 [a] 91020
90099
90098 20 91019 [b] 91020
90099 90102
90097
91028 90039 Ambient temperature (° C) 90040
90135
91032
90135 90102
90097
91036 In front or rear horizontal
90135
90134 40
90135
90134 800
90135
90134 1000
90135
90134 1250
90135
90134 1600
90135
90134 2000
90135
90134 2000
90135 90102
90097
90134 45
90135
91056
90135
91056
90135
91056
90135
91062
90135
91064
90135
91064
90135 90102
90097
90134 50
90135 90102
90097
90134 55
90135 90102
90097
90134 60
90135
90134 1900
90135
90134
90135 90102
90097
90134 65
90135
90134 1830
90135
90134 1950
90135 90102
90097
90134 70
90135
90134 1520
90135
90134 1750
90135
90134 1900
90135 90102
90097
91036 In rear vertical
90135
90134 40
90135
90134 800
90135
90134 1000
90135
90134 1250
90135
90134 1600
90135
90134 2000
90135
90134 2000
90135 90102
90097
90134 45
90135
91056
90135
91056
90135
91056
90135
91056
90135
91056
90135
91056
90135 90102
90097
90134 50
90135 90102
90097
90134 55
90135 90102
90097
90134 60
90135 90102
90097
90134 65
90135 90102
90097
90134 70
90135 90102 90583 90584 91159
90009 ^ Type: h2 / h3 / h4
90010
90009 ^ Type: L1
90010
91164 90004 Selection of an instantaneous, or short-time-delay, tripping threshold 90005
90002 90039 Figure 90040 h51 below summarizes the main characteristics of the instantaneous or short-time delay trip units.90003
90002 Fig. h51 — Different tripping units, instantaneous or short-time-delayed 90003
90095 90096 90097
90098 Type
90099
90098 Tripping unit
90099
90098 Applications
90099 90102
90097
90134 91185
90135
90134 Low setting
90002 type B
90003
90135
90134
90008 90009 Sources producing low short-circuit- current levels (standby generators) 90010
90009 Long lengths of line or cable 90010 90025
90135 90102
90097
90134 91202
90135
90134 Standard setting
90002 type C
90003
90135
90134
90008 90009 Protection of circuits: general case 90010 90025
90135 90102
90097
90134 91217
90135
90134 High setting
90002 type D or K
90003
90135
90134
90008 90009 Protection of circuits having high initial transient current levels (e.g. motors, transformers, resistive loads) 90010 90025
90135 90102
90097
90134 91232
90135
90134 12 In
90002 type MA
90003
90135
90134
90008 90009 Protection of motors in association with contactors and overload protection 90010 90025
90135 90102 90583 90584
90004 Selection of a circuit breaker according to the presumed short-circuit current 90005 90002 The installation of a LV circuit-breaker requires that its short-circuit breaking capacity (or that of the CB together with an associated device) be equal to or exceeds the calculated prospective short-circuit current at its point of installation
90003 90002 The installation of a circuit-breaker in a LV installation must fulfil one of the two following conditions:
90003
90008 90009 Either have a rated short-circuit breaking capacity Icu (or Icn) which is equal to or exceeds the prospective short-circuit current calculated for its point of installation, or 90010
90009 If this is not the case, be associated with another device which is located upstream, and which has the required short-circuit breaking capacity 90010 90025
90002 In the second case, the characteristics of the two devices must be co-ordinated such that the energy permitted to pass through the upstream device must not exceed that which the downstream device and all associated cables, wires and other components can withstand, without being damaged in any way.This technique is profitably employed in:
90003
90008 90009 Associations of fuses and circuit-breakers 90010
90009 Associations of current-limiting circuit-breakers and standard circuit-breakers. 90010 90025
90002 The technique is known as «cascading» (see Coordination between circuit-breakers)
90003
90004 Circuit breakers suitable for IT systems 90005
90002 In IT system, circuit breakers may have to face an unusual situation called double earth fault when a second fault to earth occurs in presence of a first fault on the opposite side of a circuit breaker (see 90039 Figure 90040 h52).90003 90002 In that case circuit breaker has to clear the fault with phase to phase voltage across a single pole instead of phase to neutral voltage. Breaking capacity of the breaker may be modified in such a situation.
90003 90002 Annex H of IEC60947-2 deals with this situation and circuit breaker used in IT system shall have been tested according to this annex.
90003 90002 When a circuit-breaker has not been tested according to this annex, a marking by the symbol 91280 shall be used on the nameplate.90003 90002 Regulation in some countries may add additional requirements.
90003
91284 90002 Fig. h52 — Double earth fault situation 90003
90004 Selection of circuit breakers as main incomer and feeders 90005
90091 Installation supplied by one transformer 90092
90002 If the transformer is located in a consumer’s substation, certain national standards require a LV circuit breaker in which the open contacts are clearly visible such as
withdrawable circuit breaker.
90003
90091 Example 90092
90002 (see 90039 Fig.90040 h53)
90003 90002 What type of circuit-breaker is suitable for the main circuit-breaker of an installation supplied through a 250 kVA MV / LV (400 V) 3-phase transformer in a consumer’s substation?
90003 90002 In transformer = 360 A
90003 90002 Isc (3-phase) = 9 kA
90003 90002 A Compact NSX400N with an adjustable tripping-unit range of 160 A — 400 A and a short-circuit breaking capacity (Icu) of 50 kA would be a suitable choice for this duty.
90003
91307 90002 Fig. h53 — Example of a transformer in a consumer’s substation 90003
90091 Installation supplied by several transformers in parallel 90092
90002 (see 90039 Fig.90040 h54)
90003
90008 90009 The feeder circuit breakers CBP must each be capable of breaking the total fault current from all transformers connected to the busbars: Isc1 + Isc2 + Isc3 90010
90009 The main incomer circuit breakers CBM, must be capable of dealing with a maximum short-circuit current of (for example) Isc2 + Isc3 only, for a short-circuit located on the upstream side of CBM1. 90010 90025
90002 From these considerations, it will be seen that the circuit-breaker of the smallest transformer will be subjected to the highest level of fault current in these circumstances, while the circuit-breaker of the largest transformer will pass the lowest level of short-circuit current
90003
90008 90009 The ratings of CBMs must be chosen according to the kVA ratings of the associated transformers 90010 90025
91328 90002 Fig.h54 — Transformers in parallel 90003
90002 90039 Note: 90040 The essential conditions for the successful operation of 3-phase transformers in parallel may be summarized as follows:
90003 90002 1. the phase shift of the voltages, primary to secondary, must be the same in all units to be paralleled.
90003 90002 2. the open-circuit voltage ratios, primary to secondary, must be the same in all units.
90003 90002 3. the short-circuit impedance voltage (Zsc%) must be the same for all units.
90003 90002 For example, a 750 kVA transformer with a Zsc = 6% will share the load correctly with a 1,000 kVA transformer having a Zsc of 6%, i.e. the transformers will be loaded automatically in proportion to their kVA ratings. For transformers having a ratio of kVA ratings exceeding 2, parallel operation is not recommended.
90003 90002 90039 Figure 90040 h56 indicates, for the most usual arrangement (2 or 3 transformers of equal kVA ratings) the maximum short-circuit currents to which main and principal CBs (CBM and CBP respectively, in 90039 Figure 90040 h55) are subjected. It is based on the following hypotheses:
90003
90008 90009 The short-circuit 3-phase power on the MV side of the transformer is 500 MVA 90010
90009 The transformers are standard 20/0.4 kV distribution-type units rated as listed 90010
90009 The cables from each transformer to its LV circuit-breaker comprise 5 metres of single core conductors 90010
90009 Between each incoming-circuit CBM and each outgoing-circuit CBP there is 1 metre of busbar 90010
90009 The switchgear is installed in a floormounted enclosed switchboard, in an ambient-air temperature of 30 ° C 90010 90025
90091 Example 90092
90002 (see 90039 Figure 90040 h55)
90003
90008 90009 90039 Circuit-breaker selection for CBM duty 90040: 90010 90025
91373 91374 For a 800 kVA transformer In = 1155 A; Icu (minimum) = 38 kA (from 90039 Figure 90040 h56), the CBM indicated in the table is a Compact NS1250N (Icu = 50 kA) 91377 91378
90008 90009 90039 Circuit-breaker selection for CBP duty 90040: 90010 90025
91373 91374 The s.c. breaking capacity (Icu) required for these circuit-breakers is given in the 90039 Figure 90040 h56 as 56 kA. 91377
91374 A recommended choice for the three outgoing circuits 1, 2 and 3 would be current-limiting circuit-breakers types NSX400 L, NSX250 L and NSX100 L. The Icu rating in each case = 150 kA. 91377
91374 These circuit-breakers provide the advantages of:
90008 90009 Total selectivity with the upstream (CBM) breakers 90010
90009 Exploitation of the «cascading» technique, with its associated savings for all downstream components 90010 90025 91377 91378
91401 90002 Fig.h55 — Transformers in parallel 90003
90002 Fig. h56 — Maximum values of short-circuit current to be interrupted by incomer and feeder circuit breakers (CBM and CBP respectively), for several transformers in parallel 90003
90095 90096 90097
90098 Number and kVA ratings of 20 / 0.4 kV transformers 90099
90098 Minimum S.C breaking capacity of main CBs (Icu) kA 90099
90098 Main circuit breakers (CBM) total selectivity with outgoing circuit breakers (CBP) 90099
90098 Minimum S.C breaking capacity of principal CBs (Icu) kA 90099
90098 Rated current In of principal circuit breaker (CPB) 250A
90099 90102
90097
90134 2 X 400 90135
90134 14 90135
90134 MTZ1 08h2 / MTZ2 08N1 / NS800N 90135
90134 28 90135
90134 NSX100-630F
90135 90102
90097
90134 3 X 400 90135
90134 28 90135
90134 MTZ1 08h2 / MTZ2 08N1 / NS800N 90135
90134 42 90135
90134 NSX100-630N
90135 90102
90097
90134 2 X 630 90135
90134 22 90135
90134 MTZ1 10h2 / MTZ2 10N1 / NS1000N 90135
90134 44 90135
90134 NSX100-630N
90135 90102
90097
90134 3 X 630 90135
90134 44 90135
90134 MTZ1 10h3 / MTZ2 10N1 / NS1000N 90135
90134 66 90135
90134 NSX100-630S
90135 90102
90097
90134 2 X 800 90135
90134 19 90135
90134 MTZ1 12h2 / MTZ2 12N1 / NS1250N 90135
90134 38 90135
90134 NSX100-630N
90135 90102
90097
90134 3 X 800 90135
90134 38 90135
90134 MTZ1 12h2 / MTZ2 12N1 / NS1250N 90135
90134 57 90135
90134 NSX100-630H
90135 90102
90097
90134 2 X 1000 90135
90134 23 90135
90134 MTZ1 16h2 / MTZ2 16N1 / NS1600N 90135
90134 46 90135
90134 NSX100-630N
90135 90102
90097
90134 3 X 1000 90135
90134 46 90135
90134 MTZ1 16h3 / MTZ2 16h2 / NS1600N 90135
90134 69 90135
90134 NSX100-630H
90135 90102
90097
90134 2 X 1250 90135
90134 29 90135
90134 MTZ2 20N1 / NS2000N 90135
90134 58 90135
90134 NSX100-630H
90135 90102
90097
90134 3 X 1250 90135
90134 58 90135
90134 MTZ2 20h2 / NS2000N 90135
90134 87 90135
90134 NSX100-630S
90135 90102
90097
90134 2 X 1600 90135
90134 36 90135
90134 MTZ2 25N1 / NS2500N 90135
90134 72 90135
90134 NSX100-630S
90135 90102
90097
90134 3 X 1600 90135
90134 72 90135
90134 MTZ2 25h3 / NS2500H 90135
90134 108 90135
90134 NSX100-630L
90135 90102
90097
90134 2 X 2000 90135
90134 45 90135
90134 MTZ2 32h2 / NS3200N 90135
90134 90 90135
90134 NSX100-630S
90135 90102
90097
90134 3 X 2000 90135
90134 90 90135
90134 MTZ2 32h3 90135
90134 135 90135
90134 NSX100-630L
90135 90102 90583 90584
90004 Selection of feeder CBs and final-circuit CBs 90005 90002 Short-circuit fault-current levels at any point in an installation may be obtained from tables
90003 90091 Use of Table G42 90092
90002 From this table, the value of 3-phase short-circuit current can be determined rapidly for any point in the installation, knowing:
90003
90008 90009 The value of short-circuit current at a point upstream of that intended for the CB concerned 90010
90009 The length, c.s.a., and the composition of the conductors between the two points 90010 90025
90002 A circuit breaker rated for a short-circuit breaking capacity exceeding the tabulated value may then be selected.
90003
90091 Detailed calculation of the short-circuit current level 90092
90002 In order to calculate more precisely the short-circuit current, notably, when the short-circuit current-breaking capacity of a CB is slightly less than that derived from the table, it is necessary to use the method indicated in Short-circuit current .90003
90091 Two-pole circuit breakers (for phase and neutral) with one protected pole only 90092
90002 These CBs are generally provided with an overcurrent protective device on the phase pole only, and may be used in TT, TN-S and IT schemes. In an IT scheme, however, the following conditions must be respected:
90003
90008 90009 Condition (B) of table in 90039 Figure 90040 G68 for the protection of the neutral conductor against overcurrent in the case of a double fault 90010
90009 Short-circuit current-breaking rating: a 2-pole phase-neutral CB must be capable of breaking on one pole (at the phase-to-phase voltage) the current of a double fault 90010
90009 Protection against indirect contact: this protection is provided according to the rules for IT schemes 90010 90025 .
