Автоматические выключатели EKF 50А
Автоматические выключатели EKF на 50 А: технические характеристики, селективность и применение
Автоматические выключатели (АВ) на номинальный ток 50 А производства компании EKF представляют собой модульные аппараты защиты, предназначенные для эксплуатации в однофазных и трехфазных электрических сетях переменного тока. Данные устройства выполняют ключевые функции: защиту кабелей и проводов от перегрузки и токов короткого замыкания, а также оперативное включение и отключение цепей. АВ на 50А относятся к категории аппаратов на большие токи в линейке модульной продукции и применяются преимущественно на вводе в распределительные щиты, для питания мощных групп потребителей (электрические плиты, проточные водонагреватели, кондиционерные системы, небольшие производственные линии) или в качестве вводных защитных устройств в этажных, квартирных и домовых щитах.
Классификация и модельный ряд
EKF предлагает автоматические выключатели на 50А в нескольких сериях, отличающихся конструктивным исполнением, диапазоном отключающих способностей и дополнительным функционалом. Основные серии:
- BA 47-29 (стандартная серия). Базовые модели с отключающей способностью 4.5 кА. Предназначены для бытового и коммерческого применения в сетях с предполагаемым током КЗ умеренной величины.
- BA 47-100 (серия с повышенной отключающей способностью). Ключевая модель – BA47-29 C50. Аппараты с отключающей способностью 6 кА или 10 кА. Рекомендуются для установки на вводе, где вероятность высоких токов КЗ больше.
- BA 47-63 (промежуточная серия). Модель BA47-63 C50. Компактный аппарат с характеристикой C и отключающей способностью 6 кА.
- Профильные серии: ВВ-серия (высокая отключающая способность до 25 кА) и серия OptiDin (премиум-класс с улучшенными характеристиками и расширенным температурным диапазоном).
- Характеристика B (B50): Диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя: (3-5)·In = 150-250 А. Применяется для защиты линий с большой протяженностью (где низкое сопротивление петли «фаза-ноль») и нагрузок без высоких пусковых токов (освещение, розетки с маломощными приборами).
- Характеристика C (C50): Диапазон срабатывания: (5-10)·In = 250-500 А. Универсальная и наиболее распространенная характеристика для смешанных нагрузок с умеренными пусковыми токами: двигатели бытовых кондиционеров, компрессоров, насосов, группы розеток. Для АВ 50А это основной тип.
- Характеристика D (D50): Диапазон срабатывания: (10-20)·In = 500-1000 А. Предназначена для цепей с очень высокими пусковыми токами: мощные трансформаторы, двигатели подъемных механизмов, промышленные пусковые устройства. Позволяет избежать срабатывания при запуске оборудования.
- Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина). Обеспечивает защиту от перегрузки. При токе, превышающем номинальный (1.13-1.45·In), биметалл нагревается и, изгибаясь, воздействует на механизм свободного расцепления. Время срабатывания обратно зависимо от тока (зависимая время-токовая характеристика). Для 50А перегрузка в 1.45·In (72.5А) приведет к отключению за время менее 1 часа (для холодного состояния).
- Электромагнитный расцепитель (соленоид). Обеспечивает защиту от токов короткого замыкания. При достижении тока уставки (определяемой характеристикой B, C или D) сердечник соленоида мгновенно втягивается и через рычажную систему приводит в действие механизм расцепления. Срабатывание происходит за время порядка 10-20 мс.
- Номинальный ток вводного АВ (50А) должен быть как минимум на одну ступень выше номинального тока группового АВ (In вв > In гр).
- Предпочтительно использование аппаратов с разными время-токовыми характеристиками. Например, вводной АВ 50А с характеристикой «C» или «D» будет селективен с групповыми АВ 25А-40А с характеристикой «B».
- При прокладке в воздухе (кабель-канал, гофра): 10 мм² (Iдоп ~ 50-55А).
- При скрытой прокладке в стене (один кабель в трубе): 16 мм² (Iдоп ~ 55-60А) для гарантированного исключения перегрева.
- Затяжку винтовых клемм необходимо производить с моментом, указанным в документации (обычно 2.5-3.0 Н·м). Недостаточная затяжка ведет к перегреву, избыточная – к повреждению жилы.
- При подключении гибких проводов (ПВС, КГ) обязательна опрессовка их наконечниками (НШВИ, НКИ).
- Не допускается установка аппарата в среды с агрессивными газами, высокой влажностью и запыленностью, превышающей нормы.
Детальный анализ технических параметров
Номинальные характеристики
Основные параметры автоматического выключателя EKF на 50А регламентируются стандартами ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60898-1) и ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60947-2) для аппаратов модульного исполнения.
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальный ток, In | 50 А | Длительно допустимый ток в нормальном режиме. |
| Количество полюсов | 1P, 2P, 3P, 4P | 1P (однополюсный) – разрыв фазы; 2P – фаза+нейтраль; 3P – трехфазный; 4P – трехфазный+нейтраль. |
| Номинальное напряжение | 230/400 В AC | Для однофазной и трехфазной сети соответственно. |
| Характеристика срабатывания | B, C, D | Наиболее распространена C50 (для смешанной нагрузки). B50 – для длинных линий. D50 – для цепей с высокими пусковыми токами. |
| Отключающая способность, Icn | 4.5 кА, 6 кА, 10 кА, 25 кА | Максимальный ток КЗ, который аппарат способен отключить без разрушения. |
| Класс токоограничения | 3 | Высокий класс, означает очень быстрое отключение (менее 1/2 полупериода), ограничивая энергию проходящего через цепь тока КЗ. |
| Механическая износостойкость | 10 000 циклов В-О | Количество операций включения-отключения. |
| Электрическая износостойкость (при In) | 4 000 — 6 000 циклов | Зависит от серии. |
| Сечение подключаемого провода | до 35 мм² | Для гибких и жестких проводов с наконечниками. |
| Температура эксплуатации | от -25°C до +50°C (до +70°C для OptiDin) | Снижение номинального тока может происходить при температурах выше +40°C. |
Характеристики срабатывания (кривые B, C, D)
Выбор характеристики для АВ на 50А критически важен для обеспечения селективности и отсутствия ложных срабатываний.
Принцип работы и конструктивные особенности
Автоматический выключатель EKF 50А является электромеханическим устройством, объединяющим два типа расцепителей:
Конструктивно аппарат состоит из корпуса из термостойкой пластмассы, дугогасительной камеры (с набором металлических пластин для дробления и гашения электрической дуги), механизма управления (рычаг), винтовых зажимов с насечкой для надежного контакта и системы крепления на DIN-рейку (35 мм).
Селективность и согласование характеристик
При использовании АВ на 50А в качестве вводного или группового аппарата, критически важно обеспечить селективность (избирательность) срабатывания с автоматическими выключателями, установленными ниже по цепи.
Полная селективность с АВ на меньший номинальный ток (например, 16А, 25А) обеспечивается при соблюдении условий:
Таблица 2. Примеры обеспечения селективности для АВ EKF 50А (характеристика C)
| Вводной АВ | Групповой АВ | Селективность до тока КЗ | Примечание |
|---|---|---|---|
| C50 | C25, C32, C40 | Частичная. Требуется проверка по кривым времятоковых характеристик. | При КЗ > 250А возможна отсечка обоих аппаратов. |
| C50 | B16, B25, B32 | Полная (до отключающей способности группового АВ). | Зона мгновенного срабатывания группового B25 (75-125А) лежит ниже зоны несрабатывания вводного C50 (250А). |
| D50 | C16, C25, C32 | Полная (до отключающей способности группового АВ). | Зона мгновенного срабатывания группового C25 (125-250А) лежит ниже зоны несрабатывания вводного D50 (500А). |
Выбор сечения кабеля и требования к монтажу
Автоматический выключатель защищает, в первую очередь, кабельную линию. Для АВ на 50А необходимо выбрать кабель с допустимым током длительной нагрузки (Iдоп) не менее номинального тока аппарата с учетом условий прокладки.
Рекомендуемые сечения медных жил кабеля (ВВГнг-LS, NYM):
Важные моменты монтажа:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем отличается автоматический выключатель BA47-29 C50 от BA47-100 C50?
Ответ: Основное отличие – в отключающей способности (Icn). BA47-29 имеет Icn = 4500 А (4.5 кА), а BA47-100 – 10000 А (10 кА). BA47-100 конструктивно более мощный, имеет более совершенную дугогасительную камеру и предназначен для установки в местах, где расчетный ток короткого замыкания может быть высоким (близко к трансформаторной подстанции). Выбор зависит от расчета токов КЗ в конкретной точке установки.
Вопрос 2: Можно ли использовать автомат C50 для защиты электродвигателя на 11 кВт?
Ответ: Для трехфазного двигателя на 11 кВт (номинальный ток ~21-23А) автомат 50А не обеспечит эффективную защиту от перегрузки по току. Тепловой расцепитель на 50А сработает только при токах, значительно превышающих рабочий ток двигателя, что может привести к его повреждению. Для защиты двигателей используются автоматические выключатели с характеристикой D (например, D25) или, что более правильно, связка «автомат с характеристикой C + тепловое реле (или мотор-автомат)».
Вопрос 3: Почему греется автоматический выключатель на 50А при подключенной нагрузке 40А?
Ответ: Нагрев может быть вызван несколькими причинами: 1) Плохой контакт в клеммах – необходимо проверить и протянуть соединения как со стороны подводящих проводов, так и отходящих. 2) Плохой контакт на месте крепления к DIN-рейке или внутри аппарата. 3) Установка аппарата в плотном ряду без зазоров в жарком месте – нарушен теплоотвод. 4) Использование алюминиевых проводов без должной ревизии контакта (окисление). Нагрев, превышающий 60-70°C на корпусе, требует немедленного выяснения причины и устранения неисправности.
Вопрос 4: Как обеспечить селективность между вводным автоматом 50А и групповым 40А?
Ответ: Полная селективность между аппаратами с близкими номиналами (50А и 40А) и одинаковой характеристикой (C/C) практически недостижима. Для обеспечения селективности необходимо либо увеличить разницу номиналов (например, вводной 63А), либо применить вводной автомат с характеристикой «D» (D50), который будет иметь более высокую уставку электромагнитного расцепителя (500А против 200А у C40). Также можно использовать аппараты с время-токовыми характеристиками типа «K» или «Z», но в линейке EKF для модульных выключателей они менее распространены.
Вопрос 5: Что означает класс токоограничения 3 и почему это важно?
Ответ: Класс токоограничения 3 означает, что автоматический выключатель ограничивает продолжительность протекания тока короткого замыкания до значения менее 1/3 полупериода (менее ~3.3 мс при 50 Гц). Это минимизирует тепловое и электродинамическое воздействие (I²t и ударный ток) на защищаемую кабельную линию и электрооборудование. Аппарат с более высоким классом токоограничения обеспечивает более высокий уровень защиты.
Заключение
Автоматические выключатели EKF на 50А являются надежными и технологичными аппаратами защиты, соответствующими современным стандартам. Их корректный выбор, основанный на расчете ожидаемой нагрузки, тока короткого замыкания и требований селективности, а также правильный монтаж с соблюдением всех правил, являются залогом долговечной и безопасной работы электрической сети. Применение данных аппаратов в качестве вводных и для защиты силовых линий в жилых, административных и промышленных зданиях (малой мощности) является технически и экономически обоснованным решением.