Pollife.ru

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

Автомат защиты сети

Автомат защиты сети

Во всех электрических сетях используется большое количество приборов, основной функцией которых является защита линий и оборудования от токовых перегрузок и коротких замыканий. Среди них широкое распространение получил автомат защиты сети, выполняющий не только защиту, но и коммутацию цепей. Таким образом, автоматические выключатели обеспечивают включение и выключение конкретных участков, защищают их от токовых перегрузок путем отключения защищаемых цепей при возникновении аварийных ситуаций.

Типы электрических автоматов

Автомат защиты сети

Автоматические выключатели широко используются в системах электроснабжения, обеспечивая надежную защиту электрическим цепям и сетям, бытовым приборам и электрооборудованию. Их основной задачей является обесточивание цепи в нужный момент путем отключения подачи электрического тока. Срабатывание автомата защиты происходит при коротких замыканиях, а также при нагреве проводов из-за перегрузок в сети.

Автоматы защиты сети могут работать в цепях постоянного и переменного тока, а универсальные конструкции способны работать при наличии в сети любого электрического тока. В соответствии с конструкцией, они разделяются на три типа, которые служат основой для других разновидностей автоматических выключателей:

  • Воздушные автоматы. Используются в промышленном производстве, где токи в цепях могут достигать нескольких тысяч ампер.
  • Автоматы в литом корпусе. Отличаются широким рабочим диапазоном, составляющим от 16 до 1000 А.
  • Модульные автоматы. Именно они широко используются в квартирах и частных домах. Их название связано со стандартной шириной, составляющей кратность в 17,5 мм, в зависимости от количества полюсов. То есть, в одном блоке может использоваться сразу несколько выключателей.

Все автоматы защиты разделяются в соответствии с показателями номинального тока и напряжения, поскольку большинство защитных устройств устанавливаются в сетях 220 или 380В.

Автоматические выключатели могут быть токоограничивающими и не токоограничивающими. В первом случае автомат представляет собой выключатель, в котором время отключения установлено на чрезвычайно малую величину, в течение которой токи короткого замыкания не успевают достичь максимума.

Автоматы классифицируются по числу полюсов и могут быть одно-, двух-, трех- и четырехполюсными. Они оборудуются максимальными, независимыми, минимальными или нулевыми расцепителями напряжения. Большое значение имеет скорость срабатывания, когда устройства могут быть нормальными, быстродействующими и селективными. В некоторых приборах допускается сочетание технических характеристик. Некоторые модели оборудуются свободными контактами, а проводники подключаются к ним разными способами.

Существует разделение на различные типы по конструкции расцепителя или размыкателя, установленного в автомате. Данные элементы играют важную роль и разделяются как магнитные и тепловые. В первом случае размыкатель относится к быстродействующим и обеспечивает защиту при коротких замыканиях. Время срабатывания составляет от 0,005 до 3-4 секунд. Работа теплового расцепителя происходит гораздо медленнее, поэтому он используется в основном для защиты от перегрузок. Основой элемента является биметаллическая пластина, нагревающаяся при возрастающих нагрузках. Период срабатывания находится в пределах от 3-4 секунд до нескольких минут.

Кроме того, автоматы разделяются по типам отключения или по времятоковым характеристикам. Каждый тип маркируется символами А, В, С, D, К, Z. Например, тип А используется при размыкании цепей, имеющих значительную длину проводки, хорошо защищает полупроводниковые устройства. Предел срабатывания составляет 2-3 номинальных тока. Тип В применяется в системах освещения общего назначения и обладает порогом срабатывания 3-5 номинальных тока. Более подробные сведения о каждом типе автомата можно взять из таблицы.

Типы расцепителей автоматических выключателей

Все расцепители, используемые в автоматических выключателях, можно условно разделить на две группы. В первую группу входят устройства, защищающие электрические цепи и способные распознавать наступление критической ситуации, когда появляются сверхтоки. В результате срабатывания дальнейшее развитие аварии пресекается за счет расхождения главных рабочих контактов.

Вторая группа расцепителей представлена дополнительными устройствами, не входящими в базовую комплектацию автоматов. Под заказ могут устанавливаться:

  • Независимые расцепители, способные дистанционно отключать автоматы при поступлении сигнала из вспомогательной цепи.
  • Расцепитель минимального напряжения. Выполняет отключение автомата в случае падения напряжения ниже допустимых пределов.
  • Расцепитель нулевого напряжения. Его контакты размыкаются при наступлении значительного падения напряжения.

Тепловой расцепитель

Образец теплового расцепителя, представленный на рисунке, выполнен в виде биметаллической пластины. В процессе нагревания она изгибается, меняет форму и оказывает воздействие на расцепляющий механизм. Для изготовления пластины две металлические ленты соединяются между собой механическим путем. Материал каждой ленты имеет разный коэффициент температурного расширения. Соединение выполняется методом пайки, сварки или заклепывания. Изгиб пластины образуется за счет разного изменения длины во время нагревания. Тепловые расцепители обеспечивают защиту от перегрузочных токов и могут быть настроены на заданный режим срабатывания.

Главным преимуществом теплового расцепителя является высокая устойчивость к вибрациям, отсутствие трущихся деталей и возможность работы в загрязненном виде. Они отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью. В качестве недостатков следует отметить постоянное потребление электроэнергии, чувствительность к перепадам температур, возможность ложных срабатываний при нагревании посторонними источниками.

Читайте так же:
Автоматические выключатели серии compact nsx

Такое же широкое применение получили электромагнитные расцепители, обладающие мгновенным действием. Конструктивно они выполнены в виде соленоида с сердечником, воздействующим на расцепляющий механизм. Когда по обмотке соленоида протекает сверхток, это приводит к созданию магнитного поля, перемещающего сердечник, и одновременно преодолевающего сопротивление возвратной пружины.

Настройка электромагнитного расцепителя производится на срабатывание при коротком замыкании, значение которого составляет 2-20 ln. В свою очередь значение ln = 200 А. Погрешность настроек может составлять 20% в ту или иную сторону от заданной величины. Поэтому уставки срабатывания для силовых автоматов указываются в амперах или в кратном значении номинального тока. Модульные автоматические выключатели имеют защитные характеристики, обозначаемые В (3-5), С (5-10) и D (10-50), где цифровые значения соответствуют предельному номинальному току ln, при котором наступает расхождение контактов.

Электромагнитный расцепитель

Основными плюсами электромагнитных расцепителей являются устойчивость к вибрациям, ударам и прочим механическим воздействиям, а также простота конструкции, облегчающая ремонт и обслуживание устройства. К недостаткам можно отнести мгновенное срабатывание, без задержек по времени, а также создание магнитного поля во время работы.

Выдержка времени имеет большое значение, поскольку за счет нее обеспечивается селективность. При наличии селективности или избирательности, вводным автоматом распознается наличие короткого замыкания, но оно пропускается на определенное установленное время. В течение этого временного промежутка должно успеть сработать нижестоящее защитное устройство, отключающее не весь объект, а лишь поврежденный участок.

Довольно часто тепловой и электромагнитный расцепители применяются совместно, путем последовательного соединения обоих элементов. Такая связка получила название комбинированного или термомагнитного расцепителя.

Полупроводниковый расцепитель

К более сложным устройствам относятся полупроводниковые расцепители. В состав каждого из них входит блок управления, измерительные трансформаторы при переменном токе или магнитные усилители при постоянном токе, а также исполнительный электромагнит, выполняющий функцию независимого расцепителя. С помощью блока управления настраивается программа, определенная пользователем, под руководством которой будут расцепляться главные контакты.

В процессе настроек выполняются следующие действия:

  • Регулируется номинальный ток автомата
  • Настраивается выдержка времени в зонах перегрузок и коротких замыканий.
  • Определяется уставка срабатывания при коротком замыкании.
  • Настройка защитных переключателей на срабатывание от однофазного короткого замыкания и токов включения.
  • Настройка переключателя, отключающего задержку по времени, когда при коротком замыкании режим селективности изменяется на режим мгновенного действия.

Электронный расцепитель

Конструкция электронного расцепителя напоминает устройство аналогичного полупроводникового прибора. Он также состоит из электромагнита, измерительных устройств и блока управления. Значение рабочего тока и время выдержки устанавливается ступенчато, обеспечивая гарантированное срабатывание при коротком замыкании и пусковых токах.

Достоинствами этих приборов являются разнообразие настроек и возможность выбора, работа установленной программы с высокой точностью, наличие индикаторов работоспособности и причин срабатывания, логическая селективная связь с выключателями, расположенными выше и ниже автомата.

К недостаткам можно отнести высокую цену, хрупкость блока управления и чувствительность к влиянию электромагнитных полей.

Защита автоматическими выключателями

1 кВ, так как после отключения они готовы к быстрому повторному включению. Это аппараты многократного действия, снабженные устройствами выдержки времени, обеспечивающие избирательное действие защиты. Все автоматы имеют в каждой фазе максимальное токовое реле прямого действия, называемое расцепителем. Расцепитель состоит из двух элементов: нагревательного на основе биметаллической пластины, осуществляющего защиту от перегрузки с выдержкой времени, называемого тепловым, и электромагнитного элемента, осуществляющего максимальную токовую защиту с выдержкой или без выдержки времени — отсечку при токах КЗ. Некоторые типы автоматов, например серии ВА-50, АЕ-2000 и др., кроме указанных расцепителей, имеют еще независимые и минимальные. Независимые — для дистанционного отключения автомата. Расцепитель минимального напряжения работает аналогично реле минимального напряжения и отключает выключатель при снижении напряжения в сети ( Uсети £ 0,7 × Uн ). Некоторые серии автоматов выпускаются с дистанционным приводом включения и отключения, что позволяет автоматизировать управление цеховыми ЭП. Ряд серий автоматов (А3700, ВА62, «Электрон») вместо теплового расцепителя максимального тока содержат полупроводниковый (может быть также и электромагнитный расцепитель).

Автоматы выпускаются двухполюсными для постоянного тока напряжением до 440 В включительно, двух- и трехполюсными для переменного тока напряжением до 660 В включительно.

Номинальные токи автоматов — от 50 до 5000 А, и отключают токи КЗ в сетях 0,4 кВ от 10 кА до 65 кА (серии «Электрон»), что соответствует мощности трансформатора до 2500 кВА.

В осветительных сетях 220-380 В, имеющих глухозаземляющую нейтраль, желательно применять однополюсные автоматы. В этом случае при замыкании на землю отключается только треть светильников.

Автоматические выключатели обеспечивают защиту от перегрузок:

— с помощью тепловых расцепителей, действующих с выдержкой времени, обратно зависимой от тока перегрузки;

Читайте так же:
Выключатель открытой установки 1кл

— расцепителями с часовым механизмом (с обратно зависимой от тока характеристикой);

— с помощью полупроводниковых расцепителей (с обратно зависимой от тока характеристикой);

— комбинированными расцепителями, обеспечивающими защиту от перегрузок (с обратно зависимой от тока характеристикой) и токов КЗ мгновенного действия и с выдержкой времени, обеспечивающей селективность действия.

Комбинированный расцепитель автомата (П тип расцепителя) — это может быть тепловой, с часовым механизмом и полупроводниковый с обратно зависимой от тока характеристикой и электромагнитный максимального тока (серии А3100, А3700, ВА50) или полупроводниковый (серии А3700, «Электрон» и др.), обеспечивающий защиту как от перегрузок, так и от токов КЗ (см.рис. П.4.3 в приложении).

Автоматические выключатели для защиты только от токов КЗ имеют один расцепитель максимального тока — электромагнитный или полупроводниковый с мгновенным действием при КЗ (I тип расцепителя) или с выдержкой времени для обеспечения селективности действия (Ш — тип расцепителя), а также имеют регулировку уставки срабатывания выключателя (А3700 и др.).

Приведем классификацию выключателей серии ВА53-41, ВА55-41 и ВА56-41 и их различия.

Указанные выключатели различаются: по максимально токовой защите (ВА53 — токоограничивающие с полупроводниковыми максимальными расцепителями тока для защиты в зоне токов перегрузки и короткого замыкания и для защиты от однофазных КЗ; ВА55 — с полупроводниковыми максимальными расцепителями тока с выдержкой времени для защиты в зоне токов перегрузки и КЗ и для защиты от однофазных КЗ; ВА56 — автоматические без максимальных расцепителей тока, разработанные на базе ВА55); по числу полюсов (двух и трехполюсные, в одном габарите); по способу присоединения внешних проводников к выводам главной цепи (переднее и заднее присоединение — выключатели стационарного исполнения; заднее присоединение — выключатели выдвижного исполнения).

Условия выбора автоматических выключателей и предохранителей

Тип автоматаТип расцепителяУсловия выбора
По нагреву расчетным токомПо условиям пере- грузки пусковыми токами (Iпуск) или пиками нагрузки (Iпик)По условиям селективности
«Электрон» (регулируемые)Полупроводниковое реле МТЗ 1 и Ш-типа (селективные)Iн.расц ³ Iм Iн.расц ³ Iнэп1.Iкзрасц ³1,5×Iпуск 2. tперегр ³ 1,5×tпускtср вышележащей ³ 1,5×t cр нижележащей ступени tоткл = tмгн = 0,25; 0,45; 0,7 с
П- и 1У-типа (неселективные) мгновенного действияНе селективные Для ЭО6 tоткл = tмгн = 0,025-0,035 с Для остальных tоткл = tмгн = 0,045-0,06 с
АВМ (регулируемые)1 типа (неселективный с защитой только от токов КЗ) АВМ. БIмгн = 1,25×Iпускtмгн = 0,03-0,095 с Селективность не обеспечивается, если расчетный ток КЗ в линии, защищаемой меньшим выключателем, превышает или большего выключателя
II типа (неселектиный с защитой от перегрузки и от токов КЗ) АВМ. Н1. Iкз ³ Iпуск 2. tперегр> 1,5×tпуск
III типа (селектиный с защитой от перегрузки и от токов КЗ) АВМ. СIкз ³ Iпуск tперегр ³ 1,5×tпускIперегр, Iкз большего выключателя превышает эти уставки у меньшего выключателя tкз = 0,25; 0,4; 0,6 с

Продолжение таблицы 4.8.

А-3700 (регулируемые)а) Полупровод- никовый с защитой в зоных прегрузки и зонах КЗ (селективный) А3733-А3734, А3793-А3794Iн.расц ³ Iм Iн.расц ³ Iнэп1. Iкз ³ 1,5×Iпуск 2. tперегр ³ 1,5×tпускКак у «Электрона» с реле 1 и III типов tкз = 0,1; 0,25; 0,4 с
б) Расцепитель полупроводниковый, но без защиты в зоне перегрузок (селективный в зоне КЗ) А3733-А3734, А3703-А3794Iкз ³ 1,5×Iпускtсраб вышележащей ступени ³1,5 × tсраб нижележащей ступени tкз = 0,1; 0,25; 0,4 с
А-3700 (нерегулируемые)С полупроводниковым расцепителем как в пункте «а», но без выдержки времени в зоне токов КЗ (неселективный) плюс электромагнит. расцепитель, действ. при токах в 8,5-10 раз превышающих Iнр А3713-А3793, А3714-А37942. Iкз ³1,5×Iпуск 2. tперегр ³ 1,5×tпускНе селективный Время отключения при КЗ в сети tкз £ 0,04 с
С расцепителем только максим. тока (нерегулир.) А3711-А3741 А3712-А3792Iмгн ³ 1,25×IпускНе селективный tкз £ 0,04 с
Расцепитель комбинированный (термобиметаллический и электромагнитный) нерегулируемые А3715-А3795 А3716-3796По заводским характеристикам или также как в у автомата А3100Не селективный tкз » 0,015-0,06 с

Окончание таблицы 4.8

А-3100 (нерегулируемые)1. Комбинированный (термобиметаллический и электромагнитный)Iн.расц ³ Iм Iн.расц ³ IнэпПо заводским характеристикам или />К – определяется по табл.5.1а (2)Неселективные tкз » 0,015-0,06 с
2. Электромагнитный />К – по табл. 5.1а в графе «длительностью пуска до 2 с»То же
АЕ-2000 (регулируемые)1. Комбинированный 2. ЭлектромагнитныйПо заводским характеристикамНеселективные tотс » 0,01-0,03 с

Промышленностью выпускаются автоматические выключатели серии А3700, «Электрон», АЕ25, АЕ1000, АЕ2000, ВА50, не выпускаются, но находятся в эксплуатации автоматические выключатели серий АВМ и А3100. В приложении табл.П.4.4-П.4.8 приведены технические данные автоматических выключателей серии АЕ2000, серии «Электрон» и защитные характеристики для выключателей с комбинированным расцепителем. По другим выключателям см.[3, 18-20].

Читайте так же:
Концевой выключатель kz 8169

Выбор автоматических выключателей

Выключатели характеризуются следующими величинами:

— номинальным током автомата Iна ;

— номинальным током расцепителя автомата Iн расц, так как в один и тот же автомат могут быть встроены различные по току расцепители, рассчитанные на различные номинальные токи, при этом должно выполняться условие Iна ³ Iнрасц;

— уставками срабатывания по току и времени при перегрузках (Iперегр, tперегр), и коротких замыканиях (Iкз, Iмгн), называемых отсечками, а для селективных автоматов уставками выдержки времени срабатывания при КЗ в сети — tкз, а для неселективных автоматов — собственное время срабатывания при КЗ в сети (Iкз ³ Iуст..авт). Например, на чертеже возле автомата надпись — АВМ20С Iн.расц = 1500 А (1800/8000, tкз = 0,4 с). Это означает, что для защиты сети использован автомат типа АВМ с расцепителем Ш-типа (селективный), рассчитанный на 2000 А. В него встроен расцепитель на Iн = 1500 А. Автомат начнет срабатывать при токах перегрузки Iпер = 1800 А (с выдержкой времени не менее 3 с) и токах КЗ Iкз = 8000 А с выдержкой времени, равной 0,4 с.

С учетом вышесказанного выбор аппаратов защиты производится по трем условиям на основании технических условий и каталогов на автоматы, которые сведены в табл. 4.8.

Условие 1. Номинальный ток автомата и его расцепителя не должны быть меньше расчетного тока Iм защищаемой линии или номинального тока электроприемника Iн. При этом номинальные токи расцепителей автоматических выключателей должны быть минимально возможными.

Условие 2. Для того, чтобы электроприемник или участок сети не отключался при пуске или кратковременных перегрузках (Iпуск, Iпик), аппарат защиты должен быть выбран с учетом кратковременных перегрузок в нормальном или послеаварийном режимах. Аппарат защиты для электроприемников, не имеющих пусковых токов, выбирается без учета этого условия. Это условие для различных автоматов различно и содержится в 4-м столбце табл.4.8.

Условие 3. Уставки защитных аппаратов должны быть проверены на селективность действия последовательно включенных аппаратов защиты, чтобы при каждом нарушении нормального режима отключался только поврежденный участок, но не срабатывали защитные аппараты в высших звеньях (см. 5-й столбец табл. 4.8). Проверку селективности действия защит производят по типовым время-токовым характеристикам примененных аппаратов с учетом разброса характеристик (±15-25% от среднего значения) и по рассчитанным токам КЗ в защищаемой сети построением карты селективности действия защит или по соотношениям, приведенным в табл. 4.8.

Окончательную проверку делают после выбора конструкции сети, защитных аппаратов, проводников и расчета токов КЗ.

Особенности выполнения защиты автоматическими выключателями

В системе электроснабжения (см. рис 2.20,а) для защиты электроприёмников используются, как правило, автоматические выключатели с комбинированными расцепителями. Они являются неселективными, то есть отключают токи короткого замыкания без выдержки времени. Это идёт в полном соответствии с ПУЭ, которое требует отключения токов короткого замыкания с минимальным временем.

Электромагнитный расцепитель срабатывает без выдержки времени после того, как ток короткого замыкания достигнет тока уставки (Iсо). Поэтому селективность между последовательно включёнными автоматическими выключателями не может быть обеспечена для наиболее распространённого случая, когда ток короткого замыкания (Iкз) в конце линии, защищённой более удалённым от источника питания автоматическим выключателем (QF1), будет больше, чем ток Iсо2 автоматического выключателя (QF2), расположенного ближе к источнику питания. При этом у обоих расцепителей бойки (якори) электромагнитных механизмов успевают ударить по планке МСР, после чего отключение автоматического выключателя неизбежно в независимости от того, протекает по ним ток или нет. Боёк ударяет за время 0,005 с.

Рис. 2.20. Пример обеспечения селективности защиты: а) схема защиты; б) неселективная защита; в) селективная защита

Защита будет действовать селективно в случае, когда ток короткого замыкания в конце линии, защищённой более удалённым от источника питания автоматическим выключателем, будет меньше, чем уставка тока Iсо автоматического выключателя, расположенного ближе к источнику питания.

Этот случай получил название – селективность по току.

Трехступенчатые времятоковые характеристики

Такими характеристиками обычно обладают автоматические выключатели с электронным (полупроводниковым) расцепителем. Они устанавливаются на трансформаторных подстанциях в качестве вводных выключателей для сборных шин и выключателей, отходящих от сборных шин.

Рис. 2.21. Трехступенчатые защитные характеристики:
QF3 – вводной АВ, QF2 – отходящий (линейный) АВ, QF1 – конечный в схеме электроснабжения АВ

При КЗ в точке К1 (Iк1) первым должен отключиться QF1 с минимальным временем, а QF2 резервирует защиту электрической сети и отключит ток Iк1 (если QF1 не сработает) за время, равное ступени селективности – 0,1с. При «близких» к QF2 коротких замыканиях (Iк2 1 ) выдержка времени не требуется и QF2 отключается мгновенно за счет наличия третьей ступени в защитной характеристике. Аналогично работает QF3, т.е. резервирует предыдущую защиту (QF2) при удаленных токах КЗ и срабатывает мгновенно при «близких» КЗ (Iк3).

Читайте так же:
Автоматический выключатель авм 4нв

Координация: энергетическая, логическая и динамическая селективность

Координация (координация рабочих характеристик аппаратов защиты при любых типах повреждений) – это последовательное соединение двух или нескольких аппаратов защиты, чтобы обеспечить селективность при сверхтоках и резервную защиту.

Резервная защита позволяет использовать аппараты защиты с отключающей способностью ниже, чем расчетный ток КЗ в точке его установки, учитывая, что другое устройство защиты с необходимой отключающей способностью имеется на стороне питания. В таком случае характеристики этих устройств должны согласовываться так, чтобы значение удельной энергии (I 2 t), пропускаемой устройством на стороне питания, было выше выдерживаемого без повреждения устройства на стороне нагрузки и защищаемых линий. Защита происходит следующим образом. Короткое замыкание фиксируют оба расцепителя, но у выключателя, расположенного «выше» по схеме, ток КЗ вызывает отталкивание контактов выключателя, ограничивая тем самым «удар» тока (из-за наличия дуги между контактами), поэтому АВ, установленные «ниже» по сети, могут обладать отключающей способностью меньшей, чем значения ожидаемого тока КЗ. Такое резервирование наиболее часто применяется в «середине» схемы электроснабжения для устройств распределения электроэнергии (вводной выключатель – сверхтокоограничивающий АВ, а отходящие от шин выключатели – нормальные быстродействующие АВ с меньшей отключающей способностью, чем расчетный ток на сборных шинах).

Селективность действия защитных устройств заключается в отключении от сети лишь того электроприемника или линии, в котором произошло повреждение (и никаких других), обеспечивая тем самым максимальный уровень бесперебойности электроснабжения. Селективность называется полной только в том случае, если срабатывает и остается в отключенном положении лишь тот выключатель, который расположен ближе всех остальных по ходу распространения электроэнергии к месту возникновения аварийной ситуации. Селективность называется частичной, если выполнение вышеуказанного условия не обеспечивается при величинах аварийного тока, превышающих определенное значение.

В электрических распределительных сетях возникают сверхтоки называемые перегрузкам или короткими замыканиями. Анализ селективности проводится отдельно для каждого вида сверхтока. Для селективной работы автоматических выключателей при перегрузках нужно, чтобы номинальный ток (In) автоматического выключателя со стороны питания был больше номинального тока автоматического выключателя со стороны потребителей. Добиться полной селективной работы автоматических выключателей при КЗ сложнее, а иногда невозможно (при использовании АВ с термомагнитными расцепителями). Проверка возможности селективной работы производится при расчетном токе КЗ по специальным таблицам, которые имеются в каталогах фирм производителей оборудования.

У выключателей с электронным расцепителем селективность обеспечивается задержкой времени срабатывания «вышестоящего» выключателя. Эти аппараты согласно ГОСТ Р 50030.02 (МЭК 60947.2) относятся к категории применения «B», для которой нормируется величина кратковременно допустимого тока КЗ Icw . Это позволяет данным аппаратам срабатывать с заданной выдержкой времени, которая устанавливается на блоке управления электронным расцепителем. Таким образом, он будет обеспечивать временную селективность с нижестоящими аппаратами при токах КЗ вплоть до значения предельной отключающей способности Icu . Задача разработчика и производителя АВ заключается в том, чтобы Icu и Icw имели близкие значения. При этом не менее важно, чтобы рабочая отключающая способность аппарата Ics была равна предельной Icu , т.е. Ics =100% Icu . Это позволяет аппарату не менее трех раз отключать ток КЗ, равный предельной оключающей способности автоматического выключателя.

Динамическая селективность применяется для повышения селективности АВ с электронным (полупроводниковым) расцепителем, для этого переключатель селективности может быть установлен в положение High (высокое значение). Это гарантирует селективность такого автоматического выключателя по отношению к другому, нижестоящему, переключатель селективности которого установлен в положение Low (низкое значение).

Логическая селективность (зонная селективность) реализуется между аппаратами, объединенными специальной связью (локальной вычислительной сетью), и наиболее часто применяется в начале схемы электроснабжения. Это функция также электронных расцепителей, которая заключается в том, что вышестоящий АВ «зафиксировав» сверхток, но не получивший от нижестоящего сигнала о возникновении КЗ и начале его отключения, «считает» что КЗ происходит между ними и отключается мгновенно, без учета уставок времени своего расцепителя. Назначение – улучшение защиты сборных шин подстанций и НКУ.

Селективность улучшается при использовании АВ с электронными расцепителями, в которых можно выбрать функцию I 2 t = const, что позволяет избежать наложения защитных характеристик (см. рис. 2.22).

Рис. 2.22. Координация характеристик автоматических выключателей при введении уставкиI 2 t = const

В конце системы электроснабжения часто выполняется псевдовременная селективность путем использования там токоограничивающего выключателя, который обладает способностью ограничивать величину тока, создавая падение напряжения на возникающей дуге между контактами, а также скорость отключения такого АВ возрастает с увеличением тока КЗ.

Читайте так же:
Автоматический выключатель 1000а типы

Энергетическая селективность является обобщенной модификацией псевдовременного способа обеспечения селективности. Селективность будет полной, если поток энергии при всех токах КЗ, который пропускает через себя АВ, расположенный «ниже» по сети, будет меньше, чем ток, требуемый для срабатывания расцепителя АВ, расположенного «выше» по сети (см. аналогичные рассуждения для селективности предохранителей на рис.1.11.). Так как отключения происходят за время меньшее половины периода (10мс для промышленной частоты), то для анализа используются не времятоковые характеристики, а интегральные характеристики I 2 t в функции тока короткого замыкания (см. рис.2.11.). И если интегральная характеристика «нижестоящего» выключателя будет располагаться ниже интегральной характеристики «вышестоящего» выключателя, построенной в тех же осях координат, то селективность будет полной.

Еще один из способов обеспечения селективности – это применение в цепи питания плавких предохранителей. При правильно рассчитанной системе координации отключающих устройств (для всех возможных значений сверхтока вплоть до номинальной предельной отключающей способности Icu ) отключение производит только автоматический выключатель. Если значение ожидаемого аварийного тока больше Icu , следует так подобрать характеристику предохранителя, чтобы обеспечить IВ < Icu (см. рис.2.23)

Рис. 2.23. Координация характеристик плавкого предохранителя и автоматического выключателя:

Iк – ожидаемый ток короткого замыкания, IS предельный ток селективности, IB ток координации, Icu номинальная предельная отключающая способность автоматического выключателя, FUA преддуговая характеристика плавкого предохранителя, FUB – рабочая характеристика плавкого предохранителя, QF – рабочая характеристика автоматического выключателя

Автоматический выключатель или УЗО – чем они различаются и от чего защищают?

УЗО и автоматический выключатель — устройства защиты, обычно устанавливаемые в электрощитах. Приобрести их (а значит, и выбрать) бывает нужно, либо когда имеющиеся выходят из строя, либо при ремонте (замене) проводки. Но если серьезный ремонт обычно доверяют мастерам, те сами приобретают нужные комплектующие.

А вот если автоматический выключатель («автомат») или УЗО неожиданно вышло из строя, его иногда приходится покупать самим. Тут и возникает логичный, но некорректный вопрос: что лучше? Или: «не лучше ли вместо автомата купить УЗО?»

Узнав, что это вещи совершенно разные, владельцы квартир иногда проявляют любопытство, задавая следующий вопрос: «Чем они тогда отличаются?»

В самом деле — чем? Внешне-то очень похожи! Действительно. И не только внешне. Еще то и другое — устройства защиты. Просто разные и выполняющие разные функции.

Автоматический выключатель защищает проводку от:

— превышений тока (перегрузки);
— коротких замыканий.

И все. В ряде случаев защитит и человека, но вообще-то он для этого не предназначен.

А вот с УЗО все наоборот. Устройство защитного отключения не предназначено для защиты самой электрической сети. Хотя может и сработать, в зависимости от ситуации и конкретной неисправности.

Основная же функция УЗО — защита человека от поражения током.

Главным образом, такая опасность возникает в случае пробоев изоляции в самом электроприборе. Это возможно при естественном износе или производственном дефекте (да-да, выходит из строя даже самая «лучшая», то есть разрекламированная, техника!), или при попадании внутрь влаги.

При этом напряжение оказывается на металлическом корпусе (либо на металлических элементах пластикового корпуса) электроприбора. Тогда, при касании корпуса и одновременном прикосновении к соседним заземленным элементам, через человека потечет ток. Что именно может стать заземлителем? Классический пример — водопроводные трубы. Еще? Заземленный корпус другого устройства — допустим, системного блока.

Если корпус самого аварийного прибора заземлен, этот ток (так называемый «ток утечки») возникнет сразу при пробое изоляции. При значительном повреждении изоляции ток утечки окажется велик, что может привести к короткому замыканию (только если корпус заземлен!). Соответственно, должен сработать автомат. Точнее, может сработать при наличии заземления, поскольку автоматы вообще-то не предназначены для обнаружения токов утечки. На это можно надеяться, но не стоит полагаться.

И даже когда электроприбор заземлен, автоматический выключатель может среагировать — но сразу. Автомат срабатывает при много большем токе, чем требуется для поражения человека. «Обязанность» автоматов — защищать проводку!

Зато на ток утечки реагирует устройство защитного отключения, УЗО. УЗО не предназначено для защиты проводки от перегрузок или замыканий.

Поэтому не пытайтесь заменить одно устройство другим. Эти устройства используются не «одно либо другое», а парой. В этом случае обеспечивается комплексная защита электропроводки и человека.

И не путайте автомат и так называемый дифференциальный автомат. Дифавтомат — еще один тип устройств! Вот дифавтоматы как раз и есть устройства «два в одном», объединяющие свойства обычного автомата и УЗО.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector