Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Условие выбора автоматического выключателя формулы

ВВЕДЕНИЕ

В Методических указаниях рассматриваются вопросы защиты от коротких замыканий сети постоянного тока электростанций и подстанций. Указания предназначены для обеспечения персонала электростанций и наладочных организаций, занимающегося эксплуатацией и наладкой системы постоянного тока, методикой расчетной проверки соответствия аппаратов защиты условиям надежной работы.

1. СОСТАВ НАГРУЗКИ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ

1.1. Основная нагрузка системы постоянного тока:

— устройства управления, сигн ализации, блокировки и релейной защиты;

— приводы выключателей (электродвигательные или электромагнитные);

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы смазки агрегатов;

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы уплотнения вала генераторов;

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы регулирования турбин;

— преобразовательный агрегат для аварийного питания устройств связи.

1.2. Перечисленные потребители не допускают перерыва питания, обычно они отключены и включаются в аварийных режимах.

1.3. Нагрузка системы постоянного тока может быть разделена на три вида:

— постоянная — соответствует току, потребляемому с шин постоянного тока в нормальном режиме и остающемуся неизменным в течение всего аварийного режима;

— временная — соответствует току потребителей, подключаемых к аккумуляторной батарее при исчезновении переменного тока и характеризует установившийся аварийный режим;

— кратковременная — длительностью не более 5 с; она характеризуется потребляемым от аккумуляторной батареи (АБ) током в переходном аварийном режиме.

Классификация потребителей постоянного тока по характеру приложения нагрузки:

Устройства управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты. Постоянно включенная часть аварийного освещения

Аварийное освещение. Электро двигатели аварийных маслонасосов систем смазки, уплотнения и регулирования. Преобразовательный агрегат связи

Пуск электродвигателей, включение и отключение приводов выключателей

1.4. В соответствии с Нормами технологического проектирования (НТП) для тепловых электростанций, входящих в энергосистему, длительность исчезновения переменного тока допускается не более 30 мин, а для изолированных ТЭС — 1 ч.

В течение этого времени — в установившемся авар ийном режиме — нагрузка равна сумме постоянной и временной нагрузок.

1.5. Постоянная нагрузка может быть определена по схемам питания потребителей постоянного тока или непосредственным измерением. Ее значение, как правило, невелико — 20 — 40 А, она не оказывает большого влияния на работу системы постоянного тока в аварийном режиме.

1.6. Наибольшая нагрузка переходного аварийного режима (толчковая) может иметь место в начальный период переходного процесса или через некоторое время в зависимости от моментов включения приводов масляных выключателей и пусков маслонасосов.

1.7. Пусковые токи электродвигателей резервных маслонасосов и токи, потребляемые приводами выключателей, могут быть определены на основании данных заводов-изготовителей или непосредственным измерением.

1.8. Наиболее удобной формой анализа работы потребителей системы постоянного тока электростанции является построение графика нагрузок I нагр = f(t) для аварийного получасового или часового режимов. Примеры построения таких графиков приведены на рис. 1, 2.

1. Постоянная нагрузка

2. Аварийное освещение

3. Приводы выключателей

4. Преобразовательный агрегат связи

5. Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения

6. Электродвигатели аварийных маслонасосов смазки

Суммарный график нагрузок

Рис. 1. График нагрузок аварийного получасового режима для ТЭС с поперечным связями

Примечани я: 1. Расчетные графики нагрузок постоянного тока приведены для ТЭС с поперечными связями. 2. Разброс моментов включения аварийных насосов разных турбоагрегатов отражен на графиках 5 и 6. На суммарном графике условно принято включение сначала маслонасосов уплотнения, а затем насосов смазки. Принимаемый порядок их включения не влияет на значение расчетных токов. 3. В конце аварийного режима (t = 30 мин) показан толчковый ток любого выключателя главной схемы, так как в этом случае принимается включение выключателей по одному. Условно принято включение выключателя У-220 с наибольшим током потребления привода (ШПЭ-44). 4. Рассмотрен случай питания аварийных нагрузок трех агрегатов (3×60 мВт или 2×60 + 1×100 мВт).

1. Постоянная нагрузка

2. Аварийное освещение

3. Приводы выключателей

4. Преобразовательный агрегат связи

5. Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения генераторов

6. Электродвигатели аварийных маслонасосов смазки

Суммарный график нагрузок

Рис. 2. График нагрузок аварийного получасового режима для ТЭС с блоками мощностью 150 — 200 МВт

Примечани е. Время включения насосов уплотнения (30 с) и смазки (1 мин) принято условно. В общем случае моменты включения указанных насосов для 1-го и 2-го блоков не совпадают, что учтено в суммарном графике нагрузок.

2. НАГРУЗКИ ПЕРЕХОДНОГО АВАРИЙНОГО РЕЖИМА

2.1. Время возникновения наибольшей толчковой нагрузки зависит от распределения моментов включения приводов масляных выключателей и пуска маслонасосов.

2.2. Суммарный ток, потребляемый приводами выключателей, достигает максимального значения при переключениях на резервный источник питания СН (АВР).

2.3. Возможны следующие режимы работы АВР:

— мгновенное переключение питания с рабочего на резервное по импульсу от отключающихся выключателей рабочего питания;

— переключение на резервное питание с выдержкой времени 2 — 2,5 с по импульсу от пускового органа минимального напряжения.

2.4. Учет пусковых токов отдельных потребителей постоянного тока выполняется по-разному в зависимости от типа электростанции и мощности устанавливаемых основных агрегатов.

2.5. Для ТЭС с поперечными связями в тепловой части и агрегатами 60 и 100 МВт в начальный момент аварийного процесса и толчковом токе участвуют: постоянная нагрузка, нагрузка от аварийного освещения, нагрузка от приводов выключателей и пусковой ток преобразовательного агрегата оперативной связи, включающегося мгновенно.

Читайте так же:
Таблица для подбора автоматических выключателей

Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения генераторов и смазки пускаются позже за счет работы в начале выбега агрегата главного маслонасоса на валу (пуск первого насоса принимается через 30 с, второго — через 1 — 2 мин после начала аварийного режима).

2.6. При расчетах следует исключить возможность сов падения пусковых режимов всех маслонасосов. Максимальную толчковую нагрузку следует принимать в переходном режиме как сумму установившихся токов, аварийных маслонасосов и пускового тока одного наиболее крупного насоса (см. рис. 1).

2.7. На ТЭЦ с поперечными связями в тепловой части мощностью до 200 МВт устанавливается одна аккумуляторная батарея, а при мощности более 200 МВт — две одинаковой емкости, которые вместе должны обеспечить питание маслонасосов смазки турбин и водородного уплотнения генераторов всех агрегатов электростанции, а также преобразовательного агрегата связи и всех нагрузок аварийного освещения.

На ТЭС с блочными тепловыми схемами для каждых двух блоков, обслуживаемых с одного блочного щита, предусматривается, как правило, одна аккумуляторная батарея.

Для блоков мощностью 300 МВт и выше в тех случаях, когда установка одной батареи на два блока невозможна по условиям выбора коммутационной аппаратуры постоянного тока, допускается установка отдельной батареи для каждого блока. В зависимости от типа и мощности блоков последовательность включения отдельных нагрузок постоянного тока в аварийном переходном режиме различна.

2.8. Для ТЭС с блоками 200 МВт и менее в нормальном режиме в системах смазки и уплотнений давление создается за счет работы главного маслонасоса на валу турбины, включение аварийных маслонасосов происходит аналогично указанному выше для ТЭЦ: можно считать, что маслонасос смазки включается через 1 — 2 мин, маслонасос уплотнения — через 30 с после начала выбега агрегата.

Значение и момент появления максимальных расчетных толчковых токов зависят от типа применяемых выключателей. При использовании воздушного выключателя в цепи резервного трансформатора СН расчетный ток для двух блоков будет максимальным в тот момент, когда аккумуляторная батарея уже несет нагрузку установившегося режима одного блока и принимает толчковую нагрузку переходного режима второго блока при пуске наиболее мощного маслонасоса. При использовании в схеме резервного трансформатора СН на стороне высокого напряжения масляного выключателя наибольшая расчетная толчковая нагрузка возникнет при АВР первого блока. В этом случае определяющим может также явиться время окончания аварийного разряда аккумуляторной батареи, когда значительные толчковые токи воспринимаются разряженной батареей. Этот режим должен проверяться с учетом включения в конце аварийного режима выключателей по одному.

2.9. Для электростанций с блоками 300 МВт и выше в аварийных режимах характерны значительные суммарные толчковые нагрузки, так как при исчезновении переменного тока на АБ почти одновременно накладываются нагрузки приводов при включении выключателей, электр одвигателей маслонасосов смазки и регулирования (для турбин ЛМЗ), маслонасосов уплотнения вала генераторов, агрегата связи и аварийного освещения.

График нагрузок аварийного режима для ТЭС с блоками мощностью 150 — 200 МВт приведен на рис. 2.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

3.1. Сопротивление проводов, кабелей и шин может быть рассчитано, если известны их длина и сечение по формуле

где R — сопротивление, Ом;

ρ — удельное сопротивление, Ом · мм 2 /м;

S — сечение, мм 2 .

Для меди ρ = 0,0172 Ом · мм 2 /м.

Для алюминия ρ = 0,0283 Ом · мм 2 /м.

Для коммутационных и защитных аппаратов сопротивление переходных контактов R пк составляет:

R пк = 1 · 10 -3 Ом.

Для элементного коммутатора сопротивление R эк составляет:

R эк = 5 · 10 -3 Ом.

3.2. Сопротивление элементов сети постоянного тока можно измерить обычными методами: с помощью моста или методом амперметра-вольтметра. Для измерения сопротивления отходящей тупиковой линии она должна быть выведена из работы. На противоположном конце кабеля устанав ливается закоротка, затем производится измерение. Недостатком этого метода является необходимость вывода линии из работы. Примерно 80 % общего числа присоединений щитов постоянного тока составляют «кольца» оперативного тока, вывод из работы которых связан с большими трудностями, а при работе основного оборудования практически невозможен.

Используя особенность «колец» оперативного тока, заключающуюся в том, что оба источника питания расположены на сравнительно небольшом расстоянии один от другого (не более 30 м), их сопротивление может быть измерено под нагрузкой. Для этого «кольцо» переводится в режим одностороннего питания. Со стороны отключенного источника питания к «кольцу» через рубильник подключается резистор сопротивлением 100 — 200 Ом и номинальным током 1 — 2 А последовательно с амперметром.

Затем производят измерение падения напряжения на одном полюсе «кольца» при замкнутом рубильнике от протекания по нему дополнительного тока ΔI и разомкнутом рубильнике. Сопротивление цепи, «кольца» при этом определяется по формуле

(3.2)

где U 2 , U 1 — падение напряжения на полюсе соответственно при протекании по нему дополнительного тока и без него;

ΔI — дополнительный ток.

Схема измерения приведена на рис. 3.

Читайте так же:
Уаз буханка выключатель сигнала торможения

Рис. 3. Принципиальная схема измерения сопротивлений «колец» постоянного тока

4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

4.1. Ток короткого замыкания в сети постоянного тока, питающейся от аккумуляторной батареи СК, определяется по формуле

где I кз — ток короткого замыкания, А;

E расч — расчетная ЭДС одного элемента , В;

n — количество элементов батареи;

R АБ — внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, Ом;

R ц — сопротивление цепи короткого замыкания.

4.2. В формуле (4.1) E расч , R АБ — фиктивные расчетные величины, нелинейно зависящие от тока, протекающего через АБ. В свою очередь этот ток зависит от сопротивления цепи короткого замыкания. Для упрощения расчетов кривая нелинейной зависимости тока в АБ от сопротивления, на которое она замкнута, заменяется двумя прямолинейными участками, пересекающимися в точке, соответствующей граничному сопротивлению.

Значение этого сопротивления зависит от номера батареи и количества включенных в работу элементов в соответствии с выражением 4.2:

где R гр — граничное сопротивление, Ом;

N — номер аккумуляторной батареи.

4.3. В том случае, если R ц < R гр , принимается E расч = 1,73 В

Если же R ц > R гр , то принимается E расч = 1,93 В

4.4. Значения сопротивлений, вычисленные по формулам (4.2), (4.3), (4.4) для наиболее часто применяемых на электростанциях аккумуляторных батарей, приведены в табл. 1.

выбор автоматического выключателя по току К.З?

ток Короткого замыкания =122А. какой максимальный я могу выбрать автомат? где то слышал ток К.З. делется на 3, получается для данного случая я могу поставить максимално 40А автомат.?
Исходные данные:
— Марка и сечение проектируемого кабеля выбрано в соответствии с требованиями заказчика и принятым проектным решением: СИП 4х16;
— Длина трассы электроснабжения от точки подключения до ЩУ БС L=275м;
Минимальный ток короткого замыканя определяется исходя из того условия, что замыкание происходит в самом удаленном участке защищаемой цепи. Это замыкание может произойти между фазным и нулевым рабочим проводниками.
Для упрощения расчета минимального тока короткого замыкания используется следущие данные: сопротивление проводника в результате нагрева увеличивается на 50% от номинального, напряжение источника снижается до 80%.
Расчетные формулы:
I=0.8*U/(1.5*&#961;*2*L/S)
где U — номинальное напряжение между фазой и нетралью;
&#961; — удельное электрическое сопротивление алюминия =0,028 Ом*мм&#178;/м;
L — длина проводника 2*275=550м;
S — сечение проводника =16мм&#178;.
Данные расчета:
I=0.8*220/(1.5*0.028*2*275/16)=122.2А

#2 Ответ от Bogan07 28 ноября 2008г. 12:33:48

  • На форуме с 12 декабря 2007г.
  • Сообщений: 59
  • Спасибо: 1
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

> Максим
если я не ошибаюсь, то надо выбрать автомат, который сработает при таком токе кз. это определяется характеристикой автомата(BCD). обычно берут характеристику C. в этом случае Iкз должно быть больше чем 10*In, то есть максимальный автомат по номиальному току 10А. Если характеристика автомата B, то значение номинального тока в пять раз должно быть меньше, то есть в данном случае автомат на 20А.
Вот вкратце все. для определения требуемой характеристики автомата можно воспользоваться каталогом автоматов того же АВВ.

#3 Ответ от Bogan07 28 ноября 2008г. 12:54:49

  • На форуме с 12 декабря 2007г.
  • Сообщений: 59
  • Спасибо: 1
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

> Максим
поправлюсь:
". при замыкании на корпус или нулевой рабочий проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее: . значения 1,1*In*N, для автоматических выключателей с мгновенным расцеплением, где N равно 5,10,20 при характеристиках B,C,D соответственно."
для остальных известных мне случаев при замыкании на корпус или нулевой рабочий проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее трехкратного значения In.

#4 Ответ от Олег 17 января 2009г. 13:26:17

  • На форуме с 23 января 2007г.
  • Сообщений: 24
  • Спасибо: 0
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

Характеристики В; С; D — в основном для автоматов с небольшими токами (до 100А). У мощных автоматов для каждого типа указывается свой ток срабатывания по К.З. Ваш расчетный ток К.З. должен быть больше тока К.З. автомата.
Но вообще то номинал автомата выбирается по нагрузе, которую он должен держать, а уж если ток К.З. не соответствует характеристикам автомата, то нужно менять другие параметры(например сечение жил кабеля), чтобы увеличить ток К.З. линии.

#5 Ответ от Дмитрий Щуров 23 января 2009г. 09:40:10

  • На форуме с 23 января 2009г.
  • Сообщений: 3
  • Спасибо: 0
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

Здравствуйте коллеги!
Хотел бы посоветоваться. У меня встал вопрос на соответствие старой терминологии новой.
Термины согласно ГОСТ Р 50030.2-99:
Icu — номинальная предельная наибольшая отключающая способность, кА
Ics — номинальная рабочая наибольшая отключающая способность, кА
Icm — номинальная наибольшая включающая способность, кА
Насколько я понял они соответствуют традиционным:
ОПКС — одноразовая предельная коммутационная способность, кА
ПКС — предельная коммутационная способность, кА
Электродинамическая стойкость, кА
Таким образом при проверке автоматического выключателя по условиям КЗ нужно выполнение следующих условий:
Ics > Iкз max (действующее значение периодической составляющей максимального тока КЗ)
Icm > Iкз уд (амплитудное значение ударного тока КЗ)
Уважаемые коллеги, хотелось бы услышать ваши комментарии на эту тему.

Читайте так же:
Трехфазный автоматический выключатель схема подключения

#6 Ответ от фарэнгейт 26 января 2009г. 03:01:43

  • На форуме с 9 июня 2008г.
  • Сообщений: 47
  • Спасибо: 0
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

2Максим
расчетный ток разве не нужен для выбора автомата?
Я не проектант, но знаю, что есть характеристики срабатывания B, С, D, K, Z. Которые обеспечивают максимальную отсечку.

#7 Ответ от Дмитрий Щуров 26 января 2009г. 10:11:24

  • На форуме с 23 января 2009г.
  • Сообщений: 3
  • Спасибо: 0
Re: выбор автоматического выключателя по току К.З?

Если говорить про полную процедуру выбора автоматического выключателя, то нужно выполнить следующий перечень условий:
1. Ir > Iр, где
Ir — ток уставки теплового расцепителя, А
— расчетный ток линии, А
2. Im*K1 > Iкз min,
Im*K2 < Iпуск, где
Im — ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А
(задается либо непосредственно в Амперах, либо в кратности к Ir,
либо типом характеристики (В, С, D), которая подразумевает
соответствующую кратность к Ir)
K1 — коэффициент гарантированного срабатывания, о.е.
К2 — коэффициент гарантированного несрабатывания, о.е.
Iкз min — минимальный ток короткого замыкания, А
Iпуск — пусковой ток нагрузки, А
3. Ics > Iкз max,
Icm > Iкз уд, где
Ics — номинальная рабочая наибольшая отключающая способность, кА
Icm — номинальная наибольшая включающая способность, кА
Iкз max — действующее значение периодической составляющей максимального тока короткого замыкания, кА
Iкз уд — амплитудное значение ударного тока, кА

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Для многоразовой защиты электрических сетей и установок от перегрузок и коротких замыканий применяются системы автоматических выключателей. В настоящее время на российском рынке представлены автоматические выключатели таких компаний, как ОАО «Контактор», ОАО «ДЗНВА», ООО «КЭАЗ»,«IEK», ООО «ТЕХЭНЕРГО», «EKF» и др. Самыми известными и крупными производителями автоматических выключателей за рубежом являются такие компании, как «GeneralElectrik»,«HAGER», «Legrand»,

«SchneiderElectric», «ABB», «Siemens» и др.

К основным техническим характеристикам автоматических выключателей относятся: номинальный ток, номинальное напряжение, время срабатывания, класс выключателя, отключающая способность. Рассмотрим каждую из характеристик более подробно[15].

Номинальное напряжение Uн,В. – напряжение переменного или постоянного тока, протекающего через автоматический выключатель, при котором нормируются его технические характеристики;

Номинальный ток выключателя Iн.а, А. – нормируемое значение тока, протекающего в длительном режиме через автоматический выключатель принормальных условиях эксплуатации. Определяется его контактами и другими проводящими частями;

Номинальный ток теплового расцепителя Iн.т, А – калиброванное значение рабочего тока, при длительном протекании которого не происходит отключения автоматического выключателя. Калиброванные значения номинального рабочего тока теплового расцепителя выбираются из стандартного ряда, но не могут превышать номинального тока выключателя;

Ток срабатывания при перегрузке Iс.п, А – ток, приводящий к срабатыванию автоматического выключателя за время, достаточного для достижения установившегося теплового состояния. В каталожных данных задаѐтся отношением Iс.n/Iн.m (1,15 1,35).

Уставка по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания (ток срабатывания отсечки) Iс.о, А. – такое значение тока, при котором происходит практически мгновенное срабатывание автоматического выключателя с разрывом электрической цепи. Нормируется либо в единицах тока, либо как величина, кратная току теплового расцепителя Iн.т.

Для современных автоматических выключателей, выполненных в стандарте DIN, уставка по току срабатывания в зоне короткого замыкания стандартизована и определяется как характеристика мгновенного расцепления и имеет обозначение:

характеристика «В» — ток электромагнитного расцепителя лежит в пределах 3-5·Iн.т; характеристика «С» — то же 5-10·Iн.т;

характеристика «D» и «К» — то же 10-14·Iн.т; характеристика «L» — то же 3-4·Iн.т; характеристика «U» — то же 6-9·Iн.т; характеристика «Z» — то же 2,5-3,5·Iн.т;

Время срабатывания в зоне токов короткого замыкания tc .о, с. определяет время выдержки до разрыва электрической цепи при достижении протекающего через выключатель тока величины, равной или превышающей уставку тока электромагнитного расцепителя. Нормируется для селективных выключателей с регулируемой выдержкой времени и равно 0,1÷0,7 с. У неселективных нетокоограничивающих выключателей время срабатывания отсечки,как правило, не превышает 0,1с. и приводится в каталогах.

Предельная коммутационная способность ПКС, кА – максимальное значение тока короткого замыкания, которое выключатель способен включить и отключить несколько раз, оставаясь в исправном состоянии. Одноразовый ПКС (ОПКС) называется наибольшее значение тока, которое выключатель может отключить один раз. После этого дальнейшая работа выключателя не гарантируется.

Автоматические выключатели выбираются по параметрам нормального режима и проверяются из условия пиковых режимов и режимов коротких замыканий. Выбор выключателей рассмотрим в Табл.1[15].

Выбор автоматического выключателя

Соответствие номинального напряжения автоматического выключателя номинальному напряжению сети

где Uном.а, В – номинальное напряжение автоматического выключателя (указывается в паспортных данных);

Uном.с, В – номинальное напряжение сети.

Соответствие номинального тока автоматического выключателя расчѐтному току защищаемой цепи

где Iн.а, А– номинальный ток автоматического выключателя (принимается по каталожным данным);

Ip.max, А – максимальный рабочий ток цепи защищаемой автоматом

Читайте так же:
Схема двухкнопочного выключателя legrand

Тепловой расцепитель автоматического выключателя выбирают из условия отстройки от рабочих и пиковых токов электроприѐмников

где Iн.т, А – номинальный ток теплового расцепителя;

Ip.max, А – максимальный рабочий ток цепи, защищаемой автоматическим выключателем;

Kн – коэффициент надѐжности, принимаемый равным:

Kн=1 – для электрических цепей ламп накаливания и люминесцентных

ламп при защите автоматическим выключателем с тепловым расцепителем. А также цепей для люминесцентных ламп при автоматическом выключателе с комбинированным расцепителем;

Kн=1,4 – для электрических цепей ламп высокого давления (ДРЛ) при защите автоматическим выключателем с тепловым расцепителем, а также при защите цепей ламп накаливания и ламп высокого давления при защите автоматическими выключателями с комбинированным расцепителем.

Электромагнитныйрасцепитель автоматического выключателя выбирают из условий отстройки от пиковых токов электроприѐмников

где Ic.o, А – ток срабатывания электромагнитного расцепителя;

Kн.о– коэффициент надѐжности отстройки,

Kн.о = 1,05 · Кз · Ка · Кр,

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

Кз – коэффициент запаса, принимается равным 1,1;

Ка – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пиковом токе электроприѐмника;

Кр – коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки. Принимается по каталожным данным.

Эффективность защиты электрических сетей от перегрузки

Защита от перегрузок будет эффективна, если выполняются условия: Для невзрывоопасных помещений (зон):

где Iс.п, А – ток срабатывания от перегрузки;

Iд.д, А – длительно допустимая электрическая нагрузка проводников электрической сети.

Для взрывоопасных помещений (зон):

Ток срабатывания от перегрузки определяется по каталожным данным автоматических выключателей.

Соблюдение условия селективности

При выборе в качестве аппаратов защиты неселективных выключателей следует обеспечить их селективное действие хотя бы при однофазных коротких замыканиях.

Iс.о.послед ≥ Кн.о · Iк.пред,

где Iс.о.послед, А — ток срабатывания отсечки одной из двух последовательно соединѐнных защит, расположенной ближе к источнику питания

Iк.пред, А – наибольшее значение тока однофазного КЗ в конце зоны действия одной из защит, расположенной ближе к источнику питания;

При выборе в качестве аппаратов защиты селективных выключателей с регулируемой выдержкой времени срабатывания отсечки, селективность обеспечивается при выполнении условия:

где tс.о.послед,с– время срабатывания отсечки автоматического выключателя расположенного ближе к источнику питания;

tс.опред,с– время срабатывания отсечки автоматического выключателя расположенного дальше от источника питания;

∆t,с – ступень селективности, зависящая от типа селективного выключателя и принимаемая по каталогу.

В этом случае избирательность действия защит обеспечивается возрастанием времени срабатывания по цепи от конечного потребителя до ввода в электроустановку.

Причѐм ближний к потребителю автоматический выключатель должен иметь минимальное время срабатывания, т.е. быть неселективным. При

выполнении этих условий удаѐтся построить селективную защиту электрической сети во всѐм диапазоне сверхтоков.

Условие стойкости при КЗ

где ПКС – предельная коммутационная способность автомата (принимается по каталогу).

Ik.max – максимальное значение трѐхфазного тока при КЗ в месте установки автомата.

Допускается поверять автоматический выключатель по значению тока одноразовой предельной коммутационной способности (ОПКС), а также устанавливать нестойкие при КЗ выключатели или группы выключателей, если они защищены расположенными ближе к источнику питания стойкими при К.З. выключателем, обеспечивающем мгновенное отключение всех КЗ с током, равным или большим тока ОПКС, указанных нестойких выключателей.

Большинство современных автоматических выключателей – комбинированные. Они имеют электромагнитный и тепловой расцепитель и могут одновременно защищать и от перегрузок сети, и от коротких замыканий. Монтируются выключатели на 35 мм DIN-рейку, поэтому их ещѐ часто называют модульными.

В настоящее время легко найти изделия на токи 6-63А, с характеристикой В,C,D, с отключающей способностью от 4,5 кА до 6 кА, с количеством полюсов 1-4, износостойкостью 20000 срабатывания, наработкой 6000-10000 часов.

Самым популярным и распространѐнным типом автоматических выключателей является класс С. Данный класс автоматов применяется как для бытового назначения, так и для промышленных целей для осветительных сетей, двигателей и трансформаторов. Наиболее распространѐнные автоматические выключатели класса С представлены в Табл.2.

Рассмотрим и проанализируем данные Табл.2.. Цена на современные однополюсные автоматические выключатели российского производства колеблется от 44 до 215 руб. Цена на выключатели зарубежного производства колеблется от 60 до 395 руб. Если сравнить выключатели отечественного производителя между собой, то самыми выгодными решениями будут выключатели компаний EKF, IEK и ООО «КЭАЗ». Выключатели компаний «ТЕХЭНЕРГО»,

Таблица 2 Технические характеристики однополюсных автоматических выключателей на номинальный ток 63 А

Выбор автоматического выключателя

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (автоматы), имеют массу преимуществ перед автоматическими пробками и пробками с плавкими вставками.

Современные защитно-предохранительные приборы и арматура имеют различное исполнение, но в быту, наибольшее распространение получили клавишные выключатели, имеющие клавишу включения-выключения и два контакта для соединения с наружной электромагистралью и домашней сетью.

Основной задачей любого автоматического выключателя является защита внутренней электропроводки от токовой перегрузки и как следствие этого – предотвращение ее разрушения или перегрева, которое может привести к пожару.

При превышении тока в сети порогового значения, автомат срабатывает, обесточивая помещения до момента, когда перегрузка не будет устранена. Большинство автоматов приводятся в рабочее состояние (включаются) вручную, что позволяет устранить повторные отключения при колебаниях нагрузки.

Читайте так же:
Сенсорный выключатель для открытой установки

Большинство автоматических выключателей, устанавливаемых в бытовых электросетях, можно разделить на три категории:

  1. Центральный автоматический выключатель, роль которого раньше выполнял рубильник, устанавливается в распределительном щитке. Его назначение – полностью обесточить жилище (квартиру или индивидуальный дом) при проведении ремонтных-электротехнических работ, при стационарном подключении новых бытовых потребителей энергии, а также при использовании как аварийного устройства, срабатывающего, когда другая предохранительная аппаратура по той или иной причине не сработала. Обычно, центральный автомат отключает все питающие цепи – фазу и ноль при однофазной проводке и все три фазы и ноль при трехфазном электроснабжении.
  2. Автоматы, обеспечивающие аварийное отключение какой-либо одной квартирной электромагистрали, от которой питаются несколько потребителей энергии. Обычно, в городских квартирах, через отдельный автомат запитывается каждое жилое и бытовое помещение – кухня, гостиная, детская, рабочий кабинет. Кроме того, в частных жилых домах, многие владельцы стараются дифференцировать разводку по типам помещений – жилые, бытовые, с повышенной влажностью и тому подобное, используя для электроснабжения каждого отдельную линию. Существует и другой принцип установки этой категории автоматических выключателей – один отвечает за розетки, а второй за освещение.
  3. Индивидуальные автоматические выключатели, через которые запитаны мощные потребители электроэнергии – электроплиты, стиральные машины, варочные панели, электроводонагреватели. Обычно, они устанавливаются для повышения безопасности эксплуатации бытовых приборов, мощность которых превышает 1,5-2,0 киловатта.

Виды и критерии выбора

Различных типов автоматических выключателей используется не особенно много, и их классификация производится по трем признакам:

  1. Максимальному напряжению, на которое рассчитан прибор конкретной марки.
  2. Количеству полюсов, которые замыкает отдельное устройство.
  3. Максимальной токовой нагрузке, при превышении которой срабатывает автомат.

Все бытовые защитные устройства могут быть однополюсными и многополюсными. Однополюсный выключатель встраивается в отдельную фазу (реже в нулевую линию). Многополюсные (трехполюсные) предназначены для установки в трехфазные сети, а двухполюсные для подключения к ним фазы и нуля в однофазных электросетях.

Напряжение в сети может быть равным 220,0 или 380,0 вольт. Реже можно встретить электропитание временных бытовок или помещений индивидуальных бань в 12 или 24 вольта. Выбор марки автомата по этому параметру достаточно прост – зная значение сетевого напряжения, выбирают электроприбор, соответствующий его величине.

Максимальная токовая нагрузка, по которой выбирается прибор, показывает какое значение тока в электросети приведет к срабатыванию автоматического выключателя.

Для выбора прибора по этому параметру, необходимо знать число потребителей электроэнергии, подключенных к отдельной линии, запитанной через автомат и их суммарную мощность. Сегодня, выпускаются модельные линии этих приборов, каждый типоразмер которого рассчитан на срабатывание при конкретном значении протекающего через него тока.

Обычно, токовые значения автомата выбираются из ряда 2,5; 4,0; 6,0; 10,0 …160,0 ампер.

Для этого, достаточно воспользоваться формулой:

Формула

Конечно, для реальных условий эксплуатации, фактически протекающий в электросети (отдельной линии), ток может быть несколько выше расчетной величины. Этот запас необходим для предотвращения случайного срабатывания автомата при случайных скачках напряжения.

Кроме того, пусковой ток компрессора холодильника или стиральной машины в режиме отжима, в несколько раз превышает токовую нагрузку при номинальной мощности. Поэтому, все автоматические выключатели имеют некоторую инерционность и запас мощности, которые показывают, во сколько раз ток срабатывания превышает номинальное значение.,

В принципе, для выбора конкретного типоразмера электрического защитного прибора, знания вышеприведённых параметров достаточно. Однако, часто, особенно при модернизации квартирного электробеспечения, когда замена электропроводки не производится, выбор автомата можно осуществить по диаметру жилы отдельного провода.

При прокладке электропроводки, величина диаметра провода выбирается также по максимальной токовой нагрузке.

Зная диаметр отдельной жилы (провода) (d) можно определить его сечение (S), для чего используется следующее выражение:

, Формула

Выбор конкретной модели производится по выбранному табличному значению тока. При этом,срабатывание автоматического выключателя предотвратит выгорание электропроводки при подключении слишком мощных потребителей электроэнергии.

Таблица:

Таблица сечения жилы

Выбор конкретной модели

Сегодня электротехническую арматуру выпускает достаточно много производителей. Причем многие из них используют собственную систему маркировки, а электрические характеристики конкретного типоразмера или модели можно определить только по каталожному номеру.

Разобраться в путанице этих обозначений неспециалисту довольно затруднительно, поэтому большинство самодеятельных электриков предпочитают устанавливать проверенные в эксплуатации устройства, нарекания на которые минимальны.

К таким автоматам можно отнести:

Автоматический выключатель АВВ

Шведско-швейцарские автоматы, имеющие модульную конструкцию, из которых можно собрать любую линейку защитных устройств, выпускаемых на все расчетные токи и используемые напряжения.

«Дженерал электрик», («JE») и «Легранд»

Модульные автоматические выключатели.

Выключатель AE

Российская защитная арматура. Несмотря на брендовые названия первых трех типов автоматов, многие из них производятся по лицензии на российских или китайских заводах, выпускающих электротехническую продукцию.

Особенности установки и эксплуатация

Установка автоматического выключателя

Сегодня, в городской квартире и индивидуальном жилом доме, может быть установлено несколько автоматических выключателей.

Существует определенный регламент, устанавливающий правила монтажа и размещения защитной арматуры различного назначения:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector