Испытания КоЗы

Вы наверняка знаете, дорогие читатели, что это за КоЗа и с чем ее едят. Рождается эта зверюшка из-за нарушения изоляции проводов, соединения голых токоведущих частей, а еще из-за лишнего звена или инородного тела в цепи (если кто отвертку меж проводов засунул). Рождается и начинает пакостить. Сама она вроде бы никому не мешает, но при ее возникновении резко возрастает ток и устройство, если оно ничем не защищено, сгорает. В этом случае могут пострадать и силовой блок, распределяющий мощность по приборам, и сами приборы, да еще и силовые линии (токоведущие провода) сгореть могут и устроить пожар.
Традиционно в условиях короткого замыкания наименьшим временем жизни при отсутствии специальных средств защиты обладает силовой блок (диммер или свитчер). Если еще точнее, то это тиристор или симистор силового блока. Поэтому испытание мы проводили с целью определить возможности автоматов по защите симисторов от КЗ.
Автоматы различают по:
• номинальному току;
• току перегрузки;
• времени срабатывания при перегрузках;
• времени срабатывания при КЗ;
• материалу контактов (количество срабатываний, после которых автомат сохраняет работоспособность) и т. д.
При защите от КЗ наиболее интересным является четвертый параметр.
Различают три типа защиты электрических цепей от КЗ: плавкие предохранители, автоматические выключатели и электронные. Плавкие предохранители изготовлены из легкоплавких металлов и при перегрузках по току или КЗ плавятся намного быстрее проводов, разрывая таким образом электрическую цепь. Автоматические выключатели (автоматы) в определенном смысле работают как восстанавливаемые предохранители. В автомате есть контакты, которые размыкаются в случаях перегрузки и КЗ и которые можно при желании замкнуть вновь.
В рамках статьи остановимся на наиболее популярных сегодня автоматических выключателях С-типа. Автоматы этого типа позволяют выдержать перегрузки, возникающие при включении холодных ламп, в то же время быстро реагируя на КЗ. Для того, чтобы иметь объективное представление о возможностях автоматов, мы взяли по 12 штук от каждого производителя. Одним из главных условий было наличие сертификатов соответствия у всех испытуемых.
При испытании мы собрали следующую схему подключения:
где АВ – автоматический выключатель, СЭ – силовой элемент, Rh – нагрузка.
Каждый автомат мы подключали к этой схеме и имитировали короткое замыкание. С помощью запоминающего осциллографа измеряли время от момента подключения нагрузки до момента отключения автомата.
Были проведены испытания автоматов, работающих с разным по силе током: 10, 16 и 25 А. В паспортных характеристиках симисторов, которые нам было необходимо защитить, было указано, что симисторы типа ВТА-26 обещают сохранять работоспособность в течение 10 мс при токе в 250 А, а симисторы типа ВТА-41 – 300 А. В соответствии с этими характеристиками мы выбрали величину ударного прямого тока. Чтобы уберечь симистор силового блока, нужно реагировать как можно быстрее. Поэтому единственным критерием, который мы учитывали, было для нас быстродействие автомата.
Итак, какие же результаты нам дало испытание десятиамперных автоматов? На диаграмме 1 вы можете их увидеть.
Автоматы Siemens и ABB показали наилучшие результаты, среднее время отключения составило 6,47 мс и 6,28 мс соответственно. Практически все автоматы компании ДЭК отключились в районе 8 мс. Приборы Legrand срабатывали после 8 мс, а два из них отключились аж за 9 и 10 мс.
Испытания автоматов, рассчитанных на 16 А, дали возможность составить диаграмму 2. На ней можно увидеть, что Siemens и ABB опять сработали быстрее других (ABB меньше чем 7,5 мс). Детища ДЭК в этот раз идут практически вровень с Siemens. Медленнее отключались приборы от Legrand. Два автомата сработали за 9 мс, а остальные десять отключились еще позже, но в пределах, соответствующих характеристик для автоматов С-типа.
На диаграмме 3 приведены результаты испытаний автоматов, рассчитанных на ток в 25 А. Как и в случаях с током в 10 и 16 А, Siemens опять сработали быстрее других. У ДЭК в этот раз 10 автоматов из 12 сработали за 9 мс, а 2 – чуть позже. У ABB за 9 мс отключились пять автоматов, остальные отключались чуть раньше. В этот раз автоматы Legrand сработали почти наравне с автоматами ДЭК и АВВ в отличие от испытаний на ток в 10 А и 16 А, где автоматы Legrand уступали в скорости лидерам.
Пришло время подвести итоги. В таблице приведено среднее время срабатывания автоматов, рассчитанных на работу при токе в 10, 16 и 25 А.
Итак, каковы результаты испытаний? Испытания показали, что все автоматы срабатывают за время, указанное в характеристиках для автоматов С-типов. Быстрее всех срабатывали испытуемые от компаний Siemens и ABB, а это значит, что они надежнее других будут охранять ваш силовой блок от короткого замыкания. Но есть одно “но”… Эти автоматы подойдут вам, если у блока есть устройство пуска холодных ламп. Если же таких устройств нет, то автоматы вполне могут дать фальстарт, то есть принять холодную лампу в сети за КЗ и обесточить всю цепь. У холодных ламп сопротивление настолько мало, что автоматы воспринимают его как КЗ и разрывают цепь. Из-за этого, уважаемые читатели, вы можете потратить много времени и нервов. Вероятность такого рода срабатывания тем ниже, чем медленнее реагирует автомат. И для цепей (блоков), не оборудованных специальными устройствами для пуска холодных ламп накаливания, пригодность автоматов учитывается в обратном порядке, т. е. начиная с автоматов Legrand.
Итак, дорогие читатели, выбор за вами. Вы можете выбирать автомат, исходя из наших данных, из чьих-то советов или из своих собственных симпатий – не это главное. Главное, чтобы автомат работал и защищал ваш силовой блок, ваши деньги и ваши нервы. И, кстати, покупая силовой блок, обязательно спросите у производителя, чем он его защищает.