Что такое IEC 60947-3? Разъединители и изоляционные выключатели

IEC 60947-3 - это международный стандарт, определяющий, как выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и плавкие вставки должны быть разработаны, рассчитаны и испытаны для использования в низковольтных цепях распределения и двигателях до 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока. Если вы определяете, покупаете или устанавливаете любое из этих устройств, этот стандарт является базовым, определяющим, соответствует ли изделие своему назначению. В этой статье рассказывается о том, что охватывает стандарт, как его ключевые понятия применяются к реальным решениям о покупке и установке, а также о том, что следует проверить в техническом паспорте перед выбором устройства.

Что такое IEC 60947-3?

IEC 60947-3 - это часть 3 более широкой серии IEC 60947 по низковольтным распределительным устройствам и устройствам управления. Полное действующее название: “Low-voltage switchgear and controlgear - Part 3: Switches, disconnectors, switch-disconnectors and fuse-combination units”. Текущее сводное издание - IEC 60947-3:2020+AMD1:2025 CSV, доступно на сайте Официальная страница публикации IEC 60947-3.

Стандарт заменил IEC 60947-3:2008 и его поправки. Он устанавливает требования к:

• Номинальное напряжение до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока
• Распределительные цепи и цепи двигателей
• Устройства, используемые в качестве главных выключателей, разъединителей, устройств аварийного переключения и устройств функционального переключения
• Плавкие вставки, объединяющие в одном блоке коммутацию и защиту от сверхтоков

Издание 2020 года и поправки к нему 2025 года внесли несколько практически важных изменений: испытания на критический ток нагрузки для выключателей постоянного тока, обновленные требования к условному номиналу короткого замыкания, когда устройство защищено не предохранителями, а автоматическим выключателем, новые категории использования для высокоэффективной коммутации двигателей, приложение, охватывающее соединения алюминиевых проводников, и приложение для измерения потерь мощности.

На какое оборудование распространяется IEC 60947-3?

Стандарт распространяется на четыре основных типа устройств, а также на специальные принадлежности к ним, такие как вспомогательные контакты, навесные замки и удлинители вала.

Переключатели Вырабатывают и разрывают ток при нормальных условиях нагрузки. Они не обязаны обеспечивать изоляцию.

Разъединители обеспечивают изоляцию - видимый или положительно индицируемый открытый зазор, отвечающий определенным требованиям по утечке и сопротивлению, - но не рассчитаны на ток нагрузки или его прерывание в нормальных условиях эксплуатации.

Выключатели-разъединители сочетают в себе обе функции. Они могут проводить и отключать ток нагрузки, а также удовлетворять требованиям разъединителя к изоляции. Это наиболее распространенный тип устройств в промышленных панелях и распределительных щитах.

Плавкие предохранители Выключатель или разъединитель с держателями предохранителей в одной сборке, обеспечивая коммутацию, изоляцию и защиту от перегрузки по току.

К дополнительным устройствам относятся блоки вспомогательных контактов, механические блокираторы, поворотные ручки для разъединения дверей и клеммные щитки. Они должны испытываться и нормироваться как часть всего узла, а не отдельно.

Выключатель, разъединитель, выключатель-разъединитель: Практические различия

Название имеет значение, потому что оно определяет, что устройство может делать в цепи с юридической и функциональной точки зрения.

A plain разъединитель запрещается работать под нагрузкой. Открывание разъединителя при протекающем токе может привести к возникновению дуги, которая разрушает контакты и создает опасность. Разъединители используются после выключателя, который уже прервал цепь.

A переключатель может размыкаться и замыкаться под нагрузкой, но не гарантирует изоляцию. Вы не можете заблокировать обычный выключатель и полагаться на то, что он предотвратит опасное повторное включение, если он также не соответствует критериям изоляции.

A выключатель-разъединитель является практичным решением для большинства панельных приложений. Он выполняет переключение нагрузки и обеспечивает сертифицированную функцию изоляции в одном устройстве. Когда инженер по техническому обслуживанию блокирует панель, выключатель-разъединитель обеспечивает как электрический разрыв, так и гарантию изоляции.

Для цепей электродвигателей это различие также влияет на категорию использования и, следовательно, на то, какие испытания на включение и отключение должно пройти устройство.

Почему номиналы переменного и постоянного тока должны проверяться отдельно

Это одна из самых распространенных ошибок в спецификациях. Устройство, рассчитанное на 400 В переменного тока / 32 А, автоматически не рассчитано на 400 В постоянного тока / 32 А. Постоянный ток сложнее прервать, поскольку нет естественного пересечения нуля тока. Дуга в цепи постоянного тока держится дольше, а значит, контакты должны приложить больше усилий, чтобы погасить ее.

IEC 60947-3 требует раздельной последовательности испытаний для приложений переменного и постоянного тока. В издании 2020 года требования к постоянному току усилены за счет введения испытаний на критический ток нагрузки, которые направлены на уровень тока, при котором гашение дуги наиболее затруднено, а не только на номинальный максимум.

Для солнечных фотоэлектрических систем, аккумуляторных батарей, инфраструктуры зарядки электромобилей и шин постоянного тока необходимо подтверждение:

• На заводской табличке устройства указаны номинальные значения напряжения и тока постоянного тока
• Номинальное напряжение постоянного тока соответствует или превышает напряжение вашей системы
• Количество последовательно соединенных полюсов соответствует указанному производителем номиналу постоянного тока (многие номиналы постоянного тока предполагают два последовательно соединенных полюса)
• Категория использования соответствует типу нагрузки постоянного тока

Shieldhz публикует отдельные номиналы переменного и постоянного тока для соответствующих продуктов. Для применений, ориентированных на постоянный ток, следует использовать Ассортимент продукции выключателей-разъединителей постоянного тока более подробно описывает основные критерии отбора.

Категории использования и их значение

IEC 60947-3 устанавливает категории использования для определения электрической нагрузки, которую должно выдерживать устройство. Категория определяет условия испытаний на создание и разрушение - в частности, величину тока и коэффициент мощности (переменный ток) или постоянную времени (постоянный ток), используемые при типовых испытаниях.

Общие категории переменного тока согласно IEC 60947-3:

Суффикс A/B указывает на испытательную нагрузку: A - для нечастой работы (менее 2 операций в час или менее 25 операций в день), B - для частой работы.

Общие категории постоянного тока:

Когда вы видите категорию использования в техническом паспорте, это говорит о том, с каким типом нагрузки было испытано устройство. Устройство с номиналом AC-21 не тестировалось на пусковую нагрузку двигателя. Если ваша задача предполагает запуск двигателя, вам нужно AC-23 или устройство с отдельным номиналом для цепей двигателя.

Для кулачковых переключателей, используемых в системах управления и селекторах. ассортимент продукции поворотных кулачковых переключателей перечислены применимые категории использования для каждой конфигурации контактного блока.

Условный номинал короткого замыкания и защита от перегрузки по потоку

Условный номинал короткого замыкания (Iq) - это перспективный ток короткого замыкания, который устройство может выдержать без возникновения опасности при условии, что оно защищено определенным устройством защиты от сверхтоков (OCPD) - как правило, предохранителем или автоматическим выключателем определенного типа и номинала.

Это не то же самое, что собственная отключающая способность устройства. Сам разъединитель не прерывает замыкание. Вышестоящий OCPD устраняет неисправность, а разъединитель должен выдержать пропущенную энергию, не сварив контакты, не разорвав их и не создав опасности возгорания или удара током.

В издании 2020 года IEC 60947-3 обновлены требования к условным номиналам короткого замыкания, когда защитным устройством является автоматический выключатель, что отражает различия в характеристиках пропускной способности автоматических выключателей и плавких предохранителей.

Что это означает на практике:

• В техническом описании должно быть указано значение Iq и конкретный тип и номинал OCPD, необходимый для его достижения.
• Нельзя смешивать и сочетать: использование предохранителя другого типа или автоматического выключателя, для которого указаны предохранители, делает номинал недействительным.
• Подводящий OCPD должен быть установлен и согласован в соответствии с указаниями

Для закрытых выключателей-разъединителей, используемых для распределения вне помещений или в жестких условиях эксплуатации. обзор закрытого выключателя-разъединителя Описывается взаимодействие номинальных характеристик корпуса с электрическими характеристиками.

Что нужно проверить в техническом паспорте или на заводской табличке

При оценке выключателя-разъединителя или разъединителя по IEC 60947-3 систематически прорабатывайте эти параметры.

Номинальное рабочее напряжение (Ue): Напряжение, при котором устройство рассчитано на постоянную работу. Убедитесь, что оно соответствует напряжению в вашей системе как переменного, так и постоянного тока, если это применимо.

Номинальный рабочий ток (Ie): Ток, который устройство может производить, переносить и прерывать при номинальном напряжении и категории использования. Это не то же самое, что тепловой ток (Ith), который является максимальным непрерывным током без переключения.

Номиналы переменного и постоянного тока указаны отдельно: Если устройство предназначено для использования на постоянном токе, должны быть указаны оба номинала. Устройство, имеющее только номинал переменного тока, не рассчитано на постоянный ток.

Категория использования: Убедитесь, что категория соответствует типу нагрузки. Не думайте, что более высокий номинальный ток компенсирует более низкую категорию использования.

Условный номинал короткого замыкания (Iq): Обратите внимание на значение и требуемое значение OCPD для восходящего потока. Убедитесь, что ваша установка соответствует указанной защите.

Функция изоляции: Убедитесь, что в техническом описании четко указано, что устройство соответствует требованиям к изоляции IEC 60947-3. Не все коммутаторы соответствуют.

Количество и конфигурация полюсов: Однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные варианты имеют различные области применения. Номиналы постоянного тока часто зависят от последовательного соединения полюсов.

Корпус и степень защиты IP: Стандарт IEC 60947-3 распространяется на само устройство. Степень защиты IP корпуса или кожуха является отдельным параметром. Для использования на открытом воздухе или во влажных помещениях необходимо подтвердить степень защиты IP всего узла.

Вспомогательные контакты: Если вам нужна сигнализация состояния или блокировка, уточните номинал вспомогательного контакта и то, входит ли он в комплект поставки или требует отдельного дополнительного блока.

Документация по соответствию: Запросите протокол испытаний или декларацию соответствия со ссылкой на IEC 60947-3. Сам по себе знак CE не подтверждает, какая редакция стандарта была использована или какие испытания были проведены.

Требования местных норм и правил: IEC 60947-3 - это международный стандарт. Местные электротехнические нормы (NEC, BS 7671, AS/NZS 3000 или другие) могут предъявлять дополнительные требования. Проконсультируйтесь с органом, имеющим соответствующую юрисдикцию.

Для выбора общего выключателя изолятора используется руководство по эксплуатации выключателя нагрузки содержит рекомендации по применению.

Распространенные ошибки в спецификациях

Использование номинальных значений переменного тока для цепей постоянного тока. Номинальный постоянный ток почти всегда меньше номинального переменного тока при том же напряжении. Проверьте колонку постоянного тока в явном виде.

Игнорирование категории использования для моторных нагрузок. Указание AC-21 для пускателя двигателя означает, что устройство не было проверено на индуктивное включение и отключение. Оно может преждевременно выйти из строя или сварить контакты.

Предполагается, что условная оценка короткого замыкания является безусловной. Значение Iq применимо только при наличии указанной вышестоящей защиты. Без нее устройство не имеет подтвержденного значения стойкости к повреждениям.

Обращение с выключателем как с изолятором. Устройство, которое может только переключать ток нагрузки, не удовлетворяет требованиям к изоляции. Если ваша процедура требует блокировки/тагаута с обеспечением изоляции, устройство должно явно соответствовать критериям изоляции.

Конфигурация полюсов для постоянного тока. Четырехполюсное устройство, рассчитанное на 1000 В постоянного тока, может достичь этого номинала только при последовательном соединении всех четырех полюсов. Использование двух последовательно соединенных полюсов может дать более низкое номинальное напряжение. Прочитайте схему подключения в техническом паспорте.

Практический контрольный список для покупки

Перед размещением заказа на любой выключатель-разъединитель или разъединитель убедитесь в следующем:

• Номинальное рабочее напряжение (Ue) соответствует или превышает напряжение системы для правильного типа питания (переменного или постоянного тока)
• Номинальный рабочий ток (Ie) при соответствующей категории использования для вашей нагрузки
• Номинал постоянного тока указывается в явном виде, если приложение работает на постоянном токе
• Определены и доступны условный номинал короткого замыкания (Iq) и необходимый OCPD в верхнем течении
• Функция изоляции подтверждена в техническом паспорте
• Количество полюсов и последовательная конфигурация проверены на соответствие номинальному напряжению постоянного тока
• Степень защиты IP всего узла подтверждена для условий установки
• При необходимости для сигнализации или блокировки указываются вспомогательные контакты
• Декларация о соответствии или протокол испытаний по IEC 60947-3, предоставляемый поставщиком
• Соответствие местным нормам и правилам, подтвержденное органом власти, имеющим юрисдикцию

Найдите подходящее устройство для вашего применения

Компания Shieldhz поставляет кулачковые переключатели, разъединители, выключатели постоянного тока и закрытые выключатели-разъединители для промышленных, коммерческих и возобновляемых источников энергии. В технических описаниях изделий указаны номинальное рабочее напряжение и ток, категории использования, условные номиналы короткого замыкания и доступные аксессуары. Подробные сведения о соответствии требованиям, предъявляемым к вашей установке, см. в техническом описании и сертификате конкретного изделия.

Просмотреть Диапазон переключателей выключателя нагрузки SH30 или свяжитесь с технической командой Shieldhz, указав напряжение, ток, тип нагрузки и условия эксплуатации, чтобы подтвердить правильный выбор.

Часто задаваемые вопросы

Что такое IEC 60947-3 и на что он распространяется?

IEC 60947-3 - это стандарт IEC для выключателей, разъединителей, выключателей-разъединителей и плавких вставок, используемых в низковольтных цепях до 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока. Он определяет требования к конструкции, характеристикам и испытаниям этих устройств в цепях распределения и двигателях.

В чем разница между выключателем и разъединителем?

Выключатель может переключать и отключать ток нагрузки, но не обязательно обеспечивает изоляцию. Выключатель-разъединитель делает и то, и другое: он коммутирует ток нагрузки и отвечает требованиям к изоляции, что позволяет использовать его в качестве точки блокировки. Для изоляции при техническом обслуживании вам нужен разъединитель, а не обычный выключатель.

Почему рейтинг постоянного тока имеет значение отдельно от рейтинга переменного тока?

В цепях постоянного тока нет естественного пересечения нуля тока, поэтому дугу сложнее погасить. Устройство, рассчитанное на переменный ток, не может безопасно прерывать постоянный ток при том же напряжении и токе. IEC 60947-3 требует отдельной последовательности испытаний для постоянного тока, и номинал постоянного тока обычно ниже номинала переменного тока при эквивалентном напряжении.

Что такое категория использования в IEC 60947-3?

Категория использования определяет электрическую нагрузку, при которой испытывалось устройство, включая тип нагрузки, величину тока, коэффициент мощности или постоянную времени, используемые в типовых испытаниях. AC-21 относится к резистивным нагрузкам; AC-23 - к двигательным нагрузкам. Указание неправильной категории означает, что устройство не было испытано на реальную коммутационную нагрузку.

Какова условная мощность короткого замыкания (Iq)?

Iq - это потенциальный ток короткого замыкания, который может выдержать устройство, не создавая опасности, при условии установки определенного устройства защиты от сверхтоков. Устройство само не устраняет замыкание - это делает вышестоящее устройство защиты от сверхтоков. Значение Iq действительно только при точном типе и номинале защиты, указанном в техническом паспорте.

Применим ли IEC 60947-3 к солнечным фотоэлектрическим системам и системам хранения аккумуляторов?

Стандарт распространяется на выключатели-разъединители постоянного тока, используемые в фотоэлектрических и аккумуляторных системах, где напряжение системы находится в пределах 1500 В постоянного тока. Для применения в фотоэлектрических системах необходимо убедиться, что устройство имеет явное номинальное напряжение постоянного тока, проверить конфигурацию последовательности полюсов и убедиться, что категория использования соответствует характеристикам нагрузки постоянного тока. Некоторые специфические требования к фотоэлектрическим системам могут быть также учтены в IEC 60364-7-712 или в местных нормативных документах по электросетям.

Как проверить, что продукт действительно соответствует стандарту IEC 60947-3?

Запросите у поставщика декларацию соответствия и, при наличии, протокол типовых испытаний. Декларация должна содержать ссылку на конкретное издание стандарта IEC 60947-3. Знак CE указывает на самодекларацию или сертификацию третьей стороной в соответствии с применимой директивой ЕС, но сам по себе не подтверждает, какие испытания были проведены или какое издание стандарта было применено. Для критически важных применений запросите протокол испытаний в аккредитованной лаборатории.

Окончательный вывод

Стандарт IEC 60947-3 - это техническая основа для спецификации и проверки выключателей, разъединителей, выключателей-разъединителей и плавких вставок в низковольтных установках. Понимание ключевых понятий стандарта - категорий использования, номиналов переменного и постоянного тока, функции изоляции и условного короткого замыкания - позволяет критически читать технические характеристики, а не принимать заявления о соответствии продукта за чистую монету. Издание 2020 года и поправка к нему 2025 года подняли планку в отношении коммутации постоянного тока и координации защиты вышестоящего уровня, что имеет непосредственное значение для солнечных батарей, накопителей и промышленных приложений постоянного тока. Используйте приведенный в этой статье контрольный список в качестве отправной точки, сверяйте его с документацией на конкретный продукт и уточняйте требования местных норм в органах власти, имеющих соответствующую юрисдикцию.