Однако данное требование часто не удается выполнить, так как кратность определяется мощностью питающего трансформатора и сопротивлением кабелей. Согласно ПУЭ допускается применение предохранителей при кратностях , а именно кратность минимального тока КЗ к номинальному току плавкой вставки должна быть:

- для невзрывоопасной среды ;

- для взрывоопасной среды .

Такая проверка является проверкой чувствительности предохранителей при КЗ.

При питании от энергосистемы минимальным током КЗ в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью в большинстве случаев является ток однофазного КЗ.

В том случае если предохранитель используется для защиты электроустановки от токов перегрузки, то кроме условий (4.1), (4.2), (4.4) и (4.5) должно выполняться условие

, (4.8)

где - коэффициент, определяемый типом изоляции проводников и условиями их эксплуатации.

Для проводников с резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией, проложенных во взрывоопасных помещениях , в помещениях невзрывоопасных ; для кабелей с бумажной изоляцией во всех случаях .

Выбранные предохранители должны быть проверены на селективность. При коротком замыкании, например, в точке , рисунок 4.1, должен, сработать предохранитель , а остальные предохранители не должны сработать. Такая согласованность работы предохранителей называется селективностью или избирательностью.

Однако на практике защитные (времятоковые) характеристики срабатывания предохранителей отличаются от средних значений, указанных заводом изготовителем [7,10]. Отклонение действительного времени срабатывания предохранителей напряжением до 1000 В от заводских данных может доходить до .

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В электроустановках, где неселективная работа предохранителей недопустима при проверке селективности разброс в значениях времени срабатывания предохранителей принимается равным .

В тех случаях, когда допускается редкая возможность неселективной работы предохранителей разброс в значениях времени срабатывания предохранителей принимается равным .

Для проверки селективности заводские времятоковые характеристики перестраиваются в расчетные, как показано на рисунке 4.2.

Рисунок 4.1 – Схема, поясняющая селективность действия предохранителей

Рисунок 4.2 - Построение

расчетных защитных

характеристик предохранителей

По заводской времятоковой характеристике предохранителя для произвольного значения кратности или тока определяют среднее время отключения .

Полученные значения времени откладывают на перпендикуляре, восстановленном из точки или .

Задаваясь другими значениями кратности тока или тока отключения, строят область ограниченную двумя кривыми и . В пределах этой области лежат возможные значения полного времени отключения предохранителя.

Селективная работа предохранителей будет обеспечиваться при любых токах короткого замыкания, если при КЗ, например, в точке , рисунок 4.1, плавкая вставка предохранителя перегорит раньше, чем плавкая вставка предохранителя успеет нагреться до температуры плавления. Это возможно только в том случае, если расчетная времятоковая характеристика предохранителя будет располагаться ниже расчетной времятоковой характеристики предохранителя во всем диапазоне токов, проходящих по защищаемой электроустановке при перегрузках и при коротких замыканиях.

При установке однотипных предохранителей селективными считаются те, которые различаются на две ступени по шкале номинальных токов плавких вставок.

Для разнотипных предохранителей селективность проверяется сопоставлением их защитных характеристик с учётом 50% разброса по времени срабатывания. Зоны возможных характеристик, построенные с учётом разбросов, не должны накладываться или пересекаться в пределах токов от номинального до максимально возможного или наиболее вероятного тока КЗ за нижестоящим предохранителем.

На практике зоны можно не строить, а сопоставлять время плавления большего и меньшего предохранителей при одинаковых токах, при этом

.

5 Магнитные пускатели и их выбор

5.1 Общие сведения

Магнитный пускатель представляет собой трёхполюсный контактор переменного тока с пристроенными в фазах тепловыми реле для защиты электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности, и служат для управления электродвигателями переменного тока. В отличие от автоматических выключателей, магнитные пускатели не имеют расцепителей, отключающих электрическую цепь при КЗ. Для защиты электродвигателя от КЗ в цепь включаются предохранители.

В электроустановках получили широкое применение магнитные пускатели серий: ПМЕ, ПА, ПМЛ и ПМА [8,9,10]. Для защиты электроустановок от перегрузок магнитные пускатели серии ПМЕ снабжаются двухполюсными тепловыми реле типа ТРН. Тепловые реле типа ТРН выполнены с температурной компенсацией и имеют сменные нагревательные элементы и механизм регулирования тока уставки.

Магнитные пускатели серии ПА выпускаются четырех величин 3, 4, 5 и 6. В магнитные пускатели 4, 5 и 6 величин встраиваются два однополюсных тепловых реле типа ТРП без температурной компенсации левого и правого исполнений. Однополюсные тепловые реле типа ТРП так же имеют сменные нагревательные элементы. Магнитный пускатель третьей величины снабжен тепловым реле типа ТРН.

Защитные характеристики тепловых реле типа ТРН и ТРП приведены в [9].

Тепловые реле типа ТРН и ТРП допускают регулировку тока срабатывания в пределах .

Пускатели серии ПМЛ, выпускаются семи величин, с первой по седьмую, и работают в сети переменного тока напряжением до 660 В включительно.

В магнитных пускателях серии ПМЛ устанавливаются трехфазные тепловые реле типа РТЛ с температурной компенсацией.

Магнитные пускатели серии ПМА изготовляются четырех величин: 3, 4, 5 и 6 и предназначены преимущественно для дистанционного управления и защиты асинхронных трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт.

В магнитных пускателях серии ПМА устанавливаются трехфазные тепловые реле с температурной компенсацией типа РТТ [4].

Регуляторы тока тепловых реле типа РТЛ и РТТ позволяют регулировать номинальный ток уставки в пределах .

5.2 Выбор магнитных пускателей

Выбор магнитных пускателей производится по следующим условиям:

а) по напряжению установки ;

б) по величине тока ;

в) по мощности подключаемых электродвигателей .

После выбора типа магнитного пускателя выбирают сменный нагревательный элемент, для тепловых реле типа ТРН и ТРП, или тип теплового реле для магнитных пускателей ПМА и ПМЛ.

Для правильной работы тепловой защиты необходимо произвести её точную настройку. Для этого рассчитывается цена деления [11]

, (5.1)

где – номинальный ток нагрузки электродвигателя, А;

- номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, А

- коэффициент деления шкалы (для тепловых реле типа РТН и РТП , а для тепловых реле типа ТРЛ и РТТ ).

Для реле типа ТРП (без температурной компенсации) определяется поправка на температуру окружающей среды:

. (5.2)

Расчетная уставка, количество делений шкалы тепловых реле типа РТН, ТРЛ и РТТ принимается равной , а реле типа ТРП принимается равной . Данная уставка может быть как со знаком плюс, так и минус.

Если число делений получилось дробным, то оно округляется до целого числа в ту или иную сторону.

По принятому числу делений устанавливаемых на шкале теплового реле, уточняется его ток срабатывания по формуле:

. (5.3)

После настройки тепловой защиты производится проверка времени срабатывания теплового реле в режиме пуска и в режиме перегрузки по условию:

, (5.4)

где – время срабатывания теплового реле при кратности равной ;

– время срабатывания реле при кратности равной .

Время срабатывания тепловых реле, типа ТРН и ТРП, определяется по защитным характеристикам тепловых реле, приведённым в [9].

Тепловые реле типа РТТ и РТЛ при симметричной нагрузке обеспечивают отключение электродвигателей при 20%-ной перегрузке, т. е. при , за 20 минут.

6 Автоматические выключатели и их выбор

6.1 Общие сведения

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических цепей от токов КЗ и ненормальных режимов работы, таких как перегрузка, снижение или исчезновение напряжения, а также для нечастого включения и отключения токов нормального режима работы.

В электроустановках широко применяются автоматические выключатели серий АП-50, А3100, АЕ20, А3700, АВМ, «Электрон» и ВА. Автоматические выключатели могут снабжаться тепловыми, электромагнитными или полупроводниковыми расцепителями тока, которые отключают защищаемые электрические цепи при перегрузках и коротких замыканиях. Кроме того, автоматические выключатели могут снабжаться нулевым или минимальным расцепителем, которые действуют на отключение выключателя при снижении напряжения соответственно до значения и до и независимым расцепителем для дистанционного отключения выключателя.

Выбор автоматических выключателей производится:

- по напряжению ;

- по току , ;

- по предельно отключаемому току ;

- по включаемому току .

Заводы-изготовители гарантируют термическую и электродинамическую стойкость автоматических выключателей с расцепителями максимального тока, проверенными по отключаемому и включаемому току [7].

Автоматический выключатель серии АП50Б с непосредственным ручным управлением предназначен для установки в электрических цепях постоянного тока напряжением до 220В и в цепях переменного тока напряжением до 500В с целью их защиты при токах короткого замыкания и токах перегрузки, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели серии АП50Б изготовляются в двух - и трехполюсном вариантах с номинальным током максимальных расцепителей 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 63,0 и с током срабатывания электромагнитных расцепителей , и .

Автоматические выключатели серии А3100 предназначены для установки в цепях постоянного тока напряжением до 220В и в цепях переменного тока напряжением до 500В с целью их защиты при токах короткого замыкания и токах перегрузки, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели данной серии выпускаются с нерегулируемыми расцепителями максимального тока трех типов: тепловой расцепитель только для автоматических выключателей А3160; электромагнитный расцепитель – для А3110, А3120, А3130 и А3140; комбинированный расцепитель – для А3110, А3120, А3130 и А3140.

Автоматические выключатели серии А3700 предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей. Выключатели данной серии предназначены для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 440В постоянного тока и до 660В переменного тока [6,7].

Автоматические выключатели данной серии А3700 изготавливаются:

- с тепловыми и электромагнитными расцепителями;

- с электромагнитными и полупроводниковыми расцепителями;

- с электромагнитными расцепителями;

- с полупроводниковыми расцепителями, имеющими защиту, или без защиты в зоне токов перегрузки с замедлением срабатывания в зоне токов короткого замыкания.

По роду защиты автоматические выключатели данной серии выпускаются в трех вариантах: токоограничивающие; селективные; нетокоограничивающие неселективные.

Выключатели серии А3700 могут снабжаться независимым расцепителем для дистанционного отключения, расцепителем нулевого напряжения, электромагнитным приводом для дистанционного включения и отключения.

Токоограничивающие выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, с электромагнитным приводом, используются на электрических станциях и подстанциях для управления электродвигателями. Селективные выключатели с полупроводниковыми расцепителями устанавливаются в цепях питания вторичных и третичных сборок и на щитах постоянного тока.

В распределительных сетях используются, как правило, нетокоограничивающие выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, а также с расцепителями нулевого напряжения.

Выключатели серии А3700 выпускаются как в двух-, так и трехполюсном исполнении для цепей переменного тока и в двухполюсном исполнении для цепей постоянного тока. Выключатели по способу установки изготавливаются в стационарном и выдвижном вариантах с ручным или дистанционным малогабаритным электромеханическим приводом. Выключатели выдвижного исполнения с ручным и дистанционным приводами имеют втычные контакты, обеспечивающие штепсельные соединения с выводами главной цепи. Эти выключатели применяются в комплектных распределительных устройствах 0,4 кВ.

Автоматические выключатели серии «Электрон» используются в электроустановках постоянного тока напряжением до 440В и переменного тока напряжением до 660В. Данные выключатели предназначены для проведения тока в нормальном режиме и отключения защищаемой электрической цепи при перегрузках и токах короткого замыкания, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей.

Выключатели серии Электрон выпускаются промышленностью в двухполюсном исполнении для цепей постоянного тока и в трехполюсном исполнении для цепей переменного тока.

Автоматические выключатели серии Электрон имеют встроенную максимальную токовую защиту (МТЗ) с полупроводниковым реле типа МТЗ-1 или с полупроводниковым реле максимального тока типа РМТ.

По виду расцепителей выключатели изготовляются с расцепителями максимального тока МТЗ-1 или (РТМ) для защиты в зоне короткого замыкания и в зоне перегрузки с тремя видами характеристик выдержки времени. По сочетанию видов расцепителей выключатели изготовляются:

- с расцепителем максимального тока и минимальным расцепителем напряжения;

- с расцепителем максимального тока и независимым расцепителем;

- с независимым расцепителем.

Выключатели серии ВА50 предназначены для замены устаревших серий выключателей А3100, АЕ20, А3700, АВМ и Электрон с номинальными токами до 1600А. Выключатели ВА75 предназначены для замены выключателей серии АВМ и Электрон с номинальными токами до 4000А. Выключатели серии ВА имеют меньшие габариты, по сравнению с выше рассмотренными выключателями, и поэтому широко применяются в комплектных распределительных устройствах КРУ – 0,5 и комплектных трансформаторных подстанциях собственных нужд КТП-СН-0,5.

Выключатели серии ВА51 – нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями или только с электромагнитными расцепителями тока; серии ВА52 – токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями или только с электромагнитными расцепителями тока; серии ВА53 – токоограничивающие неселективные с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями тока; серии ВА54 – токоограничивающие с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями тока; серии ВА55 и ВА75 – селективные с полупроводниковыми расцепителями тока; серии ВА-56 – без максимальных расцепителей тока [4].

Выключатели данной серии могут снабжаться независимым расцепителем или нулевым расцепителем напряжения.

По способу установки выключатели изготовляются в стационарном и выдвижном исполнении. Выключатели переменного тока изготовляются трехполюсными, а постоянного тока двухполюсными. В двухполюсных выключателях отсутствуют токоведущие части в левом полюсе.

Токоограничивающие автоматические выключатели снабжаются полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями, а селективные выключатели – только полупроводниковыми.

Электромагнитный расцепитель настраивается заводом изготовителем на определенную уставку по току срабатывания и в условиях эксплуатации не регулируется.

Полупроводниковый расцепитель состоит из блока полупроводникового максимального расцепителя (БПР), измерительных элементов, трансформаторов тока, для выключателей переменного тока, или магнитных усилителей и блока гасящих резисторов, для выключателей постоянного тока, и выходного реле электромагнита.

6.2 Выбор уставок автоматических выключателей серии АП-50

6.2.1 Выбор уставок тепловых расцепителей выключателей серии АП-50

Уставка срабатывания теплового расцепителя выбирается по выражению

, (6.1)

где - коэффициент разброса срабатывания тепловых расцепителей, который принимается равным 1,1;

- коэффициент отстройки, который принимается равным 1 – 1,1 для непегруженных цепей (нагревательные элементы, оперативные цепи постоянного тока и т. п.);

для цепей, где возможны кратковременные перегрузки;

для цепей, где ток протекает кратковременно (электромагниты включения масляных выключателей, электромагниты клапанов воздушных выключателей);

- номинальный рабочий ток защищаемой цепи, А.

После выбора уставки срабатывания теплового расцепителя необходимо проверить его время срабатывания в режиме пуска и в режиме перегрузки по условию:

. (6.2)

Время срабатывания теплового расцепителя определяется по кратностям тока перегрузки и пуска по защитным характеристикам автоматических выключателей.

6.2.2 Выбор уставок электромагнитных расцепителей выключателей серии АП-50

Уставка срабатывания электромагнитных расцепителей определяется по выражению

, (6.3)

где - коэффициент разброса срабатывания электромагнитных расцепителей, значение которого принимается равным 1,3;

- коэффициент отстройки, который принимается равным: для защиты электродвигателей 1,8 – 2,0; для защиты цепей напряжения –не менее 2,0; для остальных цепей 1,5;

- максимально возможный кратковременный расчетный ток перегрузки, А.

Для цепей постоянного тока значение принимается на 30% большим, чем для цепей переменного тока.

Расчетная кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя определяется по выражению

, (6.4)

где - номинальный ток автоматического выключателя, А.

За действительную уставку отсечки принимается ближайшее большее стандартное значение 3,5; 8,0 или 11,0.

Действительный ток срабатывания электромагнитного расцепителя определяется по выражению

. (6.5)

Коэффициент чувствительности определяется по выражению

. (6.6)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4