На этой странице
Контактор может соответствовать требованиям нормального коммутирования двигателя и все же быть поврежденным при возникновении короткого замыкания. Отсутствующий вопрос заключается не просто в том, может ли автоматический выключатель отключить неисправность. Вопрос в том, в каком состоянии разрешено находиться пускателю после этого.
Краткий ответ
Контактор и отдельное тепловое реле перегрузки сами по себе не обеспечивают отключение короткого замыкания. Их состояние после неисправности зависит от указанного устройства защиты от короткого замыкания (SCPD) и продемонстрированной координации для полной комбинации. Тип 1 допускает повреждение, требующее ремонта или замены; Тип 2 требует пригодности для дальнейшего использования, признавая ограниченную, легко отделяемую сварку контактов в соответствии с инструкциями производителя. Номинальный ток контактора сам по себе не может установить ни один из этих результатов.
Здесь координация означает тип координации пускателя согласно IEC 60947-4-1, а не селективность и координация автоматических выключателей. Селективность касается того, какое защитное устройство срабатывает; эта статья касается того, что остается работоспособным после устранения неисправности.
“Автоматический выключатель” в заголовке относится к защитной роли на переднем плане. Подходящий предохранитель также может быть SCPD. Ни автоматический выключатель, ни контактор сами по себе не обеспечивают тип координации для всей сборки. Если граница оборудования неясна, начните с Контактор против пускателя двигателя.
Что происходит до устранения короткого замыкания?
В традиционной схеме пускателя устройства выполняют разные функции:
- Устройство защиты от сверхтока: отключает короткое замыкание и ограничивает нагрузку ниже по потоку в соответствии с его фактическими защитными характеристиками.
- Контактор: коммутирует двигатель во время нормальной работы в соответствии с заявленным режимом; он не является заменой устройства защиты от сверхтока. См. что делает контактор.
- Тепловое реле перегрузки: обнаруживает устойчивую перегрузку и инициирует отключение через систему управления; его силовые элементы продолжают пропускать ток двигателя. См. работа теплового реле перегрузки.
Устройство защиты от сверхтока устраняет неисправность за миллисекунды; до этого ток короткого замыкания уже прошел через контактор и реле перегрузки.
Этот ток вызывает нагрев проводящего пути и электродинамические силы в контактной сборке. Давление на контакты может быть преодолено, контактные поверхности могут разделиться и вызвать дугу, а локальный нагрев может привести к сварке контактов. Токоведущие элементы реле также подвергаются термическим и механическим нагрузкам.
Успешное отключение, следовательно, отвечает лишь на часть инженерного вопроса. Защитное устройство могло отключить цепь, в то время как контактор или реле перегрузки больше не соответствуют своим эксплуатационным требованиям. Координация определяет допустимый результат после испытаний для указанной комбинации.
Координация Тип 1 против Тип 2 согласно IEC 60947-4-1
IEC 60947-4-1 является стандартной основой для типов координации контакторов и пускателей двигателей, обсуждаемых здесь. Следующее является концептуальным объяснением, а не заменой полного стандарта или декларацией для конкретной комбинации продуктов.
Тип 1: может потребоваться ремонт или замена
В условиях короткого замыкания контактор или пускатель не должны представлять опасности для людей или установки. Тем не менее, он может быть непригоден для дальнейшей эксплуатации без ремонта или замены деталей.
Сварка контактов и повреждение реле перегрузки, следовательно, могут соответствовать характеристикам Типа 1. Это допускает ограниченное повреждение в соответствии с критериями испытаний, а не разрешение на травмы, опасные открытые части или повреждение окружающей установки.
Тип 1 не означает “пускатель должен выйти из строя”. Это означает, что продолжение эксплуатации без ремонта не является обещанным результатом. Фактическое состояние все еще требует оценки после неисправности.
Тип 2: требуется пригодность для дальнейшего использования
Тип 2 сохраняет требование отсутствия опасности и добавляет пригодность для дальнейшего использования после события короткого замыкания. Допускается возможность сварки контактов, но разрешенная сварка должна легко разъединяться без значительной деформации в соответствии с инструкциями производителя по техническому обслуживанию. Повреждение реле перегрузки недопустимо, и его характеристики защиты от перегрузки должны быть сохранены.
Это более требовательное условие восстановления, а не гарантия того, что контакты никогда не сварятся. Это также не разрешает немедленное повторное включение. Неисправность должна быть устранена, оборудование должно быть изолировано и проверено, а требуемые производителем проверки должны быть завершены перед возвращением в эксплуатацию.
| Вопрос после неисправности | Координация типа 1 | Координация типа 2 |
|---|---|---|
| Может ли пускатель остаться в эксплуатации? | Ремонт или замена могут потребоваться до дальнейшей эксплуатации. | Он должен оставаться пригодным для дальнейшего использования в проверенных условиях. |
| Что насчет главных контактов? | Сварка или повреждение могут потребовать замены. | Ограниченная сварка допустима только при условии легкого разъединения в соответствии с условиями производителя. |
| Что насчет реле перегрузки? | Повреждение может быть допустимо в рамках требований безопасности испытаний. | Реле должно оставаться неповрежденным и сохранять свои характеристики защиты от перегрузки. |
| Как восстанавливается работа? | Оцените, отремонтируйте или замените по мере необходимости, затем проверьте установку. | Устраните неисправность и завершите указанные осмотр и техническое обслуживание перед вводом в эксплуатацию. |
| Что требуется для обоих? | Нет опасности для людей или установки. | Нет опасности для людей или установки. |
Что на самом деле защищает контактор? SCPD
SCPD определяет, как прерывается ток короткого замыкания и какая нагрузка приходится на нижестоящие устройства. При сравнимых условиях неисправности, более сильное ограничение тока и сниженное воздействие при отключении могут уменьшить тепловую и электродинамическую нагрузку, возлагаемую на пускатель.
Пропускаемая энергия, часто выражаемая как I²t, описывает часть тепловой нагрузки. Пиковый пропускаемый ток важен для механической нагрузки. Ни одна из этих величин, рассматриваемая отдельно, не демонстрирует полного поведения после неисправности, требуемого для координации Типа 2.
Это объясняет контринтуитивный результат выбора: опубликованные производителем таблицы координации могут требовать контакторы разных размеров для одного и того же двигателя при изменении вышестоящего SCPD, потенциально на несколько типоразмеров. Нормальный спрос двигателя не изменился; изменилась подтвержденная нагрузка короткого замыкания и требуемый результат комбинации.
Аналогично, автоматический выключатель, который остается работоспособным, пока контакты контактора привариваются, сам по себе не является свидетельством низкого качества контактора. Такое состояние может соответствовать заявленному результату Типа 1. Проверьте фактическое заявление о координации, условия установки и повреждения, прежде чем решать, соответствовало ли событие спецификации. Тип 1 не является универсальным объяснением каждого отказа.
Почему таблицу координации нельзя рассчитать или обобщить
Таблица координации пускателя обобщает протестированные комбинации и их заявленные условия. Это не формула, которая преобразует номинальный ток контактора в заявление о Типе 2. Проверка касается SCPD, контактора, защиты от перегрузки и применимой схемы установки в совокупности.
Условный ток короткого замыкания, обычно обозначаемый как Iq в информации о координации, относится к этим указанным условиям. Ознакомьтесь с точной терминологией производителя и примечаниями к таблице. Это не самостоятельная характеристика отключения короткого замыкания контактора, и собственная отключающая способность автоматического выключателя не может ее заменить.
Следуют три ограничения:
- Измененный компонент требует повторной проверки. Замена любого элемента комбинации делает недействительным использование исходной записи, если производитель явно не включает эту альтернативу. Другой автоматический выключатель того же бренда по-прежнему представляет собой другую защитную характеристику, если это не оговорено.
- Напряжение и режим короткого замыкания должны быть учтены. Заявленное напряжение и Iq должны соответствовать условиям установки. Если ожидаемый ток короткого замыкания превышает заявленный Iq, эта запись не обеспечивает требуемый результат. Не предполагайте неуказанное напряжение и не выходите за рамки опубликованных условий.
- Индивидуальное соответствие не доказывает производительность комбинации. Автоматический выключатель, контактор и реле могут соответствовать своим собственным требованиям, не образуя проверенный пускатель типа 2. Неподдерживаемая сборка разных брендов не может унаследовать рейтинг путем сложения сертификатов ее компонентов.
Расчеты и кривые характеристик защитных устройств могут служить основой для инженерной оценки. Они не могут заменить совокупность доказательств, необходимых для определения типа координации. Также имеют значение аксессуары, настройки, условия монтажа и подключения, указанные в таблице; недостаточно оставить только наименования основных устройств.
Как выбрать проверенную комбинацию
Определите соответствующую архитектуру пускателя, используя руководство по типам пускателей электродвигателей, а затем примените приведенные ниже проверки координации при коротком замыкании.
Шаг 1: определите ожидаемый ток короткого замыкания и напряжение цепи
Получите ожидаемый ток короткого замыкания в точке установки из соответствующего системного исследования или проверенной проектной информации. Также запишите рабочее напряжение. Не подставляйте ток, указанный на паспортной табличке двигателя, или номинальную отключающую способность автоматического выключателя вместо допустимого тока короткого замыкания на объекте.
Шаг 2: выберите требуемый результат восстановления
Если прерывание работы и ремонт повлекут за собой серьезные эксплуатационные последствия, укажите Тип 2 и документированный процесс проверки и восстановления. Если допустим плановый ремонт после повреждения, требованию может соответствовать Тип 1.
Решение принимается по причине потери нагрузки, а не по названию цепи. Тип 2 улучшает указанный результат восстановления пускателя; он не гарантирует бесперебойное производство, исправный двигатель или устранение первоначальной неисправности.
Шаг 3: выберите полную запись из таблицы одного производителя
Используйте опубликованную таблицу координации одного производителя как авторитетный источник для полной указанной комбинации. Определите точное устройство защиты от сверхтока (SCPD), контактор, реле перегрузки и тип координации. Проверьте напряжение, заявленный Iq, настройки и каждую применимую примечание в соответствии с установкой.
Не смешивайте отдельные таблицы и не собирайте новую строку из устройств с одинаковыми номиналами. Общая торговая марка также недостаточна: должна быть охвачена точная комбинация. Сохраните ревизию документа в проектной документации, чтобы более поздняя замена могла быть проверена на той же основе.
Шаг 4: отдельно перепроверьте нормальный режим работы двигателя
Убедитесь, что диапазон настройки реле перегрузки охватывает полный ток нагрузки двигателя и что применимый рейтинг контактора для AC-3 соответствует нормальному коммутационному режиму. Координация не заменяет эти проверки.
Для процесса подбора размеров в нормальном режиме используйте подбор размеров пускателя двигателя. Данное руководство рассматривает компоненты, необходимые для нормальной работы; эта статья рассматривает проверенное состояние после короткого замыкания.
Шаг 5: устранить недостающие доказательства перед определением типа
Запросите у производителя таблицу координации предлагаемой комбинации или подтверждающие результаты испытаний. Укажите напряжение, ожидаемый ток короткого замыкания, требуемый тип, идентификаторы компонентов и схему установки. Запрос на “более крупный контактор” не определяет недостающие доказательства.
Альтернативные пути включают уже проверенную комбинацию, защищенную предохранителем, или документированный комбинационный пускатель на базе MPCB; ни одна из этих архитектур автоматически не доказывает соответствие типу 2. В случае схемы, защищенной предохранителем, замените сработавший плавкий предохранитель согласно инструкции после устранения неисправности и завершите проверку пускателя. См. тепловое реле перегрузки по сравнению с MPCB для функционального различия.
Устройства управления и защиты (CPS), отдельно рассматриваемые в стандарте IEC 60947-6-2, представляют собой еще одну категорию оборудования, заявленные характеристики которого должны быть проверены, а не предполагаться эквивалентными дискретному пускателю.
Пока требуемые доказательства не будут доступны, укажите тип координации как непроверенный. Не заменяйте отсутствующую запись об испытаниях расчетным требованием.
Пять распространенных ошибок координации
- Выбор контактора только по току двигателя. Это учитывает часть нормального режима работы, но оставляет исход короткого замыкания неопределенным.
- Увеличение контактора на один типоразмер и присвоение ему типа 2. Дополнительный материал или больший корпус не демонстрируют требуемую комбинированную производительность.
- Рассмотрение каждого залипшего контакта по типу 1 как претензии по качеству. Сравните наблюдаемый результат с заявленными условиями, прежде чем назначать причину или ответственность.
- Использование неверного напряжения или значения Iq. Действительная строка для другого условия не покрывает установку только потому, что названия устройств выглядят знакомыми.
- Объединение устройств трех производителей и подтверждение Типа 2. Соответствие компонентов и номинальные характеристики не являются доказательством для этой непроверенной сборки.
Вопросы и ответы
Означает ли координация Типа 2, что контакты никогда не свариваются?
Нет. Допускается ограниченное сваривание, если контакты могут быть легко разделены при соблюдении условий, указанных производителем, без существенной деформации. Пускатель должен оставаться пригодным для дальнейшего использования после проведения необходимых проверок.
Можно ли включить оборудование Типа 1 сразу после короткого замыкания?
Такого разрешения от Типа 1 не следует. Отключите оборудование, устраните неисправность и оцените состояние пускателя. Ремонт или замена могут потребоваться до проведения проверки и авторизации повторного ввода в эксплуатацию.
Почему таблицу координации нельзя переносить между брендами?
Ее доказательства относятся к указанным устройствам и условиям. Замена компонента создает комбинацию, которую исходная запись не охватывает, если производитель явно не включает ее; соответствия отдельных устройств недостаточно.
Можно ли рассчитать координацию типа 2 при отсутствии таблицы?
Расчеты могут помочь в оценке, но они не могут установить проверенный результат после короткого замыкания. Получите подтверждение комбинации от производителя или выберите другую конфигурацию с документированными характеристиками.
Что меняется, когда предохранитель является SCPD?
Указанный предохранитель и его защитные характеристики становятся частью проверенной комбинации. Стартер, защищенный предохранителем, по-прежнему нуждается в соответствующей таблице; после отключения короткого замыкания замените сработавший плавкий предохранитель согласно инструкции, а также выполните проверки стартера.
Выбирайте исходя из проверенного результата после короткого замыкания, а не только по номинальному току контактора: при рассмотрении Контакторы переменного тока и тепловыми реле перегрузки, запросите у производителя таблицу координации и выберите полную документированную комбинацию.
