Автоматические выключатели CHINT NA1: технические характеристики, конструкция и применение

Автоматические выключатели в литом корпусе серии NA1 (также известной как серия N1) производства компании CHINT являются ключевым компонентом в системах распределения электроэнергии низкого напряжения (до 4000 А). Данные аппараты предназначены для проведения, включения и отключения токов в нормальных условиях цепи, а также для автоматического отключения цепи при возникновении аномальных условий, таких как перегрузка, короткое замыкание, а в модифицированных исполнениях – и при утечке тока на землю. Серия NA1 соответствует международным стандартам IEC 60947-2 и другим национальным стандартам, что обеспечивает ее широкое применение в промышленных и коммерческих объектах по всему миру.

Конструктивные особенности и устройство

Автоматический выключатель NA1 представляет собой сложное электромеханическое устройство, собранное в прочном литом корпусе из термостойкого материала, обеспечивающего высокую механическую прочность, дугостойкость и изоляцию. Основные компоненты включают в себя:

• Корпус (рама): Определяет габаритные размеры и номинальный ток аппарата. Изготавливается из высокопрочного пластика или композитных материалов.
• Система главных контактов: Серебросодержащие контакты, рассчитанные на коммутацию номинальных токов и токов короткого замыкания. Конструкция обеспечивает быстрое гашение электрической дуги в дугогасительной камере с деионными решетками.
• Механизм управления: Включает рукоятку для ручного включения/отключения, пружинный привод для обеспечения необходимой скорости и энергии коммутации. Возможна комплектация двигателем для электропривода (мотор-редуктором) для дистанционного управления.
• Расцепители: Ключевой элемент защиты.
  • Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина): Обеспечивает защиту от перегрузки. При длительном превышении тока биметалл изгибается и через механизм воздействует на расцепляющее устройство. Время срабатывания обратно зависимо от тока.
  • Электромагнитный расцепитель (соленоид): Обеспечивает мгновенную защиту от короткого замыкания. При достижении тока уставки сердечник соленоида мгновенно воздействует на механизм расцепления.
  • Электронный расцепитель (в интеллектуальных версиях): Микропроцессорный блок, обеспечивающий точную настройку характеристик, мониторинг параметров сети (ток, напряжение), регистрацию событий и коммуникацию по интерфейсам.
• Дополнительные устройства: Возможна установка независимого, минимального или нулевого расцепителя, вспомогательных контактов (сигнализации положения), контактов состояния (Alarm), контактов для блокировки и двигательного привода.

Номенклатура и основные технические параметры

Серия NA1 охватывает широкий диапазон номинальных токов и отключающих способностей. Аппараты классифицируются по нескольким ключевым параметрам.

Таблица 1: Основные технические характеристики серии CHINT NA1

Параметр	Значения / Описание
Номинальное рабочее напряжение (Ue)	AC 400V, 690V
Номинальный ток (In)	От 16А до 6300А (зависит от типоразмера рамы)
Номинальная отключающая способность при 400В (Icu)	От 35кА до 120кА (например, NA1-1600: 50кА, NA1-6300: 120кА)
Количество полюсов	2, 3, 4
Тип расцепителя	Тепломагнитный (TMD, TM), электронный (Micrologic-аналоги)
Характеристики срабатывания (для тепломагнитных)	B, C, D (для малых токов), L, M, H (для силовых)
Степень защиты (по IP)	IP20 (для установки в распределительных щитах)
Механическая износостойкость	От 8000 до 20000 циклов ВО-ВКЛ
Электрическая износостойкость	От 1000 до 5000 циклов при номинальном токе
Подключение шин	Верхнее/нижнее, возможность подключения гибких или жестких шин

Таблица 2: Пример градации по типоразмерам (Frame Size)

Типоразмер (Frame)	Диапазон номинальных токов (In)	Номинальная отключающая способность Icu (400В AC)
NA1-1600	200A, 400A, 630A, 800A, 1000A, 1250A, 1600A	50 кА, 65 кА, 80 кА
NA1-2500	1600A, 2000A, 2500A	65 кА, 80 кА, 100 кА
NA1-4000	2500A, 2900A, 3200A, 3600A, 4000A	80 кА, 100 кА
NA1-6300	4000A, 5000A, 6300A	100 кА, 120 кА

Типы расцепителей и их настройка

Выбор типа расцепителя определяет точность и функциональность защиты.

• Тепломагнитные расцепители (TMD/TM): Наиболее распространенный тип. Регулировка защиты от перегрузки (Ir) обычно осуществляется в диапазоне 0.7-1.0 от номинала расцепителя. Регулировка защиты от КЗ (Ii) – в диапазоне 5-10 или 10-20 Ir (зависит от характеристики). График время-токовой характеристики (ВТХ) нерегулируемый, фиксированный.
• Электронные (микропроцессорные) расцепители: Предоставляют расширенные возможности. Позволяют точно настраивать уставки:
  • Защита от перегрузки (L): настройка тока (Ir) и времени срабатывания (tr).
  • Короткозамыкательная защита с выдержкой времени (S): настройка тока (Isd) и выдержки времени (tsd).
  • Мгновенная защита от КЗ (I): настройка тока отсечки (Ii).
  • Защита от замыкания на землю (G): настройка тока (Ig) и времени (tg).

Электронные расцепители также обеспечивают измерение тока, напряжения, мощности, энергии, диагностику состояния контактов и возможность интеграции в системы АСУ ТП через интерфейсы Modbus, Profibus и др.

Области применения и выбор аппарата

Автоматические выключатели CHINT NA1 применяются в качестве вводных и секционных аппаратов в главных распределительных щитах (ГРЩ), вводно-распределительных устройствах (ВРУ), на производственных линиях, в ЦОД, коммерческих центрах и других объектах с высокими требованиями к надежности электроснабжения.

Алгоритм выбора:

1. Определение номинального тока нагрузки (Iн).
2. Выбор типоразмера выключателя с номинальным током, равным или большим Iн.
3. Определение номинального напряжения сети и сравнение с Ue выключателя.
4. Расчет ожидаемого тока короткого замыкания в точке установки (Iкз). Выбор аппарата с номинальной отключающей способностью (Icu) выше расчетного Iкз.
5. Выбор типа расцепителя (тепломагнитный для простых задач, электронный для сложной селективности и мониторинга).
6. Выбор необходимых дополнительных устройств (привод, дополнительные контакты).
7. Проверка селективности с аппаратами на нижней ступени защиты.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом в соответствии с проектной документацией и инструкцией производителя. Крепление осуществляется на монтажную плоскость или на шины. Необходимо обеспечить требуемый момент затяжки силовых соединений, указанный в технической документации, для предотвращения перегрева. Эксплуатация предполагает периодический визуальный осмотр, контроль температуры соединений, проверку механизма управления. Тестирование механической и электрической части рекомендуется проводить в соответствии с графиком ППР. При срабатывании по аварийному току, особенно по КЗ, выключатель должен быть подвергнут тщательной проверке перед повторным включением.

Сравнение с аналогами и преимущества

CHINT NA1 занимает позицию на рынке между бюджетными сериями и премиальными брендами (такими как Schneider Electric Masterpact, ABB Emax, Siemens 3WL). К ключевым преимуществам можно отнести:

• Оптимальное соотношение цена/качество.
• Широкий диапазон номиналов и отключающих способностей.
• Полная совместимость по установочным размерам и характеристикам с рядом популярных серий других производителей, что упрощает модернизацию.
• Наличие сертификатов соответствия международным и национальным стандартам.
• Развитая сеть сервисных центров и доступность запасных частей и аксессуаров.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем разница между Icu и Ics?

Icu (Номинальная предельная отключающая способность) – это максимальный ток короткого замыкания, который выключатель способен отключить без потери работоспособности. После такого отключения аппарат может быть неработоспособен. Ics (Номинальная рабочая отключающая способность) – это ток, который выключатель может отключать многократно (обычно в последовательности операций О-В-О-В-О) и оставаться в рабочем состоянии. Для серии NA1 значение Ics, как правило, составляет 50%, 75% или 100% от Icu, в зависимости от конкретной модели.

Как обеспечить селективность с выключателями NA1?

Полная селективность достигается правильным согласованием время-токовых характеристик (ВТХ) выключателей на смежных уровнях. Для тепломагнитных расцепителей необходимо использовать таблицы селективности, предоставляемые производителем. При использовании электронных расцепителей с регулируемыми задержками (функции S, G) селективность настраивается программно, устанавливая уставки по току и времени для верхнего выключателя выше, чем для нижнего.

Можно ли использовать NA1 в цепях постоянного тока (DC)?

Стандартные версии автоматических выключателей NA1 рассчитаны на переменный ток (AC). Для сетей постоянного тока необходимо применять специализированные модификации, которые имеют соответствующую маркировку и конструкцию дугогасительной камеры, оптимизированную для гашения дуги постоянного тока. Использование AC-аппарата в DC-цепи недопустимо.

Что такое функция Alarm и Trip на дополнительных контактах?

Это два типа сигнальных контактов. Контакт «Alarm» (сигнализации) меняет состояние при срабатывании защиты от перегрузки (до момента отключения), что позволяет подать предупредительный сигнал. Контакт «Trip» (расцепления) срабатывает в момент непосредственного отключения выключателя по любой аварийной причине (перегрузка, КЗ, утечка).

Требует ли электронный расцепитель внешнего питания?

Да, для своей работы микропроцессорный расцепитель требует отдельного источника питания. Обычно он имеет широкий диапазон питающих напряжений (например, AC/DC 24-230V). Это питание необходимо для функционирования логики, дисплея, цепей измерения и коммуникации. При отсутствии питания электронная защита не работает, хотя механический ручной привод для включения/отключения обычно остается доступным.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание выключателей NA1?

Периодичность ТО регламентируется производителем (в инструкции) и местными нормативными документами (ПТЭЭП). В стандартных условиях эксплуатации плановый осмотр рекомендуется проводить не реже 1 раза в год. После каждого срабатывания на ток КЗ необходимо выполнить внеплановую проверку. Обслуживание включает в себя очистку от пыли, проверку механизма, контроль момента затяжки соединений и, при наличии оборудования, тестирование расцепителей первичным или вторичным током.