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

Организация работ по выбору аппаратов защиты оборудования

Выбор аппаратов управления и защиты

Выбор коммутационных аппаратов и аппаратов защиты к электроприемникам производится, исходя из номинальных данных последних и параметров питающей их сети, требований в отношении защиты приемников и сети от ненормальных режимов, эксплуатационных требований, в частности частоты включений и условий среды в месте установки аппаратов.

Выбор аппаратов по роду тока, числу полюсов, напряжению и мощности

Конструкция всех электрических аппаратов рассчитывается и маркируется заводами-изготовителями на определенные для каждого аппарата значения напряжения, тока и мощности, а также для определенного режима работы. Таким образом, выбор аппаратуры по всем этим признакам сводится, по существу, к отысканию на основании данных каталогов соответствующих типов и величин аппаратов.

Выбор аппаратов по условиям электрической защиты

При выборе аппаратов защиты следует иметь в виду возможность следующих ненормальных режимов:

а) междуфазные короткие замыкания,

б) замыкания фазы на корпус,

в) увеличение тока, вызванное перегрузкой технологического оборудования, а иногда неполным коротким замыканием,

г) исчезновение или чрезмерное понижение напряжения.

Защита от токов короткого замыкания должна выполняться для всех электроприемников. Она должна действовать с минимальным временем отключения и должна быть отстроена от пусковых токов.

Защита от перегрузки необходима для всех электроприемников с продолжительным режимом работы, за исключением следующих случаев:

а) когда перегрузка электроприемников по технологическим причинам не может иметь места или маловероятна (центробежные насосы, вентиляторы и т. п.),

б) для электродвигателей мощностью менее 1 кВт.

Защита от перегрузки необязательна для электродвигателей, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режимах. Во взрывоопасных помещениях защита электроприемников от перегрузки обязательна во всех случаях. Защита минимального напряжения должна устанавливаться в следующих случаях:

а) для электродвигателей, которые не допускают включения в сеть при полном напряжении,

б) для электродвигателей, самопуск которых недопустим по технологическим причинам или представляет опасность для обслуживающего персонала,

в) для прочих электродвигателей, отключение которых при прекращении питания необходимо для того, чтобы понизить до допустимой величины суммарную пусковую мощность подключенных к сети электроприемников, и возможно с точки зрения условий работы механизмов.

Кроме сказанного выше, электродвигатели постоянного, тока с параллельным и смешанным возбуждением должны иметь защиту от чрезмерного повышения числа оборотов в случаях, когда такое повышение может привести к опасности для жизни людей или к значительным убыткам.

Зашита от чрезмерного повышения числа оборотов может осуществляться различными специальными реле (центробежными, индукционными и т. п.).

Так как в силовых сетях особое значение имеет защита от перегрузки и от коротких замыканий, остановимся несколько подробнее на принципиальной стороне этого вопроса.

Ток короткого замыкания должен отключаться мгновенно или почти мгновенно. Величина его в различных участках сети может быть весьма различна, но практически всегда можно считать, что аппараты защиты должны уверенно и быстро отключать любой ток, существенно больший пускового, и вместе с тем ни в коем случае не срабатывать при нормальном пуске.

Током перегрузки является любой ток, превышающий номинальный ток электродвигателя, но нет никаких оснований требовать отключения электродвигателя при каждом возникновении перегрузки.

Известно, что определенная перегрузка как электродвигателей, так и питающих их сетей, допустима, и что чем кратковременней перегрузка, тем больше может быть ее величина. Отсюда ясны преимущества для защиты от перегрузки таких аппаратов, которые имеют «зависимую характеристику», т. е. время срабатывания которых уменьшается с увеличением кратности перегрузки.

Поскольку, за очень редкими исключениями, аппарат защиты остается в цепи электродвигателя и при пуске, он не должен срабатывать при пусковом токе нормальной продолжительности.

Из приведенных соображений ясно, что в принципе для защиты от токов короткого замыкания должен применяться безынерционный аппарат, настроенный на ток, существенно больший пускового, а для защиты от перегрузок, наоборот, инерционный аппарат с зависимой характеристикой, выбранный так, чтобы он не срабатывал за время пуска. В наибольшей степени этим условиям удовлетворяет комбинированный расцепитель, сочетающий в себе тепловую защиту от перегрузки и мгновенное электромагнитное отключение при токе короткого замыкания.

Один только аппарат мгновенного действия, настроенный на ток, больший пускового, защиты от перегрузок не обеспечивает. Напротив, один только инерционный аппарат с зависимой характеристикой, при большой кратности перегрузки срабатывающий почти мгновенно, может осуществить оба вида защиты, если только он способен отстроиться от пусковых токов, т. е. если время его срабатывания при пуске больше продолжительности последнего.

С этой точки зрения дадим теперь оценку различным применяемым аппаратам защиты.

Плавкие предохранители , широко применявшиеся ранее в качестве защитных аппаратов, обладают рядом недостатков, основными из которых являются:

а) ограниченная возможность применения для защиты от перегрузки, вследствие трудности отстройки от пусковых токов,

б) недостаточная в ряде случаев предельная отключаемая мощность,

в) продолжение работы электродвигателя на двух фазах при перегорании вставки в третьей фазе, что часто приводит к повре ждению обмоток электродвигателя,

г) отсутствие возможности быстрого восстановления питания,

д) возможность применения эксплуатационным персоналом некалиброванных вставок,

е) развитие аварии при некоторых типах предохранителей, вследствие переброски дуги на соседние фазы,

ж) довольно большой разброс время-токовых характеристик даже у однородных изделий.

Воздушные автоматы по сравнению с предохранителями являются более совершенными аппаратами зашиты, но обладают неизбирательностью действия, особенно при нерегулируемых токах отсечки у установочных автомагов, у универсальных автоматов хотя и имеется возможность избирательности, но осуществляется она сложным путем.

Следует отметить, что у установочных автоматов защита от перегрузки осуществляется тепловыми расцепителями. Эти расцепители менее чувствительны, чем тепловые реле магнитных пускателей, но зато устанавливаются в трех фазах.

В универсальных автоматах зашита от перегрузки является еще более грубой, поскольку в них имеются только одни электромагнитные расцепители. Вместе с тем, в универсальных автоматах имеется возможность осуществить защиту минимального напряжения.

Магнитные пускатели с помощью встраиваемых в них тепловых реле осуществляют чувствительную защиту от перегрузки в двух фазах, но, вследствие большой тепловой инерции реле, не обеспечивают защиты от коротких замыканий. Наличие в пускателях удерживающей катушки позволяет осуществить защиту минимального напряжения.

Защиту от перегрузки и коротких замыканий могут осуществлять токовые электромагнитные и индукционные реле, но они также могут действовать только через отключающий аппарат, и схемы с их применением получаются более сложными.

С учетом сказанного выше и совокупности требований, предъявляемых к аппаратам управления и защиты, могут быть даны следующие рекомендации.

1. Для ручного управления электроприемниками с малыми пусковыми токами могут быть использованы рубильники и предохранители, встраиваемые в различные электроконструкции или распределительные и силовые ящики. Ящики ЯРВ без предохранителей применяются в качестве разъединяющих аппаратов для троллейных линий, магистралей и т. п.

2. Для ручного управления электродвигателями мощностью до 3 — 4 кВт, не требующими защиты от перегрузок, применяются пакетные выключатели.

3. Для электродвигателей мощностью до 55 кВт, требующих защиты от перегрузки, наиболее употребительными аппаратами являются магнитные пускатели в комбинации с плавкими предохранителями или воздушными автоматами.

При мощности электродвигателей более 55 кВт применяются электромагнитные контакторы в комбинации с защитными реле или воздушными автоматами. При этом следует помнить, что контакторы не допускают разрыва цепи при коротких замыканиях.

4. Для дистанционного управления электроприемниками применение магнитных пускателей или контакторов становится необходимым.

5. Для ручного управления электроприемниками при малом числе включений в час возможно использование автоматических выключателей.

Место установки аппаратов защиты и управления

Для автоматического отключения электрических цепей и электроприемников при ненормальных режимах необходимо устанавливать аппараты защиты.

Аппараты защиты следует устанавливать:

— в доступных для обслуживания местах, так, чтобы была исключена возможность их случайных механических повреждений;

— во всех местах сети, где сечение проводника уменьшается (по направлению к месту потребления электроэнергии);

— в местах, где это необходимо для обеспечения чувствительности или селективности защиты.

Аппараты защиты по возможности следует устанавливать непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии. Длина незащищенного участка ответвления (от питающей линии до места установки аппарата защиты) в случаях необходимости может приниматься до 6 м. Сечение проводника на этом участке может быть меньше сечения питающей линии, но не менее чем это требуется по расчетному току. Для ответвлений в труднодоступных местах, например на большой высоте, аппараты защиты допускается устанавливать на расстоянии до 30 м от точки ответвления в удобном для обслуживания месте, например на вводе в распределительный пункт, при этом пропускная способность проводников ответвления должна быть не менее расчетного тока и не менее 10% пропускной способности защищенного участка магистрали. Прокладка проводников ответвлений на указанных участках (до 6 и до 30 м) при горючих наружной оболочке или изоляции должна производиться в несгораемых трубах, коробах или металлорукавах. В остальных случаях прокладка может проводиться открыто. В пожароопасных и взрывоопасных зонах прокладка проводников таких ответвлений (до 6 и до 30 м) во всех случаях должна проводиться в несгораемых трубах, коробах или металлорукавах.

Установка аппаратов защиты во всех случаях должна быть выполнена так, чтобы при оперировании ими или при их автоматическом действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения оборудования.

Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны только квалифицированному персоналу.

Аппараты защиты допускается не устанавливать, если это целесообразно по условиям эксплуатации, в местах:

— снижения сечения питающей линии по ее длине и на ответвлениях от нее, если защита предыдущего участка линии удовлетворяет требованиям защиты участка со сниженным сечением (для сетей, не требующих защиты от перегрузки, если незащищенные участки линии или ответвления от нее выполнены проводниками сечением не менее половины сечения проводников защищенного участка линии и прокладываются вне взрыво- и пожароопасных зон;

— ответвлений от питающей линии к силовым электроприемникам малой мощности и бытовым электроприборам, если питающая их линия защищена аппаратом с установкой не более 25 А,

— присоединения питающей линии проводников цепей управления, измерения и сигнализации, если эти проводники не выходят за пределы машины или щита или за их пределами проложены в трубах или имеют негорючую оболочку;

— ответвления проводников от шин щита к аппаратам, установленным на том же щите.

Аппараты управления силовыми электроприемниками должны устанавливаться, в местах, удобных для обслуживания и в то же время не мешать производству, не загромождать проходы и возможно, ближе к месту расположения управляемых механизмов:

— рассредоточено или группами на специальных конструкциях в шкафах станций управления;

— в напольных или навесных шкафах, устанавливаемых в нишах строительных конструкций, или открыто.

Для управления электродвигателями длительных и повторно-кратковременных режимов рекомендуется применять магнитные пускатели контакторы, обеспечивающие защиту их от перегрузки и нулевую защиту. Они предназначены для частых коммутаций рабочих токов и редких отключений при токах нагрузки. Длительная эксплуатация аппаратов обеспечивается в условиях не только включения, но и отключения пусковых токов. Управление электродвигателями мощностью до 10 кВт осуществляется с помощью автоматических выключателей и рубильников при условии, что электродвигатель вместе с рабочими механизмом расположены в отдельном помещении или ограждены и доступ к ним возможен лишь обслуживающему персоналу. Для группы электродвигателей, служащих приводом одной машины, осуществляемой единый технологический процесс, следует применять общую аппаратуру управления, а в остальных случаях каждый электродвигатель должен иметь отдельную аппаратуру управления и защиты.

При управлении из нескольких мест необходимо предусматривать аппараты, не дающие возможность дистанционного пуска механизма или линии, остановленных на ремонт. В случаях, когда оператор проектируемого механизма не сможет определить по состоянию аппарата управления включена или отключена главная цепь электродвигателя, рекомендуется применять световую сигнализацию.

Аппараты управления следует располагать ближе к электродвигателям. Если с места, где установлен аппарат управления электродвигателем, не виден приводимый им механизм и если этот механизм имеет постоянный обслуживающий персонал, необходимо предусмотреть следующие мероприятия для предотвращения несчастных случаев:

— установку кнопки пуска электродвигателя непосредственно у механизма;

— сигнализация или звуковое оповещение о предстоящем пуске механизма;

— установку вблизи электродвигателя и приводимого механизма аппаратов для аварийного отключения электродвигателя, исключающие возможность пуска (кроме крышных вентиляторов).

Управление переносными электроприемниками возможно с помощью штепсельных соединений мощностью не более 1 кВт.

В качестве аппаратуры управления в электрических сетях напряжением до 1000 В используются рубильники, пакетные выключатели, автоматические выключатели, магнитные пускатели.

Для защиты электроприемников и сетей от токов короткого замыкания служат предохранители и автоматические выключатели без выдержки времени, а для защиты от перегрузок – автоматические выключатели без выдержки времени и тепловые реле магнитных пускателей.

Выбор аппаратов защиты производится с учетом следующих основных требований:

— напряжение и номинальный ток аппаратов должны соответствовать напряжению и расчетному (длительному) току цепи;

— номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей нужно выбирать по возможности близкими к расчетным токам электроприемников или линии;

— аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например при запуске короткозамкнутого электродвигателя;

— аппараты защиты должны обеспечить надежное отключение одно- и многофазных замыканий;

— должна быть обеспечена селективность действия защиты.

188.64.169.166 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Выбор аппаратов защиты

Выбор аппаратов защиты

Вопрос. Какие аппараты применяются в качестве защитных?

Ответ. Применяются автоматические выключатели или предохранители. Рекомендуется применять автоматические выключатели с комбинированным расцепителем.

Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности, селективности в необходимых случаях могут применяться устройства защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия). Коэффициент чувствительности этих защит в конце защищаемой зоны должен быть не менее 1,5 (3.1.3).

Вопрос. Как выбираются аппараты защиты по отключающей способности?

Ответ. Выбираются соответственно максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети, то есть стойкими при этом токе в соответствии с определением гл. 1.4 Правил.

Установка аппаратов защиты, не стойких при максимальных значениях токов КЗ, допускается, если защищающий их групповой автоматический выключатель или ближайший автоматический выключатель по направлению к источнику питания является стойким при максимальном токе КЗ, и ток срабатывания его мгновенно действующего расцепителя (отсечки без выдержки времени) меньше, чем ток одноразовой предельной коммутационной способности каждого из группы защищаемых аппаратов, и если такое неселективное отключение всей группы аппаратов не грозит аварией, порчей дорогостоящего оборудования и материалов или расстройством сложного технологического процесса (3.1.4).

Вопрос. Каковы общие требования по выбору номинальных токов плавких вставок предохранителей и номинальных токов или уставок расцепителей автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети?

Ответ. Во всех случаях выбираются по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковых токах, пиках технологических нагрузок, токах при самозапуске и т. п.) (3.1.6).

Вопрос. Как присоединяются к сети предохранители и автоматические выключатели пробочного типа?

Ответ. Присоединяются так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза оставалась без напряжения.

Питающий проводник присоединяется, как правило, к неподвижным контактам автоматического выключателя.

При необходимости присоединения питающего проводника к подвижным контактам автоматического выключателя (например, в схемах с секционным выключателем) следует иметь в виду, что в этом случае предельная коммутационная способность некоторых типов автоматических выключателей уменьшается (3.1.7).

Вопрос. Какая надпись наносится на каждый аппарат защиты?

Ответ. Наносится надпись, указывающая номинальный ток аппарата, уставку расцепителя, значение номинального тока плавкой вставки. Рекомендуется на дверцах шкафов или щитков, в которых устанавливаются аппараты защиты, размещать схемы с указанием необходимых для защиты присоединений уставок расцепителей автоматических выключателей и номинальных токов плавких вставок предохранителей (3.1.7).

Вопрос. При каких условиях предусматривается защита от токов КЗ?

Ответ. Предусматривается, если наименьший расчетный ток в конце защищаемой линии превышает:

в 3 раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя;

в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратно зависимой от тока характеристикой;

в 3 раза уставку срабатывания по току регулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратно зависимой от тока характеристикой;

в 1,1 раза верхнее значение тока срабатывания автоматического выключателя, имеющего только мгновенно действующий или селективный максимальный расцепитель тока (отсечку).

При определении наименьшего значения тока КЗ учитываются активные и индуктивные сопротивления цепи КЗ, включая активное сопротивление электрической дуги, а также увеличение активного сопротивления проводника в результате нагрева.

Защита от токов КЗ по возможности выбирается с наименьшим временем отключения и селективностью действия.

Для кабельных сетей СН электростанций токовая отсечка принимается с наименьшим коэффициентом чувствительности около 1,3 при междуфазных и однофазных КЗ в конце защищаемого кабеля. При этом в случае необходимости для защиты от однофазных КЗ в конце кабеля должна выполняться отдельная защита, не требующая отстройки от пусковых токов присоединения, с коэффициентом чувствительности не менее 1,5. Допускается не охватывать отсечкой всю длину защищаемой КЛ, если при работе расцепителя с обратно зависимой от тока характеристикой обеспечивается термическая стойкость кабеля и селективность.

Для кабельных сетей СН электростанций рекомендуется обеспечивать резервирование защит смежных участков (3.1.8).

Вопрос. Какие аппараты применяются для защиты электроустановок постоянного тока?

Ответ. Применяются автоматические выключатели с комбинированным расцепителем или специальная выносная РЗ. Допускается применение предохранителей (3.1.8).

Вопрос. Какие условия выполняются для обеспечения селективности отключения поврежденного участка?

Ответ. Выполняются следующие условия:

при применении автоматических выключателей все КЗ в основной зоне защиты отключаются токовой отсечкой с коэффициентом чувствительности не менее 1,5;

КЗ в зоне резервирования отключаются с коэффициентом чувствительности не менее 1,3. Допускается осуществлять резервирование с использованием расцепителя с обратно зависимой от тока характеристикой при условии обеспечения термической стойкости кабеля;

при применении выносной РЗ коэффициенты чувствительности: для основной зоны – не менее 1,5; для зоны резервирования – не менее 1,2;

при применении предохранителей коэффициенты чувствительности: для основной зоны – не менее 5; для зоны резервирования – не менее 3 (3.1.9).

Вопрос. Какие присоединения обеспечиваются защитой от перегрузки?

Ответ. Обеспечиваются присоединения, выполненные с использованием СИП (ВЛИ), а также следующие сети внутри помещений:

линии, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или с горючей наружной изоляцией;

групповые сети в жилых зданиях, общественных зданиях и сооружениях, в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, а также в пожароопасных зонах;

присоединения в жилых зданиях, в общественных зданиях и сооружениях, на промышленных предприятиях – только в случаях, когда по режиму работы может возникать длительная перегрузка проводников (3.1.10).

Вопрос. Какой принимается кратность токов аппаратов защиты к длительно допустимым токовым нагрузкам защищаемых проводников в сетях постоянного тока, защищаемых от перегрузки?

Ответ. Принимается не более:

0,8 – для номинального тока плавкой вставки;

1,0 – для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой (независимо от наличия отсечки);

1,25 – для тока срабатывания автоматического выключателя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой (независимо от наличия отсечки) (3.1.11).

Вопрос. В каких случаях защита не устанавливается?

Ответ. На двухцепных ВЛ в нулевом проводе расцепитель автоматического выключателя или выносная токовая защита не устанавливается (3.1.12).

Организация работ по выбору аппаратов защиты оборудования. Расчет и выбор аппаратов защиты и управления. Правила использования защитных средств, применяемых в электроустановках

Анализ отказов и неноминальных режимов работы электрических машин позволяет выделить следующие типы аварий, часто встречающиеся на практике:

Короткое замыкание (КЗ) на зажимах машины либо в обмотке статора;

Заторможенный ротор при пуске двигателя (режим КЗ двигателя, особенно часто встречается при его прямом пуске);

Обрыв фазы обмотки статора (часто встречается при защите обмоток плавкими предохранителями);

Технологические перегрузки, возникающие при набросе нагрузки в процессе работы двигателя;

Нарушение охлаждения, вызванное неисправностью системы принудительной вентиляции двигателя;

Уменьшение сопротивления изоляции, происходящее в результате старения изоляции из-за циклических температурных перегрузок.

Аварийные режимы в цепи асинхронного двигателя могут вызвать либо кратковременное увеличение тока в 12. 17 раз по сравнению с номинальным, либо длительное протекание тока, в 5. 7 раз превышающего его номинальное значение.

Для защиты электрических цепей от режима КЗ широко применяются автоматические выключатели, токовые реле и предохранители. При перегрузке по току требуется другое защитное оборудование. Так, при обрыве одной из фаз асинхронного двигателя наиболее эффективными являются минимальная токовая и температурная защиты; менее эффективной, но работоспособной — тепловая защита (тепловые реле). При заторможенном роторе весьма эффективны максимальные токовые реле и температурная защита, менее эффективна — тепловая защита. При перегрузке лучшие результаты дает температурная защита. Эффективны также тепловые реле. При нарушении охлаждения двигателя только температурная защита может предотвратить аварию.

Уменьшение сопротивления изоляции статорной обмотки двигателя может спровоцировать как перегрузку в цепи, так и КЗ.

Защита при такой аварии осуществляется специальными устройствами контроля сопротивления изоляции обмотки двигателя.

Основным аварийным режимом в осветительных установках является КЗ. Защита от перегрузки требуется только для осветительных установок, эксплуатируемых внутри помещений и во взрыво- и пожароопасной среде. Наиболее распространенным аппаратом защиты осветительных установок является автоматический выключатель. При включении ламп накаливания появляется кратковременный бросок тока, в 10. 20 раз превышающий номинальный ток. Примерно за 0,06 с ток снижается до номинального. Значение броска тока определяется мощностью ламп. При выборе типа защиты ламп накаливания необходимо учитывать особенности их пусковых характеристик.

В связи с широким распространением силовой полупроводниковой техники для ее защиты требуется применение эффективных устройств. Одним из главных недостатков силовых полупроводниковых приборов является их низкая перегрузочная способность по току, что накладывает жесткие условия на аппаратуру защиты (по быстродействию, селективности и надежности срабатывания). В настоящее время для защиты силовых полупроводниковых приборов от КЗ (как внешних, так и внутренних) применяются быстродействующие автоматические выключатели, полупроводниковые выключатели, вакуумные выключатели, импульсные дуговые коммутаторы, быстродействующие плавкие предохранители и др. Целесообразность применения той или иной защиты силовых полупроводниковых приборов определяется конкретными условиями их эксплуатации.

Особое место занимает защита электрических цепей. В настоящее время широко используются сети напряжением от 0,4 до 750 кВ. Основными, наиболее опасными и частыми видами повреждений в сетях являются КЗ между фазами и замыкание фазы на землю.

Основная масса потребителей получает питание от распределительных сетей напряжением 0,4; 6 и 10 кВ (в последнее время нашли широкое применение сети напряжением 0,66 кВ). Для питания стационарных силовых потребителей и осветительных установок общего назначения применяются трехфазные четырехпроводные сети напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Силовые потребители подключены к линейным напряжениям сети, а осветительные приборы — к фазным. Мощные силовые потребители, например электродвигатели мощностью 160 кВт и выше, имеют напряжения 0,66; 6 и 10 кВ.

Основными аварийными режимами в таких сетях являются: однофазное КЗ (до 60% аварий), трехфазное КЗ (до 10%), двухфазное КЗ на землю (до 20%), двухфазное КЗ (до 10%).

Защита электрических сетей напряжением до 1000 В осуществляется, как правило, аппаратами зашиты, а сети напряжением свыше 1000 В имеют релейную защиту.

Самыми распространенными аппаратами защиты сетей являются автоматические выключатели и предохранители. Если требуется иметь защиту с высоким быстродействием, чувствительностью или селективностью, то применяют релейную защиту, выполненную на базе реле и автоматических выключателей.

Электрические сети напряжением до 1000 В внутри помещений должны иметь также защиту от перегрузки, выполненную, как правило, на базе автоматических выключателей с тепловым или комбинированным расцепителями.

Основной задачей, стоящей при выборе аппаратуры защиты потребителей и электрических сетей, является согласование характеристик устройств защиты с предельными нагрузочными характеристиками (зависимостями допустимого тока от длительности его протекания) различных потребителей и сетей (проводов и кабелей). Для каждого конкретного типа потребителей наиболее полное согласование может быть достигнуто при использовании определенного типа аппаратов защиты. В случае полного согласования вольтамперные и временные характеристики аппарата защиты на графике проходят выше и как можно ближе к нагрузочной характеристике потребителя.

Персонал, обслуживающий электроустановки, в части, его касающейся, должен знать:

· правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП);

· правила устройства электроустановок (ПУЭ);

· руководства по устройству и эксплуатации закрепленных за ним электроустановок;

· должностные и эксплуатационные инструкции применительно к занимаемой должности и выполняемой работе;

· правила освобождения человека от действия электрического тока;

· правила оказания первой помощи пострадавшему от действия электрического тока.

2. Квалификационные группы по электробезопасности.

Выбор аппаратов защиты для жилого помещения

Вступление

В прошлой статье мы разобрали два типа аппаратов защиты – предохранители и автоматы защиты. Пора их выбирать по этим правилам.

Об автоматах и предохранителях

Для начала вспомним общие постулаты из прошлой статьи. Автоматы защиты и предохранители выполняют одну и ту же задачу – они защищают электрическую цепь от коротких замыканий и перегрузки. Конструкции, как и эффективность защиты у автоматов и предохранителях принципиально разная.

В предохранителях привлекает невысокая цена, простая конструкция, высокая разрывная способность, моментальный разрыв цепи от коротких замыканий.

К недостаткам предохранителя заслуженно относят слабое восприятие малых перегрузок, невозможность повторного использования после аварии, худшие характеристики защиты (по сравнению с автоматами защиты).

К недостаткам автоматов защиты субъективно относят высокую цену и сложный выбор из-за большого количества производителей.

Установка

Оба разбираемых аппарата защиты нужно устанавливать:

  • На фазных (нормально не заземленных) линиях (проводниках) в начале электрической цепи;
  • В местах цепи, где происходит снижение сечения фазного проводника;
  • На всех ответвлениях фазных проводников;
  • На участках цепи длиннее 3-х метров.

Так как при аварийном отключении происходит сильное искрение, с возможным разбрызгиванием металла, то ставятся аппараты защиты в специальных электрических щитах, сборках, шкафах. Вопрос IP защиты шкафов решается в зависимости от химических и влажностных характеристик помещения.

Выбор аппаратов защиты

Чтобы правильно выбрать аппарат защиты, вспомним технические требования к ним.

  • Во-первых, в нормальном режиме работы аппараты защиты не должны нагреваться;
  • Во-вторых, аппараты защиты должны «держать» и не отключаться от кратковременных перегрузок. Например, при пуске двигателя.
  • В-третьих, номинальные токи срабатывания предохранителей и автоматов защиты отдельных цепей, выбирают по минимальным значениям из расчёта цепи по токам.

Чтобы аппараты не нагревались (первое условие), их номинальных ток, указанный в характеристиках, должен быть равен или больше расчётного тока цепи.

Для выполнения второго условия нужно заранее учитывать особенности работы устройств этой цепи. Например, если в цепи будет включаться двигатель, то у него есть токи пуска, на которые не должен сработать аппарат защиты.

Для этого: ток срабатывания автоматов защиты с электромагнитным, комбинированным и тепловыми расцепителем должен быть НЕ меньше 1,25 величины максимального тока кратковременной нагрузки.

Например, пусковой ток асинхронного двигателя 230 В, составляет 11,3 А. Значит минимальное значение тока расцепителя автомата защиты не может быть меньше 1,25×11,3 А=14 А.

Выбор аппаратов защиты по третьему условию, основывается на расчёте цепи по току. Из полученных значений максимальной токовой нагрузки выбирается минимальное значение.

Например, в группе розеток 220 В планируется максимальная мощность 3000 Вт. Реактивных нагрузок в цепи нет. Значит, максимальный ток нагрузки данной цепи будет 3000÷220=13,636 Ампер. Автоматов защиты с таким током нет. Значит, выбираем автомат защиты с меньшим значением тока отключения, то есть 10 А.

таблица расчёта

Выбор аппаратов защиты по току короткого замыкания

Параметр для выбора аппарата защиты по току короткого замыкания, называется отключающей способностью аппарата.

Напомню, что для срабатывания на токи короткого замыкания у автомата защиты должен быть комбинированный или электромагнитный расцепитель.

Выбор автоматов защиты для жилых помещений по току короткого замыкания часто опускается за скобки, так как современные автоматы защиты имеют запас по этому значению, а само значение для жилых помещений минимально.

Если вы посмотрите на корпус автомата защиты, то увидите одно большое значение в тысячах. Скорее всего, вы увидите одну из трех цифр: 4500, 6000, 10000. Они могут быть с параметром – А. Это и есть характеристика автомат защиты по току короткого замыкания.

  • Автоматы 4500 А подходят для жилых помещений;
  • 6000 А для общественных зданий;
  • 10000 А для промышленных зданий.

Как видите для жилого помещения, априори подойдет любой выпускаемый автомат защиты.

Автомат 4500 А

Выбор автоматов защиты по классу

Похож на выбор по току КЗ, выбор автоматов по классу. Классы автоматов есть, но для быта, на них мало кто обращает внимание.

Всего три класса автоматов защиты: B, C, D.

  • B – для электропроводки квартир и домов, в группах бытовые приборы и свет.
  • C – то же применение, но время отключения меньше (лучше) и токи срабатывания больше, что тоже лучше.
  • D – для трех-четырех полюсных автоматов, используются в промышленности.

Как видите, однополюсные автоматы защиты могут быть, только классов B и C и они оба подходят для жилых помещений.

Если вы задались вопросом выбора по классу, выбирайте класс C.

Выбор по напряжению и полюсам

Этот выбор аппаратов защиты и не выбор вовсе.

  • По умолчанию понятно, что для цепей 220 Вольт, нужно выбирать автоматы защиты на 220 Вольт.
  • Для отдельных цепей и ответвлений используют однополюсные автоматы защиты.
  • Для отключения всей цепи помещения, на вводе, ставим двух полюсные автоматы защиты. Они отключат и ноль и фазу.
  • Трех-четырех полюсные автоматы защиты используются в сетях 380 Вольт.

трехполюсной автомат защиты

Вывод

Как видите, в теории, выбор аппаратов защиты можно делать по 6-7 параметрам. На практике для жилого помещения без мощных двигателей, выбирают автоматы защиты с комбинированным расцепителем, по минимальному расчётному току нагрузки, учитывая авторитетность производителя.

Требования к аппаратам защиты;

Назначение аппаратов защиты

Цель практического занятия

ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Рекомендуемая литература

Контрольные вопросы

5.6.1 В электроустановках каких систем выполняется защитное зануление?

5.6.2 Назначение и принцип действия защитного зануления.

5.6.3 С какой целью выполняется повторное заземление нулевого провода?

5.6.4 Какие требования предъявляются к току короткого замыкания?

5.6.5 Назовите составляющие петли «фаза-нуль».

5.6.6 Какова цель расчета защитного зануления на отключающую способность?

5.6.7 Какие исходные данные необходимы для расчета защитного зануления на отключающую способность?

5.6.8 Какова последовательность расчета защитного зануления на отключающую способность?

3.Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др.; под. ред. С.В. Белова – М.: Машиностроение, 1989 – 368 с.

6.Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: «Знак», 2001. – 440 с., ил..

7.Правила устройства электроустановок: Раздел 1. Общие правила – 7-е издание. – М.: «Издательство ДЕАН», 2002, — 80 с. ГОСТ 12.1.038-82(2001). ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов – М.: Издательство стандартов, 2002.

10.Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1984 – 824 с.

Цель практического занятия – познакомить студентов с назначением, устройством, принципом действия, методикой выбора и расчета параметров аппаратов защиты в электроустановках.

Аппараты защиты служат для отключения электроустановок при возникновении в них ненормальных режимов, угрожающих работоспособности самих электроустановок и безопасности обслуживающего персонала.

В частности, являясь одним из элементов системы защитного зануления (системы TN), аппараты защиты должны обеспечивать надежное и быстрое отключение электроустановок при повреждении основной изоляции, предотвращая тем самым опасность поражения электрическим током при косвенных прикосновениях. Следовательно, от правильного выбора аппаратов защиты и их параметров существенно зависят и эффективность системы защитного зануления и электробезопасность обслуживающего персонала.

Для эффективного выполнения своих защитных функций аппараты защиты должны отвечать следующим требованиям:

— высокая чувствительность, которая проявляется в способности аппаратов защиты реагировать на достаточно малые отклонения режима работы электроустановки от нормального, что оказывает непосредственное влияние на степень безопасности обслуживающего персонала.

— недопустимость ложных отключений. Аппараты защиты должны надежно отключать электроустановки при возникновении в них аварийного режима, но не допускать отключения электроустановок при кратковременных токовых перегрузках (пусковые токи, броски тока при технологических перегрузках и т.п.).

— малое время отключения. Под временем отключения понимают период времени с момента возникновения аварийного режима до момента разрыва цепи тока аппаратом защиты. Чем меньше время отключения, тем выше степень безопасности, так как с уменьшением времени прохождения тока через тело человека опасность воздействия тока снижается.

— селективность (избирательность) действия. Селективность действия аппаратов защиты проявляется в их способности отключать от сети только поврежденные электроустановки и не допускать отключения исправных. Иными словами, под селективным действием аппаратов защиты следует понимать такую их работу, когда на появление ненормального режима работы (короткие замыкания, перегрузки и т.п.) реагирует только ближайший к поврежденной электроустановки аппарат защиты и не реагируют более удаленные аппараты. Это требование очень важное, так как не селективность действия аппаратов защиты приводит к ложному отключению исправных электроустановок, что может иметь нежелательные последствия.

Приведенные выше требования обязательно должны учитываться при выборе аппаратов защиты и их технических характеристик.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector