Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор аппарата защиты от сверхтока

Выбор аппарата защиты от сверхтока.

Выбор аппарата защиты от сверхтока

Аппаратами защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) являются автоматические выключатели, дифференциальные автоматические выключатели и предохранители.

В соответствии с п. 433.1 ГОСТ 30331.5-95 устройства защиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.

Поэтому необходимо обеспечить согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты. Такая согласованность в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 должна обеспечиваться выполнением следующих двух условий:

  • Iр — Расчетный (рабочий) ток сети;
  • Iнз — Номинальный ток аппарата защиты;
  • Iд — Допустимый длительный ток кабеля;
  • Iсрз — Ток обеспечивающий надежное срабатывание аппарата защиты, его принимают равным:
    • — Току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;
    • — Току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.

    На токе срабатывания автоматического выключателя остановимся более подробно, для исключения разночтений данного требования:

    В соответствии с п. 3.5.16 ГОСТ Р 50345-99 Установленное значение тока, вызывающее расцепление выключателя в пределах заданного времени — это так называемый условный ток расцепления, который согласно п. 8.6.2.3 для автоматического выключателя равен 1,45 его номинального тока.

    Таким образом вышеприведенное условие №2 для автоматических выключателей будет иметь следующий вид:

    т.к. коэффициент 1,45 находится и в левой, и в правой частях данного уравнения его можно сократить (1,45Iнз⩽1,45Iд) в результате условие №2 для автоматических выключателей примет вид:

    где: Iнав — номинальный ток автоматического выключателя

    т.е. номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля, что в свою очередью является частью первого условия. Таким образом проверять автоматические выключатели по условию №2 не требуется.

    Примечание: Защита выбранная по вышеприведенной методике в соответствии с п.433.2 ГОСТ 30331.5-95 не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, например от длительного сверхтока, меньшего по значению, чем Iсрз, и не всегда обеспечивает экономически целесообразное решение.

    При этом предполагается, что электрическая сеть спроектирована так, что небольшие перегрузки с большой продолжительностью будут иметь место не часто.

    Важно! В случае если в рассчитываемой сети могут иметь место небольшие перегрузки в течении длительного периода времени автоматический выключатель для ее защиты следует выбирать исходя из следующих условий:

    т.е. расчетный ток сети должен быть меньше либо равен, номинальному току автоматического выключателя, а номинальный ток автоматического выключателя умноженный на коэффициент 1,13 должен быть меньше либо равен длительно допустимому току кабеля.

    ВЫВОД: Исходя из вышесказанного, номинальный ток автоматических выключателей, предназначенных для защиты сети от перегрузки, должен выбираться по следующим условиям:

    • для сетей в которых исключена возможность возникновения небольших но продолжительных перегрузок:
    • для сетей в которых могут иметь место небольшие но продолжительные перегрузки:
    • Iр — Расчетный (рабочий) ток сети;
    • Iнав — Номинальный ток автоматического выключателя
    • Iд — Допустимый длительный ток кабеля;

    Выбор номинального тока автоматического выключателя производится исходя из приведенных выше условий из ряда стандартных значений, при этом согласно пункту 3.1.4. ПУЭ номинальный ток аппарата защиты следует выбирать по возможности наименьшим по расчетному току сети.

    ряд стандартных значений номинальных токов автоматических выключателей

    Расчет и выбор аппарата защиты сети от тока короткого замыкания (тока КЗ):

    Согласно пункту 3.1.8. ПУЭ электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения. При этом указано, что надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в пункте 7.3.139, в соответствии с которым ток однофазного КЗ, должен превышать не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.

    Таким образом согласно ПУЭ аппараты защиты от тока короткого замыкания следует выбирать исходя из следующих условий:

    • для предохранителей:
    • для автоматических выключателей:
    • Iнп — номинальный ток плавкой вставки предохранителя
    • Iнав — номинальный ток автоматического выключателя
    • I1кз — ток однофазного короткого замыкания

    Однако в том же пункте (3.1.8.) ПУЭ дана ссылка на пункт 1.7.79. в котором говорится, что в системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать следующих значений:

    • 0,4 секунды — в групповых сетях
    • 5 секунд — в распределительных сетях

    Примечание: При определенных условиях допускается в сетях питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов время отключения более 0,4 секунды, но не более 5 секунд (в настоящей статье данный вопрос не рассматривается, подробнее об этом вы можете прочесть в пункте 1.7.79 ПУЭ).

    Выбор аппарата защиты от сверхтока 2

    Изучив время-токовые характеристики автоматических выключателей можно увидеть, что выбранные, по приведенной выше методике (6Iнав ⩽ I1кз), автоматические выключатели не всегда будут способны обеспечить требуемое время автоматического отключения в групповой сети (0,4 секунды). Поэтому для выбора защиты групповых сетей от тока КЗ целесообразно использовать следующее условие:

    Выбор автоматического выключателя по номинальному току срабатывания

    На вводе в любую квартиру в обязательном порядке устанавливается устройство для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания. Как правило, эти задачи выполняют автоматические выключатели. Для правильной их установки необходимо уметь отличать номиналы автоматических выключателей.

    Где и как применяются автоматические выключатели

    Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических сетей от перегрузок и токов короткого замыкания. За счет надежности и простоты подключения они получили широкое распространение в бытовых электросетях.

    Автоматы для защиты электросети

    Автоматы присутствуют практически в каждом квартирном электрощите. Не реже они встречаются в щитах защиты промышленного оборудования, электрических двигателей и различных передвижных установках.

    Номинальный ток автомата

    У разных электроприборов потребляемая мощность способна отличаться в тысячи раз. Соответственно неодинаков и рабочий ток. К примеру, обычная квартира в жилом доме потребляет до 16-32 А. Поэтому автомат защиты квартирной сети подбирается на аналогичный номинал. Мощные промышленные печи способны потреблять от энергосистемы сотни ампер. Соответственно автомат для них требуется на больший номинал.

    Номиналы автоматических выключателей

    Маркировка автомата

    Согласно ПУЭ каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значение номинального тока. Чтобы узнать номинал автомата, достаточно посмотреть на его корпус. На данных устройствах защиты используется стандартная маркировка, состоящая из одной буквы (B, C или D) и числа.

    Буква указывает на временную характеристику. Ее еще называют временем срабатывания. Об этом параметре речь пойдет ниже. Число обозначает номинальный ток прибора. Например:

    • C25 — временная характеристика C, номинальный ток 25 А;
    • B32 — характеристика B, 32 А.

    В быту обычно применяют выключатели с временными характеристиками B и C. В промышленности встречаются защитные устройства из ряда L, Z и K.

    Дополнительная информация. В маркировке скрыта и другая информация об устройстве. Например, номер серии, номинальное рабочее напряжение, отключающая способность и количество полюсов.

    Временная характеристика автоматических выключателей

    В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:

    1. Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
    2. Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.

    В некоторых автоматах применяется 1 расцепитель, в других оба. Различные комбинации этих узлов наделяют выключатель одной из вышеописанных характеристик B, C или D.

    Ниже приведена таблица с временными характеристиками автоматов, их током отключения и сферой применения. In — номинальный ток, который указан на корпусе после буквы (16, 25, 32).

    Временная характеристикаПри каком токе произойдет отключениеГде применяются автоматы с данными характеристиками
    B3-5 InСети освещения и линии с большой длиной
    C5-10 InРозетки и потребители с малыми пусковыми токами
    D10-20 InПотребители с большими пусковыми токами (двигатели, трансформаторы)
    L, Z, Kсвыше 8-12 InПромышленность, редко

    Примеры использования автоматов

    Если заглянуть в квартирный электрощит, там наиболее вероятно будут установлены автоматы C16 или C25. В старых домах предусмотрена отдельная линия питания мощной электроплиты на кухне. Для нее предусмотрен автомат на 25 А.

    Автоматы C16 в щите

    Разновидности модульных устройств защиты

    Помимо обычных автоматов в быту и промышленности часто встречаются и другие, родственные устройства. Они обладают определенными достоинствами перед простыми автоматическими выключателями.

    Мини модели

    Линейка устройств защиты широкого потребления. Устанавливаются в квартирные электрощиты. Данные приборы рассчитаны на малые номиналы 25-32 А. Обладают минимальным функционалом. Стоят дешево и не имеют возможности ручной подстройки тока срабатывания. При некорректной работе их целесообразней заменить новыми, нежели перенастроить.

    Мини-автомат TPN-32

    Дополнительная информация. В дорогих моделях предусмотрен регулятор для корректировки тока срабатывания. Данная процедура проводится в электротехнических лабораториях. Автомат подключается к специальному стенду. Затем ток плавно повышается. Это необходимо, чтобы выяснить при каком значении тока отключается каждое конкретное устройство защиты. А далее, внести корректировки в электромагнитный расцепитель.

    Воздушные (силовые или открытые) автоматы

    Главные особенности этих устройств — большие размеры, открытое негерметичное исполнение и повышенная номинальная мощность в сравнении с мини моделями. Силовые автоматы широко используются не только для защиты электрических сетей и агрегатов, но и для их включения и выключения.

    Воздушный выключатель-разъединитель

    Такие выключатели устанавливаются на промышленных распределительных щитах для питания мощных установок на десятки киловатт. Их номиналы достигают значений в 400 А и выше.

    Закрытые выключатели

    Рассчитаны на повышенную мощность. Применяются для защиты силовых потребителей. Приборы данного класса обладают закрытым герметичным исполнением и сравнительно малыми габаритами. Пригодны в сетях до 3,2 кА и отключаются при КЗ до 35 кА.

    Герметичный автомат

    Достоинство закрытых устройств защиты заключается в их герметичности. Это свойство допускает их применение в экстремальных условиях тропического климата.

    Устройства защитного отключения

    В большинстве случаев встречаются в бытовых электросетях. Используются для защиты квартирной проводки от повреждения изоляции, а жильцов от опасного прикосновения к токоведущим частям.

    УЗО не предназначено для защиты кабелей от коротких замыканий. Вместо этого оно сравнивает токи, протекающие в фазном и нулевом проводах. Если разница превышает определенное значение, значит, где-то нарушена изоляция или человек коснулся фазного провода. В таком случае электропитание квартиры аварийно отключается.

    Конструкция автомата защиты

    Дифференциальный автоматический выключатель

    Гибридное устройство, обладающее свойствами обычного автомата и полноценного УЗО. Диф автомат одновременно используется для защиты проводки от токов утечки и перегрузок. Такие функциональные возможности позволяют установить в щит вместо двух отдельных устройств защиты одно общее. В результате проводка упрощается и занимает меньше пространства.

    Трехфазный дифавтомат

    Количество полюсов

    Бытовым электроприборам для работы необходимо однофазное питание. Достаточно фазного и нулевого провода. Мощные промышленные потребители (станки, печи) работают от трехфазной электросети. Им необходимы 4 провода: 3 фазы и 1 нулевой.

    По этой причине и автоматические выключатели производятся в различном форм-факторе. Модели на 1 полюс устанавливают для защиты отдельных однофазных линий. На 2 применяются в качестве вводного устройства защиты квартирных электрощитов. Трехполюсные используются как силовые выключатели в трехфазных сетях. А четырехполюсные — это те же автоматы на 3 полюса, но они имеют дополнительный (4-й) модуль для нулевого провода.

    Четырехполюсный выключатель IEK

    Дополнительная информация. Если под рукой нет двухполюсного автомата, допустимо собрать его из 2 однополюсных. Устройства должны обладать одинаковыми временными и нагрузочными характеристиками. Аналогичным способом собираются выключатели на 3 и 4 полюса.

    Выбор провода и автомата по току

    Главный критерий выбора проводки и выключателя для защиты — это максимальный допустимый ток в линии. Он определяется поперечным сечением жилы питающего кабеля.

    Для медного провода сечением 6 кв. мм длительный допустимый ток равен 46 А. Автоматический выключатель для защиты такой линии выбирается на меньший номинал. Например, 32 или 40 А. Если установить автомат на больший ток, то скорее сгорят провода, чем сработает защита. Поэтому устройство защиты подбирается на меньший ампераж, чем способна выдержать линия.

    Другие распространенные номиналы автоматических выключателей по току указаны в таблице.

    Сечение провода, кв. ммНаибольший допустимый ток, АТок автоматического выключателя, А
    1,51910-16
    2,52716-20
    43825-32
    64632-40
    107050-63

    Номинал автомата защиты — это самое важное, что учитывается при его подборе. Если поставить устройство на слишком малый ток, то оно будет постоянно выключаться без перегрузок проводки. Если на слишком большой, то отключится уже после того, как на проводах обгорит изоляция.

    Номинал выключателя указан в его маркировке (C25). Его значение подбирается из расчета на 1-2 порядка меньше, чем предельный допустимый ампераж в линии. Это правило свойственно и для других защитных устройств (УЗО, дифференциальный автомат).

    Характеристика срабатывания автоматических выключателей и параметры токовременной работы, время срабатывания

    Автоматический выключатель – это прибор, который отвечает за защиту электроцепи от повреждений, которые принесет ток большой величины.

    Автоматические выключатели характеристики

    Чтобы этого избежать, по правилами устройства электроустановок, требуется устанавливать электрические автоматы защиты. Автоматические выключатели делятся по категориям защиты.

    Что это такое

    автоматические выключатели характеристики

    Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

    • вовремя определить слишком большой ток;
    • разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

    Главная задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

    • ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
    • сверхтоки из-за короткого замыкания.

    Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

    Область применения

    автоматические выключатели характеристики

    Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

    Устройство, маркировка и технические характеристики

    • номинальный ток – величина тока, которая протекает по автомату без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при большей температуре номинальный ток будет ниже);
    • время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от силы тока.
    • номинальное напряжение;
    • предельная коммутационная способность.

    автоматические выключатели характеристики

    Автоматические выключатели обладают своим набором характеристик. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка из букв и цифр. В маркировке указываются:

    • фирма-изготовитель;
    • линейная серия;
    • время-токовая характеристика – указывается латинской буквой B, C, D, K, Z;
    • номинальный ток – указывается после буквенного значения;
    • номинальное напряжение;
    • предельный ток отключения;
    • класс токоограничителя;
    • схема подключения, обозначения клемм.

    Дополнительно указывают поправочные коэффициенты, связанные с превышением температурного режима.

    1 полюс

    автоматические выключатели характеристики

    Однополюсный выключатель устанавливается на вход каждой линии однофазной цепи. Это простая модификация автомата. Устанавливается для защиты однофазной, двухфазной и трехфазной проводки. Задача – защита от возгорания.

    2 полюса

    Используются, где идет питание электрооборудования по двум проводам и требуется одновременная коммутация двух полюсов. Существует 2 вида двухполюсников – 2Р и 1P+N. Первый оснащен защитой обоих полюсов от перегрузок и короткого замыкания. При подключении нет разницы куда подключать ноль, а куда – фазу. Второй тип называют «однофазный с нулем» – функция автоматического защитного срабатывания только в «фазном» полюсе. Второй полюс используется для подключения нулевого провода.

    3 полюса

    Защищает трехфазную цепь или одновременно три однофазных колодки. Используются для защиты электродвигателей.

    4 полюса

    Чаще используются в схемах «звезда с выделенной нулевой точкой». В таких схемах разделены защитный и рабочий нули.

    Предельная коммутационная способность

    автоматические выключатели характеристики

    Это максимальное значение сверхтока, которое выдержит автомат, не теряя работоспособности. Наиболее распространенные выключатели имеют величину 4500, 6000 и 10000 А.

    Сверхток возникает, когда в цепи происходит короткое замыкание. Он протекает между фазой и нулем при оборванной изоляции, минуя потребителя. Сила тока зависит от сопротивления проводки, поэтому необходимо учитывать материал, из которого она выполнена. Для домов со старой алюминиевой проводкой лучше использовать автоматы с пределом 4500 А. Для медной проводки используются автоматы с пределом 6000 А.

    Класс токоограничения

    Когда появляются сверхтоки, изоляция резко нагревается. При максимальном значении тока автомат разъединяет цепь. За это время изоляция может повредиться, поэтому вводится еще одна характеристика, контролирующая ток.

    Класс токоограничения влияет на безопасность всей схемы. Физически это промежуток времени, при котором происходит размыкание контактов и гашение дуги в гасительной камере. Выделяют 3 класса:

    • 3 класс – самый быстрый, время гашения составляет 2,5 мс;
    • 2 класс – время гашения 6-10 мс;
    • 1 класс – время гашения превышает 10 мс.

    На устройстве это значение указывается в черном квадрате. 1 класс не обозначается на устройстве.

    Классы (характеристики срабатывания) автоматических выключателей

    автоматические выключатели характеристики

    Классы или характеристики срабатывания определяются от разброса величины срабатывания. Самые используемые классы – B, C и D

    Используется в бытовых, осветительных и других сетях с небольшим или нулевым пусковым превышением тока. Такие автоматы устанавливаются непосредственно у потребителя. Электромагнитный расцепитель в таких приборах срабатывает при превышении тока в 3 и более раз.

    Рекомендуется устанавливать в сетях со смешанной нагрузкой с умеренными пусковыми токами. Также используются в бытовых сетях, но защищают группу потребителей. Самый популярный автомат у электриков. Отличаются большей перегрузочной способностью по сравнению с устройствами класса B. Минимальный ток срабатывания должен превышать номинал в 5 и более раз.

    Устройства данного класса защищают электродвигатели, у которых пусковой ток значительно превышает номинальный. Отличаются большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания равен десяти номинальным.

    Устройства для цепей для постоянного напряжения

    автоматические выключатели характеристики

    Конструкция электромагнитных катушек переменного напряжения отличается от постоянного напряжения. Для защиты таких устройств используются специальные автоматические выключатели. От обычных они отличаются маркировкой полярности на корпусе, которую нужно обязательно соблюдать. Принцип работы у обоих приборов одинаков.

    Как выбрать

    Основные критерии выбора автомата:

    автоматические выключатели характеристики

    1. Ток короткого замыкания. Выбирается в соответствии с правилами устройства электроустановок, по которым приборы с отключающей способностью менее 6 кА запрещены. В настоящее время используются автоматы с номиналом 3, 6, 10 кА. Для домов, находящихся рядом с трансформаторной станцией, следует выбирать выключатель, срабатывающий при 10 кА.
    2. Рабочий ток. Выбирается с учетом сечения кабеля, материала, мощности потребления энергии. Подобрать нужный прибор можно по таблицам.
    3. Ток срабатывания. При включении устройства начальное значение может быть значительно выше рабочего, и, чтобы автомат не сработал, нужно правильно его выбрать. В дома и квартиры устанавливаются устройства класса B, при наличии мощной плиты или электрокотла лучше брать автоматы класса C. Для частных домов, в которых есть установки с электродвигателями, выбираются выключатели класса D.
    4. Селективность, т.е. отключение при аварийной ситуации только определенного проблемного участка, а не всего электричества в доме.
    5. Количество полюсов.
    6. Фирма-изготовитель. Покупка дешевого аппарата – может не сработать в нужный момент, что приведет к поломке устройств, износу изоляции и возможному пожару.

    Автоматический выключатель – устройство, которое жизненно нужно в каждом доме для защиты от токов большой величины. Такие приборы устанавливаются в жилых домах и в производственных помещениях, и помогают обезопасить здание от поломки приборов и возгорания.

    Полезное видео

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    выбор автоматических выключателей

    Автоматический выключатель выбирается исходя из следующих условий:

    1. Соответствие номинального напряжения выключателя Uн к номинальному напряжению сети Uс: Uн, Uс. (6.1)

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей
    2. Соответствие номинального тока расцепителя Iн.расц номинальному току нагрузки Iдн: Iн.расц , Iдн. (6.2)
    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей3. Соответствие номинального тока расцепителя Iн.расц максимальному рабочему току Iраб.макс группы электроприемников (для вводных выключателей питания сборок и щитов) в длительном режиме: Iн.расц , Iраб.макс. (6.3).

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    4. Условие предельной коммутационной стойкости (ПКС): каталожное значение ПКС должно быть не менее максимального значения тока короткого замыкания (Iкз.макс), протекающего в цепи в момент расхождения контактов выключателя: ПКС > Iкз.макс. Это необходимо, чтобы автоматический выключатель смог выдержать токовые перегрузки при коротком замыкании в цепи.

    Защита от перегрузки

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из условий возврата защиты после окончания пуска или самозапуска электродвигателя:
    где kн – коэффициент надежности, учитывающий некоторый запас по току, неточности настройки и разброс срабатывания защиты (1,0 – для современных АВ фирмы Schneider Electric, 1,15 – для АЕ20, А3700; 1,25 – для А3100, АП-50; 1,2 , 1,35 – для ВА51);

    kв – коэффициент возврата защиты.

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    Защита считается эффективной, если:

    Для выключателей с тепловым и электромагнитным (комбинированным) расцепителем условие (6.5) обеспечивается автоматически при выборе номинального тока расцепителя по условию (6.2). Наилучшая защита от перегрузки обеспечивается, если удается подобрать выключатель, имеющий Iн.расц = Iдн. В этом случае, имея в виду, что для термобиметаллических тепловых реле kв = 1, ток срабатывания защиты от перегрузки составит:

    Токовая отсечка (для АВ с двухступенчатой ВТХ)

    Токовую отсечку выключателя отстраивают от пускового тока электродвигателя, который состоит из периодической составляющей, почти неизменной в течение всего времени пуска, и апериодической составляющей, затухающей в течение нескольких периодов. Несрабатывание отсечки при пуске двигателя обеспечивается выбором токовой отсечки по выражению:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где kн.пуск = kз·kа·kр – коэффициент надежности отстройки отсечки от пускового тока электродвигателя;

    1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме может быть на 5% выше номинального напряжения электродвигателя;

    kз – коэффициент запаса;

    kа – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пусковом токе электродвигателя;

    kр – коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки.

    Мгновенная токовая отсечка (для АВ с трехступенчатой ВТХ)

    Для выключателей с трехступенчатой защитной характеристикой мгновенную отсечку выключателя отстраивают от пикового значения пускового тока электродвигателя:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    Кроме того, токовая отсечка должна надежно защищать электродвигатель от минимального тока КЗ при повреждении в конце кабельной линии: где (1)

    к.R I – минимальный ток однофазного КЗ в конце кабеля, вычисленный с учетом токоограничивающего действия дуги в месте повреждения.

    Выбор уставок автоматических выключателей питания сборок и щитов

    Выбор тока срабатывания отсечки выполняется по приводимым ниже условиям, из которых принимается наибольшее полученное значение. Соответствие данным условиям позволяет обеспечить селективную работу автоматических выключателей в разных частях электрический цепи.

    1) Несрабатывание при максимальном рабочем токе Iраб.макс с учетом его увеличения в kсзп раз при самозапуске электродвигателей:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где kн = kз·kа·kр – коэффициент надежности отстройки отсечки от тока самозапуска.

    Ток самозапуска Iсзп = kсзп· Iраб.макс определяется из расчетов самозапуска. При этом без ущерба для точности расчетов допускается считать, что электродвигатели запускаются из состояния покоя.

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей
    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей
    При отсутствии данных расчетов самозапуска, для отдельных сборок Iсзп принимается приближенно равным сумме пусковых токов электродвигателей и другой нагрузки сборки, участвующих в самозапуске:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где kil – кратность пускового тока l-ого двигателя с номинальным током Iднl.

    С другой стороны, в соответствии с источником [11]:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где Iдн – суммарный номинальный ток электродвигателей;

    ki – усредненное значение кратности пусковых токов электродвигателей.

    Также существует третий способ расчета Iсзп:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где kii – кратность пускового тока i-ого двигателя номинальной мощностью Рднi.

    Ввиду того, что среди прочих проверок отстройка от тока самозапуска имеет, как правило, определяющее значение, предпочтение следует отдать расчетам самозапуска с помощью ЭВМ.

    2) Несрабатывание при полной нагрузке щита (сборки) и пуске наиболее мощного электродвигателя:

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    где kн – коэффициент надежности отстройки отсечки от тока самозапуска;

    Выбор автоматического выключателя 0,4кВ: расчет защиты, уставок для сетей и двигателей

    раб макс i I – сумма максимальных рабочих токов электроприемников, питающихся от щита или сборки, кроме двигателя с наибольшим пусковым током Iпуск.макс.

    Выбор автоматических выключателей для защиты одиночных асинхронных электродвигателей

    Применение изложенной методики продемонстрируем на примере защиты асинхронных электродвигателей 0,4 кВ энергоблока 63 МВт газомазутной ТЭЦ автоматическими выключателями Compact NS с электронными расцепителями. Электродвигатели и их параметры перечислены в табл.6.1.

    Электродвигатели и их параметры

    На основании условий (6.1), (6.2) и (6.4) подберем автоматические выключатели и расцепители, результаты представим в табл.6.1.

    Так как рассматриваются автоматические выключатели зарубежного производства, для описания их параметров перейдем к обозначениям МЭК:

    • номинальный ток автоматического выключателя – Iн = In;

    • номинальное напряжение автоматического выключателя Uн = Un;

    • номинальный ток расцепителя – Iн.расц = Ir;

    • предельная коммутационная способность ПКС = Icu;

    • пусковой ток электродвигателя Iпуск = Ia;

    • пиковое значение пускового тока электродвигателя Iпуск.max = Iр.

    Переход к другим обозначениям обусловлен спецификой наименования параметров АВ и расцепителей, ориентированной на зарубежную нормативно-техническую документацию.

    Более подробно о характеристиках автоматических выключателей можно почитать в нашей статье.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Выключатель давления для компрессора своими руками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector