Защита электрооборудования от токов короткого замыкания

Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей

Все существующие эксплуатируемые или вновь сооружаемые электрические сети должны быть обеспечены необходимыми и достаточными средствами защиты, прежде всего, от поражения электрическим током людей, работающих с этими сетями, участков цепей и электрооборудования от токов перегрузки, токов короткого замыкания, пиковых токов. Эти токи могут привести к повреждению как самих сетей, так и электроприборов, работающих в этих сетях.

Каждая трансформаторная подстанция, каждая воздушная линия, каждая кабельная линия и распределительные внутридомовые сети, каждый электроприёмник имеют аппараты защиты, обеспечивающие их бесперебойную и надежную работу.

Таких аппаратов на данный момент в мире имеется огромный выбор. Их можно подобрать по типу, по способу подключения, по параметрам защиты. Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей очень обширная группа и включает в себя такие аппараты как: плавкие вставки (предохранители), автоматические выключатели, разнообразные реле (токовые, тепловые, напряжения и т. п.).

Плавкие предохранители защищают участок цепи от токовых перегрузок и коротких замыканий. Разделяются на одноразовые предохранители и предохранители со сменными вставками. Используются и в промышленности и в быту. Существуют предохранители работающие на напряжении до 1кВ и так же высоковольтные предохранители установленные, работающие на напряжении выше 1000В (например, плавкие предохранители на трансформаторах собственных нужд подстанций 6/0,4 кВ). Удобство в эксплуатации, простота конструкции и легкость при замене обеспечили предохранителям очень большую распространенность.

Подробнее про плавкие предохранители и их использование для защиты электроустановок смотрите здесь:

Автоматические выключатели играют ту же роль, что и предохранители. Только по сравнению с ними имеют более сложную конструкцию. Но при этом пользоваться автоматическими выключателями гораздо удобнее. В случае возникновении, например, короткого замыкания в сети в следствии старения изоляции, автоматический выключатель отключит от питания повреждённый участок. При этом сам легко восстанавливается, не требует замены на новый и после проведения ремонтных работ будет снова защищать свой участок сети. Так же пользоваться выключателями удобно при проведении каких либо регламентных ремонтных работ.

Производятся автоматические выключатели с широким спектром номинальных токов. Что позволяет подобрать нужный практически под любую задачу. Работают выключатели на напряжении до 1 кВ и на напряжении свыше 1кВ (высоковольтные выключатели).

Высоковольтные выключатели, для обеспечения чёткого расцепления контактов и предотвращения появления дуги производятся вакуумными, наполненными инертным газом или маслонаполненными.

В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели производятся как для однофазных так и для трехфазных сетей. То есть существуют одно-, двух-, трех-, четырехполюсные выключатели контролирующие три фазы трехфазной сети.

Например, при появлении короткого замыкания на землю одной из жил питающего кабеля электродвигателя автоматический выключатель отключит питание на всех трех, а не на одной поврежденной. Так как после исчезновения одной фазы электродвигатель продолжил бы работу на двух. Что не допустимо, так как является аварийным режимом работы и может привести к преждевременному выходу его из строя. Автоматические выключатели производятся для работы с постоянным и переменным напряжением.

Подробнее про автоматические выключатели смотрите здесь:

Про выключатели на напряжение выше 1000В:

Так же для защиты электрооборудования и электрических сетей разработано множество разнообразных реле. Под каждую задачу можно подобрать необходимое реле.

Тепловое реле — самый распространённый тип защиты электродвигателей, нагревателей, любых силовых приборов от токов перегрузки. Принцип его действия основан на возможности электрического тока нагревать проводник, по которому он протекает. Основная часть теплового реле – биметаллическая пластина. Которая при нагревании изгибается и тем самым разрывает контакт. Нагрев пластины происходит при превышении током его допустимого значения.

Токовые реле , контролирующие величину тока в сети, реле напряжения , реагирующие на изменения напряжения питания, реле дифференциального тока , срабатывающие при возникновения тока утечки.

Как правило такие токи утечки весьма малы, и автоматические выключатели совместно с предохранителями на них не реагируют, но могут вызвать смертельное поражение человека при контакте его с корпусом неисправного прибора. При большом количестве электроприёмников требующих подключения через дифференциальное реле, для уменьшения габаритов силового щита, питающего эти электроприёмники, используют комбинированные автоматы.

Сочетающие в себе устройства автоматического выключателя и дифференциального реле (автоматы дифференциальной защиты или дифавтоматы). Часто использование таких комбинированных защитных устройств бывает весьма актуально. При этом снижаются габариты силового шкафа, облегчается монтаж и следовательно уменьшаются затраты на установку.

На основе реле на производстве собирают шкафы релейных защит. Сборные шкафы релейных защит обеспечивают стабильную работу потребителей разных категорий. Примером подобной защиты является собранный на базе реле и цифровых блоков защит автоматический ввод резерва (АВР). Надежный способ обеспечения потребителей резервным электроснабжением, при потере основного.

Для работы АВР необходимо наличие хотя бы двух источников питания. Для потребителей первой категории наличие устройства АВР является обязательным условием. Так как перебои в электроснабжении для этой категории потребителей может привести к опасности для жизни людей, нарушению технологических процессов, материальному ущербу.

Устройства защиты должны выбираться согласно параметрам потребителя, характеристике проводников, токов короткого замыкания, типа нагрузки.

Короткое замыкание

Люди с детства знают выражение «короткое замыкание». У каждого в жизни бывали случаи наблюдать короткое замыкание в электрической цепи в быту. Это резко перегоревшая лампочка, вспышка в розетке или сгоревший бытовой прибор. Что такое короткое замыкание, многие люди не понимают до конца.

Эффект короткого замыкания

Что представляет собой короткое замыкание

Надо понимать, что любые потребители электрической энергии (люстра, бра, микроволновая печь, утюг и прочие приборы бытовой техники) являются источниками сопротивления. Потребитель преобразует электричество в другой вид энергии – механическую, тепловую или световое излучение. Существует несколько вариантов толкования такого явления, как короткое замыкание (КЗ.).

КЗ может возникать при нарушении изоляционного покрытия проводов, механического соприкосновения оголённых проводников. Замыкание может наступить, когда сопротивление потребителей становится меньше сопротивления электрической цепи. В результате резко и многократно возрастает сила тока, выделяется большое количество тепла. При этом плавятся провода, и может произойти возгорание, что чревато возникновением пожара. КЗ способно вывести из строя всю энергетическую систему.

Возгорание вследствие короткого замыкания

Причины короткого замыкания

КЗ происходит по нескольким причинам. Это может произойти в результате возникновения перегрузок в сети, неполадок в электрооборудовании, неисправностей в электрической арматуре (выключатели, розетки), механических повреждений изоляционного покрова различных проводов и кабелей.

Также причиной короткого замыкания может быть неосторожное обращение с потребителями электроэнергии, а также износ токоведущих элементов. Чаще всего это происходит в системах, не оснащённых защитными устройствами и заземлением.

Виды короткого замыкания

Различают несколько видов КЗ в трёхфазных системах:

  • замыкание однофазное – вывод одной из фаз на землю (нейтраль);
  • замыкание 2 фаз между собой;
  • соединение 2 фаз между собой с выводом на землю;
  • смыкание 3 фаз между собой.

В электрических двигателях встречаются следующие виды КЗ:

  1. Межвитковые замыкания – аварийное смыкание витков в обмотках роторов, статоров и трансформаторов;
  2. Смыкание витков обмотки с металлическим корпусом потребителя.

Защита от короткого замыкания

Правильно установленная защита от кз предохранит энергетическую систему от многих неприятностей. Самые простейшие устройства для предотвращения аварийных ситуаций в энергосистемах – это предохранители. Предохранители включают в схему энергоснабжения в жилых домах и в зданиях непроизводственного назначения.

Виды предохранителей

Существуют простые одноразовые предохранители. Устройства имеют плавкую вставку, которая при пиковых нагрузках в электросети плавится и прерывает электрическую цепь. Такие устройства в народе получили название – пробка. Сгоревший сердечник меняют на новый стержень. В современном мире устаревшее устройство изжило себя и практически не применяется.

Пробка-предохранитель с плавкой вставкой

Пробка-полуавтомат

На смену обыкновенным пробкам в своё время пришли полуавтоматические устройства. Они рассчитаны на максимальные нагрузки – 10, 16 и 25 ампер. Их устанавливают вместо обычных пробок. В отличие от старой конструкции, полуавтомат на своей крышке имеет 2 кнопки.

Большая белая кнопка при нажатии включает фазу. При возникновении короткого замыкания в последующей цепи кнопка выбивается в верхнее положение, размыкая контакты. Красный штырёк служит для отключения электричества вручную.

Смотрите так же:  Как соединить провода теплого пола

Размыкающие контакты работают в автоматическом режиме. Мгновенное размыкание цепи работает по принципу электромагнита. Так устроен терморегулятор в утюге. Биметаллическая пластина при прохождении через неё тока большой силы нагревается и мгновенно изгибается, размыкая контакты. Остывая, пластина принимает первоначальное положение и замыкает собой контакты. Такое устройство называют размыкателем с выдержкой по времени.

Дополнительная информация. Пробки-предохранители вышли из употребления вместе с появлением новых электрощитов, оснащённых автоматическими выключателями.

Автоматические выключатели

Контактные коммутационные устройства способны включать и проводить через себя ток при нормальном состоянии электрической сети. В случае возникновения пиковых ситуаций автомат отключает ток.

Задача автоматических выключателей состоит в предотвращении перегрева энергетического контура при коротком замыкании и выхода его из строя. Защита от КЗ уберегает проводку от оплавления и возгорания.

Автоматические выключатели срабатывают при обстоятельствах:

  • резкое возникновение мощных токов КЗ;
  • прохождение по защищаемому участку электропроводки тока, сила которого превышает номинальное допустимое значение.

Важно! Каждый отдельный автомат «отвечает» за безопасность своего участка цепи. При вводе электрической линии в здание её на распределительном щите «дробят» на несколько контуров.

Каждый контур пропускают через отдельный автоматический выключатель. Например, сеть, связанную с осветительными приборами, объединяют в отдельный контур. Розетки для обеспечения питанием мощных потребителей (микроволновая печь, кондиционер и пр.) соединяют с другим автоматом. Весь комплект выключателей объединяют в единую схему УЗО (устройство защитного отключения) на щите с электросчётчиком. Таким образом, формируются защитные блоки с неравной нагрузкой. Соответственно, под каждый контур прокладывается проводка определённого сечения.

Устройство защитного отключения (УЗО)

Обратите внимание! Возникает мысль о том, что незачем «морочиться» с подбором проводки, автоматов различной мощности. Достаточно установить везде мощные выключатели и проводку максимального сечения. Это не совсем верно. Именно подбор оптимальных параметров «участников» энергосистем позволяет выбрать наиболее экономичный вариант потребления электричества.

Короткое замыкание на службе у человека

Один из редких примеров, когда эффект короткого замыкания успешно применяется в строительстве и промышленности, – это электросварка. Искусственное КЗ создаёт электрическую дугу, расплавляющую металлы. Формируя сварные швы, создают различные конструкции в самых разных производственных сферах деятельности человека.

Защита от короткого замыкания протяженных кабельных линий

Как вы относитесь к замечаниям экспертизы? Для меня каждое замечание – толчок к новым знаниям, поскольку у меня образование не совсем связанное с моей работой и всему приходится учиться в процессе проектирования. Сегодня первая статья посвященная токам короткого замыкания.

На примере своего объекта хочу показать проблемы, которые могут возникнуть при защите кабельной линии от токов короткого замыкания.

Был у меня один объект с расчетной мощностью около 35 кВт, расстояние до ТП около 450 м, был проложен алюминиевый кабель сечением 95 мм 2 . В трансформаторной подстанции нужно было установить предохранители с номинальным током 100 А для защиты КЛ от токов короткого замыкания.

Токи короткого замыкания я всегда считал при помощи программы ЭЛЕКТРИК, т.к. у меня еще пока нет своей программы, уже есть =). Программа мне выдала ток к.з. около 800 А, я выбрал предохранитель типа ПН2.

Как выбрать предохранитель для защиты КЛ от токов короткого замыкания?

Для начала нужно прояснить для себя, через какое время он должен перегореть. Обратимся требованиям нормативных документов.

Согласно ТКП 339-2011 (РБ):

4.3.5.4 В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в таблице 4.3.1.

Таблица 4.3.1 − Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

В ПУЭ Таблица 1.7.1, такое же содержание.

Получается время отключения должно быть не более 0,4 с.

Зная время отключения и ток однофазного короткого замыкания можно подобрать предохранитель.

Эксперт усомнился в правильности моих расчетов. Мне пришлось разбираться, от каких параметров зависит ток короткого замыкания. Доступных методик в интернете я не нашел, где было бы все разложено по полочкам, как рассчитать ток короткого замыкания. Кое как я рассчитал и у меня ток получился еще меньше – 580 А, а чем меньше ток короткого замыкания, тем сложнее выполнить защиту.

Пришлось найти паспорта на самые распространенные предохранители и смотреть времятоковые характеристики.

Следует понимать, что предохранитель, как и автоматический выключатель имеет диапазон срабатывания, а по многим графикам не понятно, толи это минимальное время отключения толи – максимальное. Нас же интересует максимальное время отключения. Я даже консультировался с производителями, но однозначного ответа не получил, казалось бы на такой простой вопрос.

К счастью, заглянул я в каталог КЭАЗ и наткнулся на быстродействующие предохранители типа ПНБ5М-380/400. Самое главное, что производитель представил в каталоге две характеристики:

  • характеристики минимального времени плавления;
  • характеристики максимального времени полного отключения.

Все четко, без всяких двояких пониманий.

Характеристика максимального времени полного отключения ПНБ5М

В общем, этот предохранитель как раз обеспечил время отключения около 0,4 с.

Надеюсь, скоро представлю вам свою очередную программу с подробной методикой по расчету токов короткого замыкания.

Как еще можно обеспечить защиту кабельной линии от низких токов короткого замыкания?

Защита электрооборудования от коротких замыканий и перегрузок

Защита электрооборудования и электрических сетей от токов короткого замыкания и значительных по величине и продолжительных перегрузок осуществляется предохранителями с плавкими вставками и автоматическими выключателями. При выборе аппаратов защиты должны быть соблюдены следующие условия:

– номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше номинального напряжения сети, т.е. Uн пр >Uн;

– плавкая вставка предохранителя не должна плавиться при расчетном токе ;

– плавкая вставка не должна расплавляться при пиковых токах:

Коэффициент α зависит от числа потребителей, защищаемых предохранителем, и принимается α = 1,6 . 2.

37.112.108.63 © 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

Защита электрооборудования от токов короткого замыкания

10.4. Плавкий предохранитель- электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством расплавления специально предусмотренный для этого плавкой вставки под действием тока, превышающего определенную величину

Номинальным напряжением плавкого предохранителя (10.4) называют напряжение, соответствующее наибольшему номинальному напряжению цепей, в которых разрешается установка данного предохранителя. Номинальным током плавкого предохранителя (10.4) называется наибольший ток, на который рассчитаны токоведущие части (патрон, контактные стойки), В один и тог же патрон могут быть вставлены плавкие вставки на различные номинальные токи.

Номинальный ток плавкого предохранителя (10.4) равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных к установке в данном предохранителе. Номинальным током плавкой вставки называется наибольший, ток, который плавкая вставка выдерживает неограниченно долгое время. Предельно отключаемый ток плавкого предохранителя (10.4) наибольший расплавляющий ток, при котором еще обеспечивается гашение дуги без повреждений патрона предохранителя.

В настоящее время применяются почти исключительно предохранители с закрытыми патронами как наиболее безопасные и имеющие высокую коммутационную способность.

Рассмотрим принцип действия наиболее распространенных плавких предохранителей (10.4) серий ПР2 и ПН-2.

Разборный предохранитель с фибровой трубкой серии ПР2 имеет патрон из толстостенной фибровой трубки на концы которой насажены латунные втулки, предохраняющие трубки от разрыва. Плавкие вставки кренятся винтами к ножам, которые в свою очередь закрепляются латунными обоймами, навинчиваемыми на втулки патрона. Патрон в сборе с плавкой вставкой вставляется в контакты, к которым присоединяются подходящие и обходящие проводники, Таким образом, предохранитель оказывается включенным последовательно в рассечку линии. При токе, превышающем определенную величину, плавкая вставка сильно нагревается, а затем расплавляется. Образуется мощная электрическая дута, температура внутри фибрового патрона резко возрастает. С появлением дуги с поверхности фибры происходит интенсивное выделение газов, давление внутри патрона сильно увеличивается, что способствует деионизации пространства и эффективному гашению дуги. Однако высокое давление, развиваемое в патроне, требует его особой прочности, что ограничивает коммутационную способность предохранителей данного типа. В этом отношении предо­хранители с фибровыми патронами сильно уступают предохранителям с наполнителями. Кроме того, они довольно дороги и требуют для изготовления дефицитных материалов и более громоздки, чем предохранители с наполнителями, рассмотренные ниже. Однако предохранители ПР2 имеют преимущество, состоящее в легкости замены плавкой вставки, тогда как в предохранителях с на­полнителями приходится заменять весь патрон.

В настоящее время наибольшее распространение получили предохранители серии ПН — 2 с защитными патронами, наполненными кварцевым песком. Внутри патрона располагается плавкая вставка, В таких «засыпных» предохранителях интенсивному дугогашению способствует разветвление дуги в тончайших промежутках между зернами песка. Обладая большой поверхностью, зерна наполнителя хорошо поглотают тепло и охлаждают выделяющиеся газы.

Смотрите так же:  Активное сопротивление провода ас

В результате резко снижается давление в патроне при испарении материала вставки. Деионизация и гашение дуги происходят настолько быстро, что при коротком замыкании ток не успевает достигнуть своего амплитудного значения. Поэтому подобные предохранители являются токоограничивающими. Так, например, предохранитель серии ПН-2 с патронами на 100 и 250А пропускает ток не более 5 кА.

Из распространенных типов предохранителей отметим засыпные предохранители серии НПН, выпускаемые на токи до 60 А. По принципу своего действия они аналогичны предохранителям серии ПН-2.. Для защиты квартирных групповых сетей еще широко применяются плавкие пробочные резьбовые предохранители типа Н-20.

Защитные характеристики предохранителей и автоматических выключателей.

Время расплавления плавкой вставки плавкого предохранителя (10.4) зависит от силы тока перегрузки (10.3) . Чем больше ток, тем быстрее, наступает расплавление плавкой вставки. Зависимость полного време­ни отключения (продолжительность расплавления плавкой вставки и горения дуги) от отключаемого тока называют время токовой или защитной характеристикой.

На рис.(10.1) показаны защитные характеристики предохранителей серии ПН-2, на которых даны предельные величины наименьшего и наибольшего времени отключения при данном токе, т. е. так называемый разброс характеристики. Как видно из характеристик, время срабатывания при одном и том же токе может колебаться в значительных пределах (до ±50%), что зависит от производственных допусков, материала вставки, его старения, состояния контактных соединений, влияния окружающей среды и т. п.

Значительный разброс времена плавления вставок является серьезным недостатком плавких предохранителей (10.4) , затрудняющим селективную работу защиты. Рекомендуется для обеспечения избирательности работы предохранителей, чтобы каждая последующая в сторону источника питания плавкая вставка была на две ступени больше предыдущей, если это не приводит к увеличению сечения проводов. Разница не менее чем на одну ступень является обязательной во всех случаях. Для особо ответственных зданий выбор плавких вставок предохранителей должен производиться с учетом разброса по защитным характеристикам.

Преимущества автоматических выключателей (10.5) передплавкими предохранителями (10.4) сводятся к следующему.

1. При перегрузе (10.3) или коротком замыкании (10.1) автоматический выключатель (10.5)отключает все три фазы защищаемого ответвления к электродвигателю, предотвращая возможность его работы на двух фазах.

2. Автоматические выключатели (10.5)после срабатывания вскоре снова готовы к работе, в то время как в плавком предохранителе (10.4) требуется замена калиброванной вставки или даже патрона.

3. Автоматические выключатели (10.5)имеют более точные защитные характеристики, чем плавкие предохранители (10.4).

4. Автоматические выключатели (10.5), помимо функций защиты, могут быть использованы для нечастых коммутаций цепей, в которых они установлены. Таким образом, они со­вмещают функций защиты и коммутации.

5. Некоторые типы автоматических выключателей (10.5)имеют встроенные блок-контакты, используемые в цепях блокировки и сигнализации, а также независимые расцепители, позволяющие осуществлять дистанционное управление.

6. Автоматические выключатели (10.5)исключают возможность применения некалиброванных элементов, что, к сожалению, часто практикуется в установках с плавкими предохранителями

10.5. Автоматический выключатель- аппарат, предназначенный для многократного включения и отключения электрических цепей, способный отключать токи короткого замыкания

Вернитесь к тексту

Наиболее часто применяемые автоматические выключатели (10.5)могут снабжаться тепловыми, электромагнитными или комбинированными расцепителями (последние представляют собой сочетание теплового и электромагнитного расцепителей). Время срабатывания тепловых расцепителей автоматических выключателей (10.5), так же как и плавких предохранителей (10.4), уменьшается с увеличением тока. т. е. они имеют обратно зависимую от тока характеристику. Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно при токе, на который они отрегулированы.

Расцепители характеризуются номинальным током, т.е. током, который они выдерживают неограниченно долго, что гарантируется заводом — изготовителем.

Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя (10.5), называется током трогания или током срабатывания. Под уставкой расцепителя понимается настройка его на выбранное значение тока, при котором расцепитель срабатывает. Уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание называется отсечкой. Важно подчеркнуть, что номинальный ток автоматического выключателя (10.5)характеризует пропускную способность его контактных частей и соответствует но­минальному току его наибольшего теплового расцепителя.

Автоматические выключатели (10.5) разделяются на нерегулируемые и регулируемые. К первым относятся автоматические выключатели (10.5), уставки расцепителей которых отрегулированы на заводе-изготовителе и никаких приспособлений для регулировки в процессе монтажа и эксплуатации не имеют. К ним относятся серии АЗ-100, АЕ-1000, АЕ-2000, АК-63, АБ-25. Другая группа автоматических выключателей (10.5) снабжена приспособлениями для изменения тока установки путем воздействия на механическую систему автомата или на специальное устройст­во, изменяющее время срабатывания автомата (селективные автоматы). Из наи­более распространенных регулируемых автоматических выключателей (10.5)отметим автоматы серий АП50, А3700, АВ и АВМ.

Выбор плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматов

С учетом указанных требований следует выбирать плавкие вставки плавких предохранителей(10.4) и расцепители автоматических выключателей (10.5) по соотношениям, приведенным в табл.(10.2), которые приняты на основании каталожных данных и время токовых характеристик защитных аппаратов.

При защите линий автоматическими выключателями (10.5), имеющими комби­нированные расцепители, (тепловые и электромагнитные), электромагнитные расцепители проверяются по выражению для IуСт.а.о. лишь при значительных кратностях пусковых токов 6 и более. Установка автоматических выключателей (10.5), имеющих только электромагнитные расцепители (отсечки), в сетях жилых зданий не рекоменду­ется.

Тема 6.1 Защита электрических цепей от токов короткого замыкания и перегруза

§1 Общие сведения по защите электрических сетей

Даже в правильности спроектированной ,и эксплуатируемой электроустановке всегда остается вероятность появления аварийных ;режимов ,которые могут привести к выходу из строя электрооборудования, а иногда и к пожару и уничтожению имущества. Неисправные установки представляют большую опасность для соприкасающихся с ними людей .К аварийным режимам в первую очередь относятся короткие замыкания(к.в.)одно-, двух- и трёхфазные, являющиеся наиболее опасным видом аварии в электроустановках. Чаще всего короткие замыкания(10.1)происходят в результате пробоя или перекрытия изоляции или из-за неправильной сборки схемы и неквалифицированного обращения с электроприборами.

10.1. Коротким замыканиемназывается случайное или преднамеренное соединение двух или нескольких точек электрической цепи, находящейся под разными напряжениями через относительно малое сопротивление[ 1 ]

Токи короткого замыкания(10.2),ограниченные лишь весьма небольшими сопротивлениями короткозамкнутой цепи, могут достигать величин ,в десятки раз превышающих номинальные токи присоединенных аппаратов, приборов, электрических машин ,а также допустимые токи проводников.

10.2. Ток короткого замыкания-ток протекающий в системе электроснабжения в режиме короткого замыкания [ 1 ]

Токи короткого замыкания(10.2)вызывают значительное термическое и динамическое действие на токоведущие части и их выход из строя. Именно поэтому важно локализировать аварию, отключить в возможно короткий срок, поврежденный участок сети.

Другим распространенным видом аварии в электрических сетях являются перегрузки(10.3),при которых имеет место прохождение по подводящим проводникам,

в обмотках электродвигателей и т.д. повышенных токов, вызывающих их нагревание

сверхдопустимого по нормам.

10.3. Перегрузкойназывается превышение реальной электрической нагрузки над номинальной [ 1 ]

.Требования пуэ в отношении защиты сетей напряжением до 1 000 в применительно к жилым зданиям

1.Защита от коротких замыканий(10.1). Все электрические сети жилых зданий должны иметь защиту от токов коротких замыканий(10.2)с наименьшим временем отключения и обеспечением по возможности требования селективности. При этом защита должна обеспечивать отключение аварийного участка при к.з. в конце защищенной линии:

а) одно- и многофазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью;

б) двух- и трех фазных — в сетях с изолированной нейтралью.

Требование о наименьшем времени отключения следует стремиться соблюдать во всех случаях. Что касается селективности действия, то ПУЭ требуют ее соблюдения лишь по возможности. Существо вопроса состоит в том, что токи короткого замыкания (10.2)проходят через все аппараты защиты, установлен­ные в цепи, начиная от источника питания, а не только через аппараты, бли­жайшие к месту повреждения. Одновременное мгновенное срабатывание всех аппаратов защиты цепи неизбежно вызвало бы прекращение питания большой группы электроприемников, например, всех квартир, присоединенных к одному стояку или даже к нескольким стоякам, питаемым одной магистралью. Такой перебой в электроснабжении при коротком замыкании в групповой линии толь­ко одной из квартир, конечно, крайне нежелателен. Следовательно, целесооб­разно так выбирать и размещать аппараты защиты, чтобы их срабатывание происходило с некоторым сдвигом по времени (выдержкой времени) по мере их удаления в сторону источника питания или головного участка сети. В этом и заключается избирательность (селективность) действия защиты, которая, одна­ко, при применяемых в настоящее время в сетях до 1 ООО В аппаратах защиты (предохранители и автоматические выключатели) может быть достигнута не всегда. При больших токах короткого замыкания (10.2)возможны неселективные срабатывания вследствие разброса характеристик, особенно предохранителей, у которых он может быть значителен.

Смотрите так же:  Узо abb 16

Вместе с тем любая задержка с отключением поврежденного участка опасна, так как может привести к еще большим повреждениям. Поэтому при проектировании приходится решать вопрос о том, что важнее: добиваться быстроты отключения или обязательно добиваться селективности.

По-видимому, для жилых зданий, как правило, не располагающих достаточным эксплуатационным персоналом высокой квалификации, первое требование следует считать более важным. При этом надо еще учесть, что соблюдение селективности во многих случаях может потребовать увеличения сечений, т. е. удорожания всей электроустановки;

2.Защита от перегрузки(10.3). От перегрузки (10.3)должны быть защищены все сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой. Кроме того, защите от перегрузки (10.3)в жилых и общественных зданиях подлежат сети, выполненные за­щищенными проводниками, проводниками, проложенными в трубах, в несгораемых строительных конструкциях, к которым присоединены осветительные электроприемники, а также бытовые и переносные электроприемники (утюги, чайники, плитки, комнатные холодильники, пылесосы стиральные и швейные машины и т.п).

Силовые сети защищают от перегрузки (10.3)лишь в тех случаях, когда по усло­виям технологического процесса иди режиму работы сети может возникать

длительная перегрузка (10.3)проводов кабелей. Как правило, в жилых зданиях таких

условий в силовых сетях не существует, поэтому они защищаются только от коротких замыканий (10.1).

Защита от короткого замыкания

7.11 Защита от короткого замыкания

Пункт 7.11 изложить в новой редакции:

«7.11 Шинопроводы класса III должны иметь средства для предотвращения случайных коротких замыканий между токоведущими частями различной полярности в выходной цепи».

7.11.1 Должны предусматриваться соответствующие меры, предотвращающие снижение безопасности из-за непреднамеренного короткого замыкания испытательной цепочкой неизолированных доступных проводников цепи БОНН разной полярности.

7.11 Защита от короткого замыкания

Должна быть исключена возможность замыкания проводников секций стальным испытательным щупом, показанным на рисунке 2.

7.12 Открытый паз в изолирующей прокладке секции шинопровода класса I, дающий доступ к проводнику, должен иметь размер не более 3 мм, и проводник должен быть утоплен в изолирующую прокладку на глубину не менее 1,7 мм. Контакты адаптеров класса III должны иметь размер не менее 3,5 мм в любом направлении, что должно быть учтено для открытых пазов в изолирующих прокладках проводников в любом шинопроводе класса I.

11.3.2 (Введен дополнительно. Изм. № 1).

15.4. (Введен дополнительно. Изм. № 1).

Смотри также родственные термины:

7.5. Защита от короткого замыкания и прочность при коротком замыкании

Примечание. В настоящее время требования этого пункта применимы главным образом к устройствам переменного тока. Требования к устройствам постоянного тока находятся в стадии рассмотрения.

7.5.1. Общие положения

НКУ должны иметь конструкцию, способную выдерживать тепловые и электродинамические нагрузки, возникающие при значениях токов короткого замыкания, не превышающих установленных.

Примечание. Нагрузки, возникающие вследствие короткого замыкания, могут быть уменьшены при помощи токоограничивающих устройств (индуктивностей, токоограничивающих плавких предохранителей или других токоограничивающих коммутационных устройств).

НКУ должны быть защищены от токов короткого замыкания, например, автоматическими выключателями, плавкими предохранителями или тем и другим вместе, которые могут быть частью НКУ или располагаться за его пределами.

Примечание. Если НКУ предназначены для использования в системах IT*, то аппарат защиты в каждой фазе должен иметь достаточную отключающую способность относительно междуфазного напряжения при двухфазном замыкании на землю.

* См title=»Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики».

Потребитель, заказывая НКУ, должен определить условия короткого замыкания на месте его установки.

Примечание. Желательно, чтобы в случае повреждения, ведущего к образованию дуги внутри НКУ, обеспечивалась максимально возможная степень защиты персонала, хотя главной целью является предупреждение образования такой дуги принятием соответствующих мер при проектировании или ограничение длительности горения дуги.

Для ЧИ НКУ рекомендуется использовать устройства, прошедшие типовые испытания, например, системы сборных шин, если на них не распространяются исключения пп. 8.2.3.1.1 — 8.2.3.1.3. В случаях, когда применение устройств, прошедших типовые испытания, не представляется возможным, прочность этих частей при коротком замыкании проверяют путем экстраполяции, исходя из устройств, испытанных в соответствии с типовыми испытаниями.

7.5.2. Сведения, касающиеся прочности при коротком замыкании

7.5.2.1. Для НКУ, в котором имеется только один блок ввода, изготовитель обязан представлять сведения о прочности при коротком замыкании следующим образом:

7.5.2.1.1. Для НКУ с устройством защиты от короткого замыкания, включенным в блок ввода, указанием максимально допустимого значения ожидаемого тока короткого замыкания на зажимах блока ввода. Эта величина не должна превышать номинальные значения (см. пп. 4.3 — 4.7). Коэффициент мощности и пиковые значения должны соответствовать указанным в п. 7.5.3.

Если устройством защиты от короткого замыкания является плавкий предохранитель, то изготовитель обязан указать характеристики плавкой вставки (номинальный ток, отключающую способность, ток отключения, I 2 t и т.д.).

Если используют автоматический выключатель с расцепителем, имеющим выдержку времени, то может потребоваться указание максимальной выдержки времени и значения тока уставки, соответствующих ожидаемому току короткого замыкания.

7.5.2.1.2. Для НКУ, в которых защитное устройство от короткого замыкания не входит в блок ввода, прочность при коротком замыкании указывают с помощью следующих способов (одного или нескольких):

а) номинальный кратковременно выдерживаемый ток (п. 4.3) и номинальный ударный ток (п. 4.4) вместе с соответствующим временем, если оно отличается от 1 с. Отношение пикового значения к действующему должно соответствовать указанному в табл. 5.

Примечание. Для периодов времени с максимальным значением до 3 с соотношение между кратковременно выдерживаемым током и соответствующим временем представляется формулой

при условии, что пиковое значение не превышает значение номинального ударного тока;

b) номинальный ожидаемый ток короткого замыкания на зажимах блока ввода НКУ, а также соответствующее время, если оно отличается от 1 с. Соотношение между пиковым и действующим значением должно быть таким, как указано в табл. 5;

с) номинальный условный ток короткого замыкания (п. 4.6);

d) номинальный ток короткого замыкания, отключаемый плавким предохранителем (п. 4.7).

Для подпунктов с) и d) изготовитель обязан указывать характеристики (номинальный ток, отключающая способность, ток отключения, I 2 t и т.д.) токоограничивающих коммутационных устройств (например, автоматических выключателей или плавких предохранителей), необходимых для защиты НКУ.

Примечание. При замене плавких вставок должны использоваться вставки с такими же характеристиками.

7.5.2.2. Для НКУ с несколькими блоками ввода, одновременная работа которых маловероятна, прочность при коротком замыкании может указываться для каждого из блоков в соответствии с п. 7.5.2.1.

7.5.2.3. Для НКУ с несколькими блоками ввода, которые могут работать одновременно, а также для НКУ с одним блоком ввода и одним или несколькими блоками вывода для вращающихся машин большой мощности, могущих повлиять на величину тока короткого замыкания, должно быть заключено специальное соглашение о величинах ожидаемого тока короткого замыкания в каждом блоке ввода или вывода и на шинах.

7.5.3. Зависимость между пиковыми и действующим и значениями тока короткого замыкания

Пиковое значение тока короткого замыкания (пиковое значение первой волны тока короткого замыкания, включая постоянную составляющую) для определения электродинамических усилий, получается умножением действующего значения тока короткого замыкания на коэффициент п. Стандартные значения коэффициента n и соответствующего коэффициента мощности даны в табл. 5.

Действующее значение тока короткого замыкания

Похожие статьи:

  • Заземление предприятий Заземление и зануление оборудования Для обеспечения безопасности людей в сетях до 1000 В глухим заземлением нейтрали применяется зануление. В этих сетях заземление корпусов оборудования без металлической связи с нейтралью трансформатора […]
  • Выбор провода по мощности сип Выбор сечений изолированных проводов СИП Сечения изолированных проводов СИП до 1 кВ выбирают по экономической плотности тока и нагреву при числе часов использования максимума нагрузки более 4000 - 5000, при меньшей продолжительности […]
  • 10 провода вл Провода и тросы воздушных линий электропередачи На воздушных линиях электропередачи напряжением выше 1000 В применяют голые провода и тросы. Находясь на открытом воздухе, они подвергаются воздействиям атмосферы (ветер, гололед, изменение […]
  • Подключение трансформатора напряжения нами-1 НАМИ-10 антирезонансный трансформатор напряжения УДК 621.314.222.8 ОКП 34 1451 РГАСНТИ 45.33.29.31.49 Общие сведения а - общий вид трансформатора напряжения; б - электрическая схема Трансформатор напряжения антирезонансный типа НАМИ – 10 […]
  • Кабель и провода журнал Онлайн журнал электрика Статьи по электроремонту и электромонтажу Навигация по записям Провода и кабели в системах автоматики В системах автоматики используют огромное количество кабелей и проводов различных по предназначению и […]
  • Масса провода ас 70 Провод АС-70, АС 70, АС*70, неизолированный На сегодняшний день рынок кабельно-проводниковой продукции — один из самых быстро разрастающийся, поэтому заказчикам сложно сориентироваться в большом количестве поставщиков и производителей, а […]