Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели, применяемые на напряжение до 1 кВ, выпус-каются с расцепителями трех видов:

1) тепловым с обратно зависимой от тока нагрузки выдержкой времени;

2) электромагнитным с независимой от тока характеристикой;

3) полупроводниковыми расцепителями.

Полупроводниковый расцепитель имеет возможность:

1) регулирования тока при нагрузке с установкой тока трогания и регулирова-нием времени срабатывания 4, 8, 16 с;

2) регулирования при КЗ с установкой тока трогания (3-10) Iном и регулирова-нием времени срабатывания 0,1; 0,25; 0,4 с. Электромагнитный расцепитель при этом отсутствует.

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

1) номинальному напряжению, В

где Uн.вкл – номинальное напряжение выключателя; Uн.с – номинальное напряжение сети.

2) номинальному току, А

где Iн.вкл – номинальный ток выключателя; Iр–расчетный ток участка цепи.

3) номинальному току, А расцепителя: 3.1) теплового

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

Iн.э.р–номинальный ток электромагнитного расцепителя А.

н.э.р ≥ з ∙ р ,(103)

где kз – коэффициент защиты определяется согласно [27, 28, 29].

Значения Iн.т.р. и Iн.э.р. округляются до табличных значений.

При определении токов срабатывания расцепителей учитывают коэффициен-ты разброса kр = 1 — 1,1 и надежности kн = 1,1 — 1,3, срабатывания:

3.3.1) теплового расцепителя, А

ср.т.р ≥ р ∙ н ∙ р ,(104)
3.3.2) электромагнитного расцепителя, А
ср.э.р ≥ р ∙ н ∙ пик .(105)

4) Автоматические выключатели должны быть проверены:

4.1) по отключающей способности, А

н.откл ≥ п0 .(106)
4.2) по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.
Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится
ч (3) =(3)
кз мин≥ 1,5(107)
ср.э.р
Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится
(1) =(1)
кз мин≥ 3(108)
ч
ср.э.р
где (3)и (1)определится согласно (96) и (97);
кз минкз мин
4.3) Выбранный автоматический выключатель не должен являлся ограничите-
лем пропускной способности выбранного сечения проводника, в А, по условию
дл.доп ≤ ср.э.р ;(109)
4.3.1) для автоматических выключателей с нерегулируемой характеристикой
ср.т.р ≤ дл.доп ;(110)
4.3.2) для автоматических выключателей с регулируемой характеристикой
ср.т.р ≤ 1,25 ∙ дл.доп ;(111)
4.4) на динамическую стойкость по условию

динуд.(112)

Рекомендуются к установке автоматические выключатели серии АЕ 2000, А 37, ВА и Электрон представленные в [29].

Например, для защиты электроприемника №1 – «Отрезной станок с ножовоч-ной пилой», Iн = 4,24, Iпуск/Iн = 5 согласно таблице «Исходные данные».

Выбирается автоматический выключатель ВА47-29 с тепловым и электромаг-нитным расцепителями. параметрами Uн = 450 В, Iн.вкл = 6 А, т.к. согласно (100)

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (104)

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда Iн.т.р = 6 А.

Пиковый ток одного электроприемника равен пусковому току согласно (39) и по исходным данным, определится

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (105)

при значении уставки 10×Iн.т.р для ВА47-29,

Проверка выбранного автоматического выключателя:

по отключающей способности согласно (106)

Условие проверки выполняется.

По чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (107) при кз (3) мин = 1,076 кА, согласно (95),

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (108) при к (1) 3мин = 0,88 кА согласно (96),

Условие проверки выполняется.

Выбранный автоматический выключатель не должен ограничивать пропуск-ную способность выбранного сечения проводника согласно (109) для электромаг-нитного расцепителя

Условие проверки выполняется.

Проверка для теплового расцепителя для автоматических выключателей с не-регулируемой характеристикой для ВА47-29 согласно (110)

Условие проверки выполняется.

Проверка на динамическую стойкость по условию согласно (112),

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА47-29. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 23.

Таблица 23 – Параметры аппарата защиты

ПараметрУставкаЗначение параметра
Номинальный ток автомата, АIн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, АIн.т.р.6,0
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А1,45 · Iн.т.р.1,45·6,0=8,7
Ток срабатывания в зоне КЗ, А10·Iн.т.р10·6,0 = 60
Ток электромагнитного расцепителя, АIср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с0,01
Предельная коммутационная способность, кАIн откл4,5

Например, для защиты линии, питающей шинопровод ШР1, выбор выполня-ется следующим образом.

Расчетный ток шинопровода Iр = 23,69 А. параметры электроприемника с наибольшим пусковым током, подключенного к шинопроводу ШР-1 – №9 — Трубо-гибочный станок, Iн.макс = 14,2 А, kи = 0,14, Iп/Iн = 6,5.

Выбирается автоматический выключатель ВА 13-29 с тепловым и электромаг-нитным расцепителями и гидравлическим замедлителем, предназначенный для за-щиты распределительных и групповых цепей, имеющих различную нагрузку. Реко-мендуются к применению в вводно-распределительных устройствах на производ-стве [30]. Номинальные параметры Uн = 400 В, Iн.вкл = 63 А, согласно (100)

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (104)

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда Iср.т.р = 40 А.

Пиковый ток шинопровода

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (105)

при значении уставки 6×Iн.т.р для ВА 13-29,

Принимается Iср.э.р = 260 А

Проверка выбранного автоматического выключателя по отключающей способности согласно (106)

Читайте так же:
Номинал автоматического выключателя по току нагрузки

Условие проверки выполняется.

по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (107),

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (108)

при кз (1) мин = 0,975 кА согласно (98),

Условие проверки выполняется.

Выбранный автоматический выключатель не должен ограничивать пропуск-ную способность выбранного сечения проводника согласно (110) для электромаг-нитного расцепителя

Условие проверки выполняется.

Проверка для теплового расцепителя для автоматических выключателей с не-регулируемой характеристикой для ВА 13-29 согласно (111)

Условие проверки выполняется.

Проверка на динамическую стойкость по условию согласно (112),

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА 13-29. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 24.

Таблица 24 – Параметры аппарата защиты

ПараметрУставкаЗначение параметра
Номинальный ток автомата, АIн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, АIн.т.р.
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А1,2 · Iн.т.р.1,2·40=48
Ток срабатывания в зоне КЗ, А5·Iн.т.р6·40 = 260
Ток электромагнитного расцепителя, АIср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с0,1
Предельная коммутационная способность, кАIн откл

Для защиты шин низкого напряжения (ШНН) ЦТП, выбор аппарата защиты выполняется следующим образом.

Расчетный ток двух секций ШНН определен согласно (15) используя полную мощность силовой и осветительной нагрузки цеха, определенную в п. 3.10. При вы-боре автоматического выключателя используется расчетный ток цеха, (а не расчет-ный ток одной секции), т.к. в аварийном режиме, при замкнутом секционном вы-ключателе через SF1 будет протекать ток двух секций ШНН цеха, поэтому,

Параметры электроприемника, создающего наибольший пиковый ток – элек-троприемник №35 – Кран мостовой, Iн.макс = 55 А, kи = 0,01, Iп/Iн = 5,8.

Выбирается автоматический выключатель ВА53-41 с полупроводниковым расцепителем. Параметры Uн = 380 В, Iн.вкл = 630А, т.к. согласно (101)

Пиковый ток ШНН согласно (40),

пик = 55 ∙ 5,8 + (449,62 − 0,01 ∙ 55) = 768,07 А.

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (105)

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда Iср.т.р = 630А.

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (106)

при значении уставки 2×Iн.т.р для ВА 53-41,

Принимается Iср.э.р = 1260А

Проверка выбранного автоматического выключателя по отключающей способности согласно (107)

Условие проверки выполняется.

по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (108),

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (109)

при кз (1) мин = 0,975 кА согласно (98),

Условие проверки выполняется.

Проверка на динамическую устойчивость по условию согласно (112),

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА53-41. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 25.

Таблица 25 – Параметры аппарата защиты

ПараметрУставкаЗначение параметра
Номинальный ток автомата, АIн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, АIн.т.р.
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А1,2· Iн.т.р.1,2·630=756
Ток срабатывания в зоне КЗ, А2·Iн.т.р2·630 = 1260
Ток электромагнитного расцепителя, АIср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с0,02
Предельная коммутационная способность, кАIн откл

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 616; Нарушение авторского права страницы

Автоматический выключатель остаточного тока. Что это такое? И какой лучше выбрать для дома? на сайте Недвио

Автоматический выключатель остаточного тока представляет собой комбинацию двух модулей, работающих независимо друг от друга: в него входят автоматический выключатель остаточного тока и обычный выключатель. Это очень эффективная защита, которая защищает не только от поражения электрическим током, но и от износа изоляции, которая может даже привести к серьезному пожару.

В этой статье мы расскажем вам: почему такие устройства могут быть полезными вашему дому.

Для чего нужен автоматический выключатель остаточного тока?

Автоматический выключатель остаточного тока представляет собой устройство электробезопасности, которое соединяет два отдельных компонента в одном корпусе:

  1. Систему автоматического выключателя максимального тока, которая отключает цепь, если произошло существенное превышение значения тока, протекающего в электропроводке дома;
  2. Автоматический выключатель остаточного тока (для защиты от поражения электрическим током и снижения последствий при утечке тока, либо из-за неправильного заземления).

Все автоматические выключатели остаточного тока обозначаются различными буквами латинского алфавита: от A до D. Что значат эти аббревиатуры? Они означают задержку, с которой автоматический выключатель сработает после превышения пускового тока.

Так, к примеру, автоматические выключатели класса А срабатывают немедленно, в то время как другим требуется все большее и большее превышение напряжения тока, что тоже бывает необходимо при запуске некоторых устройств, когда их потребление тока значительно превышает номинальное потребление, и сразу не рекомендуется отключать источник питания.

Таким образом, такое оборудование может отличаться по дизайну, мощности и функционалу для разных устройств.

Какой автоматический выключатель лучше выбрать в свой дом?

Считается, что автоматические выключатели остаточного тока нужны, в первую очередь, в качестве защиты от поражения электрическим током. На самом деле это не совсем так. Основная задача этого оборудования — защита устройства и электропроводки дома (ток, который вызывает срабатывание автоматического выключателя, как правило настолько большой, что представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека, и отключать его вручную не рекомендуется).

Читайте так же:
Схема обычного выключателя сделать проходной

Известные производители автоматических выключателей остаточного тока

Как и для любых элементов электропроводки дома, основным требованием к качеству выключателей является точность изготовления и высокое качество компонентов. Проверить их в магазине почти нереально, поэтому мы рекомендуем покупать продукцию известных брендов: Schneider Electric, Legrand, Hager и Eaton.

Где следует использовать автоматический выключатель остаточного тока?

Различия тока в отдельных фрагментах домашней электропроводки могут быть настолько велики, что разумнее выбирать выключатели тока исходя из конкретного места их установки.

Какое устройство лучше выбрать для защиты всего дома? Автоматический выключатель остаточного тока не сможет защитить всю сеть, потому что это будет неэкономично: такое устройство будет срабатывать либо слишком часто, либо, наоборот, включаться слишком поздно. По этой причине этот тип выключателя обычно не используется для защиты всей электропроводки дома.

Какой автоматический выключатель остаточного тока подойдет для ванной комнаты? Если в ванной комнате есть стиральная машина, следует учитывать, что пусковой ток двигателя, приводящего в движение барабан, достаточно велик, поэтому лучше если переключатель будет срабатывать не сразу, а с небольшой задержкой. Если в ванной комнате работают только небольшие приемники, то можно использовать более чувствительный выключатель тока.

Что такое автоматический выключатель тока для комнаты? Это важный вопрос, потому что оборудование RTV и компьютерное оборудование в помещении потребляют много энергии для запуска и, в то же время, чувствительны к слишком высоким токам. Поэтому для правильного согласования автоматического выключателя с такими приложениями требуется ряд очень точных вычислений, и, вероятно, будет полезно разделить сложные схемы на еще более мелкие, чтобы вы могли лучше защитить чувствительные приемники.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

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).

Читайте так же:
Схема подключения двухклавишного выключателя с тремя проводами

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.

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.

Читайте так же:
Параллельное подключение автоматических выключателей

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.

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.

Время-токовая характеристика

При правильной работе электросети и подключенных к ней электроприборов через автоматический выключатель проходит электрический ток. Но иногда бывает, что при перегрузке происходит КЗ. В этой статье рассказывается о том, что такое токовременная характеристика автоматического выключателя.

Понятие время-токового параметра

Электрический ток имеет основную отличительную черту — он может проходить только по замкнутой цепи. Если контур открыть, то работа тока сразу останавливается. Эта особенность нашла применение в функционировании наибольших токовых защит, основанных на работе предохранителей и автоматов.

График ВТХ

Они выбираются так, чтобы могли долгое время сохранять номинальное значение проходящего сквозь них тока. Таким образом создается надёжность электроснабжения потребителей. Также автоматы и предохранители оснащены защитными функциями, в случае образования чрезвычайных ситуаций в контролируемой цепи они разрывают протекающий через них опасный ток.

На это влияют два фактора:

  • величина проходящего тока нагрузки;
  • время его действия.

К сведению! Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.

Предохранители также учитывают температурный режим цепи и размыкают контуры за счет действия теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.

Время-токовая характеристика (ВТХ) выражается в виде графиков в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.

Значение автоматических выключателей

Автомат, защищающий сеть, выполняет 2 задачи:

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

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

  • ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
  • сверхтоки из-за короткого замыкания.
Читайте так же:
Схема перекидного выключателя legrand

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

Обратите внимание! В автоматических выключателях 3 вида расцепителей — механический для ручного выключения, электромагнитный для реагирования на токи короткого замыкания и тепловой для защиты от перегрузок.

Устройство автоматов

Параметры время-токового срабатывания автоматов (A, B, C и D)

  • изоляции кабелей;
  • сетей с электро-нагревательными приборами (плитой, бойлером);
  • маломощных сетей:
  • сигнализации;
  • измерения;
  • управления.
  • освещения;
  • розеток;
  • корпусов бытовых электрических приборов.
  • электрических двигателей (стиральных машин, водяных насосов);
  • низковольтных трансформаторов;
  • ламп-разрядников.

Параметры автоматических выключателей

К основным параметрам автоматических выключателей относятся:

  • номинальное напряжение автоматического выключателя;
  • номинальный ток максимального расцепителя;
  • уставка по току срабатывания максимального расцепителя;
  • уставка по времени срабатывания максимального расцепителя (только для селективных автоматов).

Номинальным АВ считается ток, на который рассчитаны его главные контакты в продолжительном режиме работы. Для отключения токов КЗ в АВ устанавливают максимальные расцепители (реле максимального напряжения). Номинальные токи максимальных расцепителей могут отличаться от номинальных токов АВ.

Уставкой по току срабатывания максимального расцепителя считается такой, при котором максимальный расцепитель отключит автомат. Уставка по току срабатывания АВ обычно приводится в относительных единицах.

К сведению! Уставка по времени срабатывания максимального расцепителя — это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом отключения автоматического выключателя.

Принцип работы автоматов

Как работают автоматические выключатели

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по простому принципу.

Нормальный режим

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизм взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму. Через этот зажим по контактам проходит ток, причем сначала по неподвижным, а затем и по подвижным.

Короткое замыкание

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального показателя, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом.

Последствия КЗ

Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.

Перегрузка

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда энергия, протекающая через биметаллическую пластину, становится равной или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается.

Обратите внимание! Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Как правильно выбирать автоматические выключатели

При выборе устройств стоит обратить на внимание на три критерия.

Количество

Чтобы разобраться с количеством выключателей, нужно знать число силовых цепей в квартире.

Номиналы автоматов

Силовая цепь — это провод, идущий от электрощитка в квартиру вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую — розетки.

Обратите внимание! Каждый из бытовых приборов, например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер, получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь.

Полюсность и рабочее напряжение

Электрическое подключение в доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата эти подключения отличаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен обесточить, когда будет срабатывать. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность — это фактически количество секций в автомате, их может быть от одной до четырех.

Щиток с предохранителем

Безопасный для проводки номинальный показатель

Номинальный ток — это самая важная характеристика автоматов.

Она говорит о том, какую энергию автомат пропускает через себя в течение длительного времени и не размыкает цепь. От правильного выбора номинального тока зависит, сможет ли автомат защитить проводку.

К сведению! Распространенные классы номинального показателя бытовых автоматов: 6, 10, 16, 25, 32, 50 А.

Сфера применения автоматов

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

Для бытовой сферы рекомендуется использовать ВТХ типа С, а для промышленной или сельскохозяйственной тип В.

Таким образом, время-токовые характеристики — важный показатель, который играет не последнюю роль в обеспечении электричеством здания, квартиры или завода. Он нужен для выбора автоматических выключателей во избежание КЗ. Перед эти нужно изучить параметры срабатывания и принцип работы устройств, чтобы после покупки не оказалось, что они не тянут все нагрузки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector