Характеристичен джаулов интеграл

ХАРАКТЕРИСТИКА I²t (интеграл на Джаул)

Исторически в електроенергетиката интегралът на Джаул - интегралът на квадратичния ток за даден интервал от време се използва за оценка на топлинното съпротивление на кабели, гуми, връзки, електрически апарати и т.н. по време на късо съединение. Интегралът се определя чрез изчисление от стойността на тока на късо съединение през времето на неговото протичане - от момента на възникване на тока на късо съединение до момента на изгасване на дъгата в контактите на прекъсвача. Интегралът даде възможност да се определи количеството енергия, освободено на определен обект по време на продължителността на късото съединение.

По отношение на RCD, стандартът определя характеристиката I²t като крива, даваща максималната стойност на I²t като функция на очаквания ток при определени работни условия:

Интегралът на Джаул определя количеството енергия, преминало през RCD, когато се тества за условен ток на късо съединение. Тази характеристика е енергия, тя ви позволява цялостно да оцените съпротивлението на устройството, когато през него преминава определено количество енергия. Когато изпитвателният ток протича през RCD, част от енергията се освобождава в дизайна на RCD под формата на топлина, динамични сили, приложени към проводниците, изолационни елементи на устройството.

Интегралът на Джаул за RCD със защита от свръхток има малко по-различно значение. Дефинира се за вграденото устройство за защита от свръхток, прекъсвача.

Интегралът на Джаул като характеристика на прекъсвача определя количеството енергия, което прекъсвачът може да премине през себе си, докато токът на късо съединение бъде изключен.

Този показател придоби особено значение с появата на модерни прекъсвачи с токоограничаващи свойства,постигнато с помощта на специални дизайнерски решения - по-специално дизайнът на дъгообразния улей и магнитната взривна система за гасене на дъгата. В старите конструкции на прекъсвачи с естествено изчезване на дъгата в момента, в който токът преминава през "нула", интегралът на Джаул се определяше от пълната полувълна на синусоидалния ток. Интегралът на джаула на прекъсвачи с токоограничаващи свойства е много по-малък (фиг. 5.2) - при висококачествени прекъсвачи дъгата изгасва за една четвърт от периода на промишлена честота.

характеристичен

Ориз. 5.2. Характеристики на Джауловия интеграл на прекъсвачи а) конвенционални прекъсвачи, б) токоограничаващи прекъсвачи (клас 3). ip е реалният ток; икон. — условен ток на късо съединение; tr е действителната продължителност на протичане на тока на късо съединение; tcalc. - условна продължителност на тока на късо съединение.

По отношение на ограничението на тока прекъсвачите се разделят на три класа - 1, 2, 3. Колкото по-висок е класът на превключвателя, толкова повече енергия може да премине, толкова по-малък е топлинният ефект на тока на късо съединение в защитената верига.

Понастоящем в Германия разпоредбите за електрически инсталации за жилищни сгради позволяват използването на прекъсвачи с номинална изключвателна способност най-малко 6000 A и енергиен ограничителен клас най-малко 3. Прекъсвачите са маркирани със съответния знак - напр.

Граничните стойности за характеристиката I²t (предадена енергия в A²s) за прекъсвачи съгласно EN 60898 D.5.2.b за прекъсвачи до 16 A (тип B) и от 20 A до 32 A (тип B) са дадени в таблица 5.6.