На чем основано действие токовой защиты предохранителей

2-1. Принцип действия предохранителей

С помощью плавких предохранителей защита электрических установок осуществляется наиболее просто и дешево. При их использовании не требуется устанавливать трансформаторы тока и напряжения, реле и автоматические выключатели, необходимые при осуществлении релейной защиты.

В сетях напряжением до 1 000 В плавкие предохранители являются основным видом защиты. Применяются плавкие предохранители и в сетях более высоких напряжений до 110 кВ, когда они удовлетворяют требуемым параметрам и условиям эксплуатации.

Принцип работы плавких предохранителей основан на тепловом действии электрического тока. Согласно закону Джоуля—Ленца прохождение тока по проводнику сопровождается выделением определенного количества тепла.

В нормальных условиях все тепло, выделяемое проводником, рассеивается в окружающей среде. При увеличении же тока количество выделяемого тепла увеличится, возникнет избыток тепла, который не будет успевать отводиться в окружающую среду, и температура проводника начнет повышаться. При значительном увеличении тока температура проводника может достичь температуры плавления металла, из которого он выполнен.

Таким образом, если в определенном месте сети сделать вставку из проводника меньшего сечения или другого материала, имеющего большее сопротивление, то при увеличении тока этот проводник, называемый плавкой вставкой, будет нагреваться сильнее, чем другие участки сети, и при достижении опасных величин тока расплавится (перегорит) и прервет цепь тока. Очевидно, чем больше сила тока, проходящего по плавкой вставке, тем быстрее она перегорит. На этом явлении и основано действие плавких предохранителей.

Плавкий предохранитель состоит из плавкой вставки, патрона или конструкции, в которой закрепляется плавкая вставка, и иногда устройства, облегчающего гашение дуги.

Предохранители и плавкие вставки характеризуются следующими данными:

Номинальным напряжением предохранителя называется указанное на нем напряжение, для длительной работы при котором он предназначен.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Номинальным током плавкой вставки IВС.НОМ называется указанный на ней ток, который вставка

выдерживает неограниченно долгое время.

Номинальным током предохранителя IП,НОМ называется указанный на нем ток, равный наибольшему номинальному току плавкой вставки, которая может быть установлена в данный предохранитель.

Минимальным испытательным током плавкой вставки Iисп.мин называется ток, при котором вставка перегорает за время более 1 ч.

Соответственно кратностью минимального испытательного тока называется отношение

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Максимальным испытательным током плавкой вставки Iисп.макс называется ток, при котором вставка перегорает за время менее 1 ч.

Соответственно кратностью максимального испытательного тока называется отношение

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Предельным отключаемым током или ; разрывной мощностью называется соответ-

ственно ток или мощность короткого замыкания, которые способен разорвать (отключить) предохранитель.

Защитной характеристикой плавкой вставки называется зависимость полного времени от момента возникновения тока до его отключения плавкой вставкой от величины тока, проходящего через вставку, или кратности этого тока к номинальному току вставки IВС.НОМ (рис. 2-1).

Источник

Токовая защита линий

Максимальная токовая защита линий

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителейМаксимальная токовая защита (МТЗ) линий широко распространена в радиальных сетях с одним источником питания и устанавливается на каждой линии.

Условия выбора таковы:

а) Ток срабатывания Iсз > Iр макс i,

б) время срабатывания tсз i = tсз (i-1) макс + Δt,

Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты с независимыми (а) и зависимыми (б) характеристиками показан на рис. 1 для радиальной сети.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Рис. 1. Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты с независимыми (а) и зависимыми (б) характеристиками.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты выражается формулой:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Рис. 2. Структурная схема включения реле косвенного действия.

Для реле косвенного действия характерно включение собственно реле через трансформатор тока и схему с коэффициентами передачи Кт и Ксх, как показано на рис. 2. Поэтому ток в защищаемой линии Iсз связан с током срабатывания реле Iср формулой: IСР =KсхI/Kт.

Коэффициент чувствительности защиты характеризуется отношением тока в реле при режиме КЗ с минимальным током (I рк.мин ) к току срабатывания реле (Iср): Kч = IРК.МИН / IСР > 1.

а) селективность МТЗ обеспечивается только в радиальной сети с одним источником питания,

б) защита не быстродействующая, причем наибольшая выдержка на головных участках, где быстрое отключение короткого замыкания особенно важно,

в) защита проста и надежна, реализуется на реле тока серии РТ-40 и реле времени, и реле РТ-80 соответственно для независимой и зависимой от тока характеристики срабатывания,

г) используется в радиальных сетях

Токовая отсечка линий

Токовая отсечка является быстродействующей защитой. Селективность обеспечивается выбором тока срабатывания, больше максимального тока короткого замыкания при коротком замыкании в точках сети незащищаемой зоны.

Поэтому токовая отсечка защищает часть линии, как показано на рис. 3 для случая трехфазного КЗ

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Рис. 3. Защита части линии с помощью токовой отсечки.

Однако для тупиковой подстанции возможно целиком защитить линию до ввода в трансформатор, отстроив защиту от тока КЗ на низкой стороне, как показано на рис. 4 для случая короткого замыкания в Т.2.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Рис 4. Схема защиты тупиковой подстанции.

а) селективность токовой отсечки обеспечивается выбором тока срабатывания большим максимального тока внешнего КЗ и имеет место в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания,

б) защита быстродействующая, надежно работающая на головных участках, где быстрое отключение необходимо,

в) в основном защищает часть линии, имеет зону защиты, и поэтому не может быть основной защитой.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Дифференциальная защита линии

Продольная дифференциальная защита реагирует на изменение разности токов или их фаз, сравнивая их величины с помощью измерительных органов, установленных в начале и в конце линии. Для продольной защиты сравнивающей токи, показанной на рис.5, ток срабатывания реле. Iср определяется выражением : Iср >=» i1в- i2в.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

В случае внутреннего К3 (К2) ток реле становится: Iр=I+I

При одностороннем питании и внутреннем К3 (К2) I= 0 и ток реле: Iр=I

При внешнем К3 через реле проходит ток небаланса Iнб, вызванный неодинаковостью характеристик ТА:

где I’1нам, I’2нам токи намагничивания ТА, приведенные к первичным обмоткам.

Ток небаланса возрастает с увеличением первичного тока К3 и в переходных режимах.

Ток срабатывания реле должен отстраиваться от максимального значения тока небаланса: Iср >=» kотсiнб макс

Чувствительность защиты определяется как: Kч = Iк мин/KтIср

Даже для сравнительно коротких линий передач цеховых сетей промышленных предприятий, ТА оказываются расположенными далеко друг от друга. Поскольку защита должна отключать оба выключателя Q1 и Q2, устанавливаются два ТА на концах линии, что приводит к увеличению тока небаланса и уменьшению тока в реле при К3 на линии, т.к. ток вторичных обмоток распределяется на 2 ТА.

Для повышения чувствительности и отстроенности дифференциальной защиты применяются специальные дифференциальные реле с торможением, включение реле через промежуточные насыщающиеся ТА (НТТ) и автоматическое загрубление защиты.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

При внешнем К3 (К1) в реле имеется ток небаланса: Iр = Iнб.

Ток срабатывания реле определяется аналогично продольной защите.

При К3 (К2) защита срабатывает, однако если К2 смещена к концу линии, вследствие того, что разность токов убывает, защита не срабатывает. К тому же поперечная защита не выявляет поврежденный кабель, а, значит, не может быть основной защитой параллельных линий.

Введение в схему органа направления мощности двухстороннего действия устраняет этот недостаток. При К3 на одной из линий реле направления мощности позволяют осуществить воздействие на выключатель поврежденной линии.

Продольная и поперечная дифференциальная защита широко применяются в системах электроснабжения для защиты трансформаторов, генераторов, кабельных параллельных линий в сочетании с максимальной токовой защитой.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

На чем основано действие токовой защиты предохранителей

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

2-1. Принцип действия предохранителей

С помощью плавких предохранителей защита электрических установок осуществляется наиболее просто и дешево. При их использовании не требуется устанавливать трансформаторы тока и напряжения, реле и автоматические выключатели, необходимые при осуществлении релейной защиты.

В сетях напряжением до 1 000 В плавкие предохранители являются основным видом защиты. Применяются плавкие предохранители и в сетях более высоких напряжений до 110 кВ, когда они удовлетворяют требуемым параметрам и условиям эксплуатации.

Принцип работы плавких предохранителей основан на тепловом действии электрического тока. Согласно закону Джоуля—Ленца прохождение тока по проводнику сопровождается выделением определенного количества тепла.

2-2. Область применения предохранителей

Предохранители применяются для защиты от коротких замыканий и от перегрузки линий электропередачи, трансформаторов, электродвигателей и другого электрооборудования при условии, что их номинальные напряжение и ток, а также предельный отключаемый ток соответствуют параметрам сети, если при этом обеспечиваются необходимые чувствительность и селективность их действия и использование предохранителей не препятствует применению автоматики (АПВ, АВР и др.).

Предохранители устанавливаются на трех фазах между выключателем нагрузки или разъединителем и защищаемым элементом, для того чтобы замену перегоревших вставок можно было производить со снятием напряжения.

2-3. Выбор предохранителей

а) Номинальное напряжение

Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок UВС.НОМ независимо от места установки должно выбираться равным номинальному напряжению сети Uc:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Действительное напряжение сети не должно превышать номинального напряжения предохранителя больше чем на 10%. Установка предохранителей на меньшее номинальное напряжение, чем напряжение сети, не допускается во избежание возникновения короткого замыкания, так как изоляция каждого предохранителя рассчитана на определенное напряжение.

Установка предохранителей на большее номинальное напряжение, чем напряжение сети, также не рекомендуется. Дело в том что длина плавкой вставки для обеспечения надежного гашения дуги, возникающей при ее перегорании, тем больше, чем выше напряжение. С увеличением длины плавкой вставки, имеющей тот же номинальный ток, изменяются условия гашения дуги и ухудшается защитная характеристика вставки.

2-4. Автоматические воздушные выключатели (автоматы)

Наряду с плавкими предохранителями в сетях напряжением ниже 1 000 В для защиты от коротких замыканий и перегрузки широко применяются автоматические воздушные выключатели (автоматы). Автоматы представляют собой аппараты, которые состоят из автоматического выключателя с мощной контактной системой для отключения тока короткого замыкания и реле защиты, действующих на отключение автомата при возникновении повреждения или перегрузки. Из-за подгорания контактов автоматы допускают отключение не более чем 2—3 раза в час, вследствие чего они не могут применяться для частых операций в цепях управления.

Автоматы имеют ряд преимуществ по сравнению с плавкими предохранителями. Одно из них состоит в большей оперативности автоматов, которые всегда готовы к быстрому включению немедленно после отключения защищаемой цепи. Благодаря этому с помощью автоматов могут быть выполнены схемы АПВ и АВР. Другим существенным преимуществом автоматов является то, что они одновременно отключают все три фазы защищаемого присоединения, в то время как перегорание предохранителя лишь в одной из фаз может привести к опасному для электродвигателей режиму работы на двух фазах.

2-5. Выбор автоматов

а) Номинальное напряжение автомата должно быть выше или равно напряжению сети [Л. 70]:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

б) Предельный допустимый ток автомата должен быть больше максимального тока короткого замыкания, который может проходить по защищаемому участку сети:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

2-6. Защитные характеристики автоматов

Защитной характеристикой автомата называется зависимость полного времени t с момента возникновения тока до момента срабатывания расцепителя от величины тока, проходящего через расцепитель.

Наиболее простые характеристики имеют автоматы, снабженные электромагнитными расцепителями, действующими на отключение без выдержки времени как при коротких замыканиях, так и при перегрузке. Эти автоматы не обеспечивают селективности. К таким автоматам, в частности, относятся автоматы серии АВБ, полное время отключения которых составляет 0,06—0,095 с.

2-7. Согласование релейной защиты с предохранителями, защищающими трансформаторы

При согласовании релейной защиты с предохранителями необходимо учитывать разброс их характеристик. На рис. 2-9, а показано, как согласовывается защита, имеющая независимую характеристику, с характеристикой предохранителя типа ПК, защищающего трансформатор. Согласование начинается с построения заводской характеристики предохранителя tB = f(I). Затем на вертикальной оси откладывается величина, равная

Источник

Предохранители

Введение

Любая электрическая сеть, а так же электрическое оборудование нуждаются в защите от так называемых сверхтоков, т.е. токов короткого замыкания и перегрузки. Наиболее простым и дешевым вариантом решения данной проблемы являются плавкие предохранители (далее — предохранители).

Предохранитель — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенную величину. (ГОСТ 17703-72, п.25)

Таким образом, как следует из определения, предохранитель — это аппарат имеющий в в своем составе специально предусмотренную токоведущую часть — плавкий элемент, через который проходит электрический ток от источника питания к потребителю и в случае превышения величины данного тока сверх заданного значения, под его воздействием, плавкий элемент разрушается тем самым разрывая электрическую цепь, чем предотвращает повреждения защищаемой электрической цепи и электрооборудования.

То есть предохранитель является одноразовым аппаратом, в отличие от автоматического выключателя, после срабатывания, его невозможно включить. Повторно использовать его можно лишь после замены так называемой плавкой вставки в состав которой в состав которой и входит вышеназванный плавкий элемент.

В зависимости от назначения предохранители могут иметь различные виды исполнений:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Устройство и принцип работы

Устройство и принцип работы всех плавких предохранителей аналогичны и имеют лишь небольшие различия в зависимости от условий эксплуатации и параметров сети для защиты которой они предназначены. Здесь же мы рассмотрим устройство предохранителя ножевого типа.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Контактные ножи механически и электрически соединяют плавкую вставку с держателем-основанием предохранителя. Они изготавливаются из меди или медного сплава с покрытием из олова или серебра и необходимы для включения предохранителя в электрическую цепь путем их установки в специальные держатели.

Индикатор (указатель) срабатывания позволяет быстро выявлять сгоревшие предохранители. При повышенной жесткости пружины индикатора он также может служить ударным сигнализатором для приведения в действие микропереключателей — для включения цепей сигнализации и управления, или разъединителей — для отключения питания всей сети с целью предотвращения ее работы в неполнофазном режиме (на двух фазах), что необходимо для защиты некоторых типов электрооборудования, например электродвигателей.

Защитные крышки имеют планки для захвата унифицированными рукоятками — специальным приспособлением для снятия и установки предохранителей. Вместе с керамическим корпусом они создают взрывонепроницаемую оболочку для коммутационной электрической дуги.

Плавкий элемент выполняется в виде перфорированной ленты из меди или серебра. Конфигурация плавкого элемента может быть различной и определяется номинальным током и напряжением. Число мест перфорации (сужений) определяется рабочим напряжением предохранителя исходя из правила – одно сужение

100 В рабочего напряжения.

Керамический изолятор препятствует выходу горячих газов и жидкого металла в окружающую среду. Он изготавливается из высокосортной технической керамики и должен выдерживать при отключении очень высокие температуры и внутреннее давление.

Оловянный припой наносится в виде шарика на плавкую вставку и является своего рода металлическим растворителем меди. Вставка плавится в олове при меньшем значении тока и при температуре в 2 — 3 раза меньшей, чем температура плавления самой меди. Наличие такого оловянного шарика улучшает защиту, обеспечиваемую предохранителем, от перегрузок.

Кварцевый песок — выполняет роль дугогосящей среды. В момент срабатывания предохранителя (перегорания плавкой вставки) может возникнуть дуговой разряд, так называемая электрическая дуга, этот разряд ионизирует воздух (газ) внутри предохранителя, что в свою очередь поддерживает горение дуги. Пока горит дуга через предохранитель течет ток. Именно кварцевый песок препятствует образованию дуги и делает невозможным ее горение, сплавляясь с материалом плавкого элемента, песок образует стеклоподобный материал — фульгурит, который обеспечивает надежный разрыв электрической сети в силу своих высоких изоляционных свойств.

Кварцевый песок не используется в слаботочных (вилочных, пробковых) предохранителях так как образование дуги в них невозможно.

Как уже было сказано выше принцип работы всех предохранителей аналогичен. Предохранитель, а если быть точнее его плавкая вставка, специально рассчитываются таким образом, что является самым слабым участком в защищаемой им электрической цепи. В случае возникновения аварийного режима (короткого замыкания или перегрузки) плавкая вставка перегорает, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высоким током аварийного режима (сверхтоком).

Основные электрические характеристики

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Применительно к плавкому предохранителю стандарт определяет характеристику I 2 t (см. рис. 2) как кривую, дающую максимальное значение I 2 t как функцию ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей Рис. 2 – Характеристика интеграла Джоуля

I 2 t определяет количество энергии, прошедшей через плавкую вставку при испытаниях на условный ток короткого замыкания. Характеристика позволяет комплексно оценить коммутационную стойкость устройства при прохождении через него определенного количества энергии.

Если плавкие вставки предназначаются для длительной работы с полной нагрузкой при средней температуре окружающего воздуха, может потребоваться снижение их номинального тока. Коэффициент такого снижения оговаривается производителем в эксплуатационной документации с учетом всех условий эксплуатации.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей Рис. 3 – Температурная зависимость номинального тока плавкого предохранителя

Повышение средней температуры окружающего воздуха приводит к сравнительно небольшому увеличению температуры перегрева.

Повышение средней температуры окружающего воздуха приводит к некоторому, обычно незначительному, уменьшению условных токов плавления и неплавления.

Если повышение средней температуры воздуха, окружающего плавкую вставку, вызывается пуском двигателя, то не следует уменьшать номинальный ток этой вставки.

Наиболее важной и информативной характеристикой плавкого предохранителя является характеристика диапазона отключения плавкой вставки (время-токовая характеристика) (см. рис. 4), которая представляет собой кривую зависимости фактического времени срабатывания от ожидаемого постоянного/переменного тока в установленных условиях срабатывания

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей Рис. 4 – Время-токовая характеристика плавких предохранителей

Из рисунка видно, что плавкая вставка с номинальным током 0,25 А при токе 0,6 А сработает через 10 секунд, а при токе 1 А скорость срабатывания составит около 0,004 с.

Время-токовые характеристики плавких вставок бывают нескольких видов. Вид время-токовой характеристики указывается в маркировке (см. главу 3. Маркировка).

Время-токовая характеристика имеет неприятную особенность, заключающуюся в том, что она приводится для «установленных условий срабатывания», под которыми в первую очередь понимается температура окружающей среды. Поэтому, чтобы узнать время срабатывания при других температурах, необходимо учитывать поправочные коэффициенты, предоставляемые производителем в эксплуатационной документации.

Маркировка предохранителей

В соответствии с ГОСТ 17242-86 маркировка плавких предохранителей (см. рис. 5), содержит следующие данные:

*Для идентификации по данному параметру плавкие вставки маркируются двумя латинскими буквами.

Первая буква обозначает диапазон отключения:

Вторая буква описывает тип защищаемого оборудования (характеристику или категорию):

Пример структуры условного обозначения плавкого предохранителя и плавкой вставки:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Выбор плавкого предохранителя

В соответствии с ГОСТ IEC 60269-1-2016 номинальный ток плавкого предохранителя следует выбирать из следующего ряда: 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 314; 400; 500; 630; 800; 1000, 1250 А.

Максимальное напряжение в системе не должно превышать 110% номинального напряжения плавкого предохранителя. При постоянном напряжении, полученном выпрямлением переменного напряжения, пульсация не должна вызывать колебаний более чем на 5% выше или на 9% ниже среднего значения 110% номинального напряжения.

Для плавких предохранителей на номинальное напряжение 690 В максимальное напряжение для сети не должно быть выше 105% номинального напряжения плавкого предохранителя.

ГОСТ Р 50571.4.43-2012 предписывает координацию между проводниками и устройствами защиты от перегрузки, заключающуюся в обеспечении соответствия следующим условиям:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Ib – ток нагрузки; Iz – длительная нагрузочная способность кабеля; In – номинальный ток защитного устройства; – ток, обеспечивающий эффективную работу защитного устройства за определенное время.

Если в качестве защитного устройства применяется плавкий предохранитель, формула (2) приобретет вид:

так как согласно ГОСТ IEC 60269-1-2016, ток 1,6In является условным током срабатывания предохранителя.

Таким образом, для выполнения защиты от перегрузки с помощью плавкого предохранителя, необходимо обеспечить следующее:

Реализация селективности

В соответствии с ГОСТ 31196.2.1-2012 для плавких предохранителей типа gG для обеспечения селективности должно выполняться соотношение не менее 1,6:1 к номиналу следующего плавкого предохранителя.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Селективность для плавких предохранителей типа aM обеспечивается с предвключённым предохранителем gG.

Для низковольтных плавких предохранителей других типов, а также высоковольтных плавких предохранителей селективность защиты определяется на основании характеристик аппаратов, содержащихся в документации производителя.

Условие селективности для плавких предохранителей с t 2 t (время до начала плавления плавкой вставки или время пред-срабатывания) для следующего плавкого предохранителя должно быть больше чем верхний порог срабатывания I 2 t для предыдущего плавкого предохранителя (время плавления и срабатывания).

Пример выбора предохранителей для защиты кабельных линии

Произведем расчет предохранителей для следующей схемы

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Определяем расчетные токовые нагрузки по каждому кабелю по формулам:

Примечание: Ток электросети можно рассчитать с помощью нашего онлайн-калькулятора расчет тока сети.

Так как в нашем случае сеть однофазная (220 Вольт) токовая нагрузка кабеля №4 (Ib4) составит:

По выше приведенному ряду номинальных токов плавких предохранителей выбираем плавкий предохранитель FU4 с номинальным током (In4) 20 А.

В соответствии с таблицей длительных допустимых токов (см. таблицу 1.3.6 ПУЭ), сечение жил кабеля №4 принимаем мм 2 и выбираем кабель типа ВВГ 3×2,5 (длительная нагрузочная способность (длительный допустимый ток) 25 А).

Проверяем согласованность выбранного кабеля №4 и плавкого предохранителя

Ib4≤ In4 ≤ 0,9Iz4 → 18,2 ≤ 20 ≤ 0,9*25 → 18,2 ≤ 20 ≤ 22,5 – условие соблюдается

Аналогично проводим расчеты по кабелям №2 и №3

Кабель №3:

Кабель №2:

Кабель №1:

Проверяем условие обеспечения селективности между вводным плавким предохранителем и плавкими предохранителями отходящих линий:

Защита электродвигателя

При выборе плавкого предохранителя необходимо обеспечить согласованность защит между плавким предохранителем и электродвигателем. Это достигается соблюдением следующих основных условий:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Возможные последствия неправильно обеспеченной защиты:

При выборе плавких вставок исходят из следующих требований:

Iн.вст Iрасч = Iн

Iн.вст Iмакс / α

где α – коэффициент кратковременной тепловой перегрузки плавкой вставки, равный для электродвигателей, пускаемых вхолостую, 2,5; для электродвигателей, пускаемых под нагрузкой, – 1,6-2,0.

а) вставка должна соответствовать расчетному току линии:

Iн.вст ΣIрасч

б) вставка не должна расплавляться за время пуска двигателя с наибольшим пусковым током при предварительном включении всех других нагрузок:

Iн.вст ΣIрасч+ Iпуск.нб / α

где ΣIрасч – расчетный ток линии без учета пускаемого двигателя;

Iпуск.нб – наибольший пусковой ток одного из электродвигателей.

Из величин, определенных в пунктах «а» и «б», выбирают наибольшую. Определив значение Iн.вст (пункты 1, 2 или 3), по шкале токов плавких вставок выбирают ее ближайшее номинальное значение.

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Пример 1

Выбрать плавкую вставку к электродвигателю при пуске без нагрузки.

Решение

2. Пусковой ток электродвигателя:

3. Ток плавкой вставки предохранителя:

4. Выбираем по шкале плавкую вставку на номинальный ток:

Пример 2

Выбрать плавкую вставку к электродвигателю при пуске под нагрузкой.

2. Пусковой ток электродвигателя:

3. Ток плавкой вставки предохранителя:

4. Выбираем по шкале плавкую вставку на номинальный ток:

На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Смотреть картинку На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Картинка про На чем основано действие токовой защиты предохранителей. Фото На чем основано действие токовой защиты предохранителей

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Задайте свой вопрос на форуме. Наши специалисты обязательно Вам ответят.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *