4 Характеристики автоматических выключателей

4.1 Перечень характеристик

Характеристики выключателей должны быть установлены в следующих терминах:

• тип выключателя (4.2);
• номинальные и предельные значения параметров главной цепи (4.3);
• категории применения (4.4);
• цепи управления (4.5);
• вспомогательные цепи (4.6);
• расцепители (4.7);
• встроенные плавкие предохранители (выключатели со встроенными плавкими предохранителями) (4.8);
• коммутационные перенапряжения (4.9).

4.2 Тип автоматического выключателя

Необходимо указать:
4.2.1 число полюсов;
4.2.2 род тока: переменный или постоянный, и для переменного тока — число фаз и номинальную частоту.

4.3 Номинальные и предельные значения параметров главной цепи
Номинальные значения характеристик выключателя должны устанавливаться по 4.3.1-4.4, но если нет необходимости, то устанавливают не все номинальные параметры.

4.3.1 Номинальные напряжения
Выключатель характеризуют номинальные напряжения, указанные ниже.

4.3.1.1 Номинальное рабочее напряжение ( U_e )
По 4.3.1.1 МЭК 60947-1 со следующими дополнениями:
Выключатели по перечислению а) примечания 2. 
U_e обычно определяется как напряжение между фазами.
Выключатели для незаземленных систем или для заземленных систем с полным сопротивлением (IТ) требуют дополнительных испытаний согласно приложению Н.
Выключатели по перечислению b) примечания 2. 
Для этих выключателей необходимы дополнительные испытания по приложению С. 
U_e следует указывать как межфазное напряжение с предшествующей буквой С.

4.3.1.2 Номинальное напряжение изоляции ( U_i )
По 4.3.1.2 МЭК 60947-1.

4.3.1.3 Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение ( U_imp )
По 4.3.1.3 МЭК 60947-1.

4.3.2 Токи
Выключатель характеризуют токи, указанные ниже.

4.3.2.1 Условный тепловой ток на открытом воздухе ( I_th )
По 4.3.2.1 МЭК 60947-1.

4.3.2.2 Условный тепловой ток в оболочке ( I_the )
По 4.3.2.2 МЭК 60947-1.

4.3.2.3 Номинальный ток ( I_n )
Для выключателей номинальным является непрерывный ток ( I_u ) (см. 4.3.2.4 МЭК 60947-1), равный условному тепловому току на открытом воздухе ( I_th )

4.3.2.4 Номинальный ток четырехполюсных автоматических выключателей
По 7.1.8 МЭК 60947-1.

4.3.3 Номинальная частота
По 4.3.3 МЭК 60947-1.

4.3.4 Номинальный режим эксплуатации
Нормальными считают номинальные режимы, указанные ниже.

4.3.4.1 Восьмичасовой режим
По 4.3.4.1 МЭК 60947-1.

4.3.4.2 Непрерывный режим
По 4.3.4.2 МЭК 60947-1.

4.3.5 Характеристики в условиях короткого замыкания

4.3.5.1 Номинальная наибольшая включающая способность ( I_cm )
Это значение наибольшей включающей способности, установленное для данного выключателя изготовителем при номинальных рабочем напряжении, частоте и определенных коэффициенте мощности для переменного тока или постоянной времени для постоянного тока. Она выражается максимальным ожидаемым пиковым током.
На переменном токе номинальная наибольшая включающая способность выключателя должна быть не ниже его номинальной предельной наибольшей отключающей способности, умноженной на коэффициент из таблицы 2 (см. 4.3.5.3).
На постоянном токе номинальная наибольшая включающая способность выключателя должна быть не ниже его номинальной предельной наибольшей отключающей способности при условии, что установившийся ток короткого замыкания постоянен по величине.
Номинальная наибольшая включающая способность означает, что данный выключатель должен быть способен включать ток, соответствующий этой номинальной способности, при напряжении до включения, соотнесенном с номинальным рабочим напряжением.

4.3.5.2 Номинальные наибольшие отключающие способности
Это значения наибольшей отключающей способности, установленные изготовителем для данного выключателя при номинальном рабочем напряжении в определенных условиях.
Номинальные наибольшие отключающие способности означают, что данный выключатель должен отключать любой ток короткого замыкания, не превышающий этих его номинальных способностей, при возвращающемся напряжении, соответствующем предписанным значениям испытательного напряжения, и:
— на переменном токе — при любом коэффициенте мощности не ниже указанного в таблице 11 (см. 8.3.2.2.4);
— на постоянном токе — при любой постоянной времени не выше указанной в таблице 11 (см. 8.3.2.2.5).
При возвращающихся напряжениях, превышающих установленные значения испытательного напряжения (см. 8.3.2.2.6), наибольшая отключающая способность не гарантируется.
На переменном токе выключатель должен отключать ожидаемый ток, соответствующий его номинальной наибольшей отключающей способности при коэффициенте мощности по таблице 11, независимо от значения его апериодической составляющей, при условии, что его периодическая составляющая постоянна по величине.
Номинальные наибольшие отключающие способности определяются как номинальные предельная и рабочая наибольшие отключающие способности.

4.3.5.2.1 Номинальная предельная наибольшая отключающая способность ( I_cu )
Это значение предельной наибольшей отключающей способности (см. 2.15.1), установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых 8.3.5. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).

4.3.5.2.2 Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность ( I_cs )
Это значение рабочей наибольшей отключающей способности (см. 2.15.2), установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, указанных в 8.3.4. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах, соответствующего одному из определенных процентных значений номинальной предельной наибольшей отключающей способности согласно таблице 1, округленному до ближайшего целого числа. Она может выражаться в процентах от I_cu (например, I_cu = 25% I_cu ).

Таблица 1 — Стандартные соотношения между I_cs и I_cu В процентах от I_cu

Категория применения А	Категория применения В
25	-
50	50
75	75
100	100

С другой стороны, когда номинальная рабочая наибольшая отключающая способность равна номинальному кратковременно выдерживаемому току (см. 4.3.5.4), она может быть задана значением в килоамперах, при условии, что она не ниже минимума по таблице 1.
Если I_cu превышает 200 кА для категории применения А (см. 4.4) или 100 кА для категории применения В, изготовитель может указать значение I_cs , равное 50 кА.

4.3.5.3 Стандартное соотношение между наибольшей включающей и отключающей способностями и соответствующий коэффициент мощности для автоматических выключателей переменного тока
Стандартное соотношение между наибольшими отключающей и включающей способностями приведено в таблице 2.

Таблица 2 — Соотношение n между наибольшими включающей и отключающей способностями и соответствующий коэффициент мощности (для выключателей переменного тока)

Наибольшая отключающая способность Icu (действующее значение), кА	Коэффициент мощности cosφ	Минимальное значение n n=Наибольшая включающая способность / Наибольшая отключающая способность
4,5 < Icu ≤ 6	0,70	1,5
6 < Icu ≤ 10	0,50	1,7
10 < Icu ≤ 20	0,30	2,0
20 < Icu ≤ 50	0,25	2,1
50 < Icu	0,20	2,2
Примечание — Для значений отключающей способности ниже 4,5 кА коэффициент мощности определяют по таблице 11.

Эти значения способностей действительны только при условии соответствия требованиям 7.2.1.1 и 7.2.1.2.
При наличии особых требований изготовитель может установить более высокое значение номинальной наибольшей включающей способности, чем указано в таблице 2. Испытания для проверки этих номинальных значений должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.

4.3.5.4 Номинальный кратковременно выдерживаемый ток ( I_cw )
Это значение кратковременно выдерживаемого тока, установленное для выключателя изготовителем в условиях испытаний по 8.3.6.2.
Для переменного тока — это действующее значение периодической составляющей ожидаемого тока короткого замыкания, который рассматривают как неизменный на протяжении определенного короткого времени.
Длительность прохождения I_cw должна составлять по крайней мере 0,05 с.
Предпочтительные значения: 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1 с.
Номинальный кратковременно выдерживаемый ток должен быть не ниже указанного в таблице 3.

Таблица 3 — Минимальные значения номинального кратковременного выдерживаемого тока

Номинальный ток In , А	Минимальное значение Icw
До 2500	12 In или 5 кА, что больше 30 кА
Св. 2500

4.4 Категории применения
Категорию применения выключателя следует определять с учетом того, предназначается ли он или нет для обеспечения селективности благодаря намеренной выдержке времени относительно других выключателей, последовательно присоединенных со стороны нагрузки в условиях короткого замыкания (см. рисунок А.3).
Следует иметь в виду различия испытаний в обеих категориях применения (см. таблицу 9, 8.3.4-8.3.6 и 8.3.8).
Категории применения определяются в таблице 4.

Таблица 4 — Категории применения

Категория применения	Область применения в зависимости от селективности
А	Выключатели, не предназначенные специально для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, т.е. без заданной кратковременной выдержки времени, предусматриваемой для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания, а поэтому без номинального кратковременного выдерживаемого тока согласно 4.3.5.4.
В	Выключатели, специально предназначенные для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, т.е. с заданной кратковременной выдержкой времени (которая может быть регулируемой), предусматриваемой с целью селективности в условиях короткого замыкания. Такие выключатели имеют номинальный кратковременно выдерживаемый ток по 4.3.5.4. Примечание — Селективность обеспечивается не обязательно до предельной наибольшей отключающей способности выключателей (например, в случае срабатывания расцепителя мгновенного действия), но, по крайней мере, до величины, указанной в таблице 3.

Примечания

1 Коэффициент мощности или постоянная времени для каждого значения номинального тока короткого замыкания указаны в таблице 11 (см. 8.3.2.2.4 и 8.3.2.2.5).
2 Следует обратить внимание на разные требования к минимальному соотношению I_cs для категорий применения А и В по таблице 1.
3 Выключатель категории применения А может иметь заданную кратковременную выдержку времени в целях обеспечения селективности в условиях, не связанных с коротким замыканием с кратковременно выдерживаемым током ниже указанного в таблице 3. В этом случае необходимы испытания цикла IV (см. 8.3.6) при заданном кратковременно выдерживаемом токе.

4.5 Цепи управления

4.5.1 Электрические цепи управления
По 4.5.1 МЭК 60947-1 со следующим дополнением.
Если номинальное напряжение питания цепи управления и главной цели отличаются, рекомендуется выбирать его значение по таблице 5.

Таблица 5 — Предпочтительные значения номинального напряжения питания цепи управления, если оно отличается от напряжения главной цепи

В вольтах

Напряжение постоянного тока	Однофазное напряжение переменного тока
24; 48; 110; 125; 220; 250	24; 48; 110; 127; 220; 230
Примечание — Изготовитель должен указать одно или несколько значений тока, проходящего через цепи управления при номинальном напряжении их питания.

4.5.2 Цепи управления на сжатом воздухе (пневматические или электропневматические)
По 4.5.2 МЭК 60947-1.

4.6 Вспомогательные цепи
По 4.6 МЭК 60947-1.

4.7 Расцепители

4.7.1 Типы
1) Независимый расцепитель.
2) Максимальный расцепитель тока:
а) мгновенного действия;
b) с независимой выдержкой времени;
с) с обратнозависимой выдержкой времени:
— не зависимой от предварительной нагрузки;
— зависимой от предварительной нагрузки (например, терморасцепитель).

Примечания

1) Для обозначения максимальных расцепителей тока, предназначенных для защиты от перегрузок (см. 2.4.30 МЭК 60947-1), используют термин «расцепители токов перегрузки». Для обозначения максимальных расцепителей тока, предназначенных для защиты от коротких замыканий (см. 2.11), используют термин «расцепители токов короткого замыкания»
2) Термин «регулируемый расцепитель», применяемый в настоящем стандарте, подразумевает также взаимосвязанные расцепители.
3) Минимальный расцепитель напряжения (для размыкания).
4) Прочие расцепители.

4.7.2 Характеристики
1) Для независимого расцепителя и минимального расцепителя напряжения (для размыкания):

• номинальное напряжение цепи управления ( U_c );
• род тока;
• номинальная частота, если ток переменный.

2) Для максимального расцепителя тока:

• номинальный ток ( I_n );
• род тока;
• номинальная частота, если ток переменный;
• токовая уставка (или диапазон уставок);
• временная уставка (или диапазон уставок).

Номинальный ток максимального расцепителя — это значение тока (действующее, если ток переменный), соответствующее максимальной уставке тока, который этот расцепитель способен проводить в условиях испытания по 8.3.2.5 без выхода превышения температуры за пределы, установленные в таблице 7. 4.7.3 Токовая уставка максимальных расцепителей тока
В выключателях, имеющих регулируемые расцепители (см. 4.7.1, перечисление 2, примечание 2), токовая уставка (или диапазон уставок) должна маркироваться на расцепителе или его шкале регулирования. Значение тока уставки может быть выражено в амперах или в виде кратного тока, маркированного на расцепителе.
В выключателях, имеющих нерегулируемые расцепители, можно наносить маркировку на выключатель. Если рабочие характеристики расцепителя токов перегрузки соответствуют требованиям таблицы 6, достаточно маркировать выключатель значением его номинального тока ( I_n ).
При наличии расцепителей непрямого действия, управляемых трансформаторами тока, маркировка может относиться либо к первичному току трансформатора, питающего их, либо к токовой уставке расцепителя токов перегрузки. В любом случае следует указывать коэффициент трансформации.
При отсутствии других указаний:
— значение срабатывания расцепителей перегрузки нетеплового типа не зависит от температуры окружающего воздуха от минус 5 до плюс 40°С;
— для тепловых расцепителей значения срабатывания указывают для контрольной температуры (30?2)°С. Изготовитель должен указать влияние колебаний температуры окружающего воздуха (см. 7.2.1.2.4 b).

4.7.4 Уставка по времени расцепления максимальных расцепителей тока
1) Максимальные расцепители тока с независимой выдержкой времени
Выдержка времени таких расцепителей не зависит от значения сверхтока. Уставка по времени расцепления должна быть указана как время отключения выключателя в секундах, если выдержка времени нерегулируемая, или в предельных значениях времени отключения, если выдержка времени регулируемая.
2) Максимальные расцепители тока с обратнозависимой выдержкой времени
Выдержка времени таких расцепителей зависит от значения сверхтока.
Время-токовые характеристики должны быть представлены в виде кривых, построенных изготовителем. Они должны показывать изменение времени размыкания, начиная с холодного состояния, в зависимости от тока в пределах рабочего диапазона расцепителя. Изготовитель должен указать удобным способом допускаемые отклонения от этих кривых.

Кривые должны быть приведены для каждого предельного значения токовой уставки, а если уставка, соответствующая данной токовой уставке, регулируется, рекомендуется, кроме того, построить такую кривую для каждого предельного значения уставки. Примечание — Рекомендуется ток обозначать по оси абсцисс, а время — по оси ординат, используя в обоих случаях логарифмическую шкалу. Кроме того, для облегчения изучения координации различных типов защиты от сверхтоков рекомендуется выражать значения токов в виде кратного тока уставки, а время в секундах на стандартных листах для графиков, описанных в ГОСТ Р 50339.0, 5.6.1 и показанных на рисунках 4 (I), 3 (II) и 4 (II) ГОСТ Р 50339.2.

4.8 Встроенные плавкие предохранители (автоматические выключатели со встроенными плавкими предохранителями)
По 4.8 МЭК 60947-1.
Изготовитель должен предоставить необходимую информацию.

4.9 Коммутационные перенапряжения
По 4.9 МЭК 60947-1, если указано номинальное импульсное выдерживаемое напряжение ( U_imp ).