Выбор автоматических выключателей

Автоматы служат:

1) для автоматического размыкания силовой электрической сети:

- при перегрузках и КЗ;

- при недопустимом снижении напряжения;

• при изменении направления мощности.

2)для редких включений и отключений вручную при нормальных режимах.

Выбор автоматов:

1. по напряжению:

Uном.а≥ Uном.с,

Где Uном.а –номинальное напряжение автомата,

Uном.с – номинальное напряжение сети, в которой устанавливается данный автомат;

По отключающей способности

Iа.откл≥Iк.макс,

Где Iа.откл - номинальный ток отключения автомата,

Iк.макс – максимальный ток КЗ, проходящий в защищаемом элементе.

2. по току:

Iном.рц≥Iраб.макс,

Где Iном.рц –номинальный ток расцепителя;

Iраб.макс – рабочий максимальный ток.

3. по электродинамической стойкости:

iпр.с ≥ iу,

где iпр.с- амплитудное значение предельного тока КЗ;

iу – расчетный ударный ток КЗ;

Токоограничивающие (быстродействующие) автоматы не проверяются на электординамическую стойкость.

4. по термической стойкости (проверяются только селективные автоматы):

I²_т tт≥Вк,

Где I²_т – переменный ток термической стойкости;

Вк – расчетный тепловой импульс;

tт – длительность протекания тока термической стойкости.

Выбор параметров расцепителей автоматов для первой, второй и третьей ступеней защиты.

1. первая ступень – токовая отсечка без выдержки времени.

Ток срабатывания защиты выбирают по условию:

I^I_с.з=к¹_отс I⁽³⁾_{к.вн.макс ,}

Где к¹_отс –коэффициент отстройки первой ступени,

I⁽³⁾_{к.вн.макс} –максимальный ток внешнего трёхфазного КЗ.

Однако это условие не всегда можно выполнить, т.к. у селективных автоматов уставка тока срабатывания первой ступени не регулируется . Например для выключателя А3790 I¹_у=20 кА и если расчетный ток I¹_с.з получился меньше I¹_у , то следует применить другой выключатель или использовать отдельную токовую РЗ.

2. вторая ступень – токовая отсечка с выдержкой времени .

для обеспечения селективности:

необходимо ток срабатывания I¹¹_{с.з а} и выдержку времени I¹¹_{с.з а} второй ступени защиты выключателя SF1 отстроить от тока срабатывания I¹_{с.з в} и выдержки времени t¹_c/Зв первой ступени защиты выключателя SF2, т.е.

I^I1_с.за≥к¹¹_отс I¹_с.з.в;

I^I1_с.за= t¹_c/Зв +Δ t;

Где к¹¹_отс – коэффициент отстройки второй ступени,

Δ t – ступень селективности.

3)третья ступень –максимальная токовая защита

первое условие - несрабатывание при кратковременных перегрузках:

t ^I11_с.з> t_пер,

где t_пер, время перегрузки;

В расчетах можно принемать t_пер,=(1.5÷2) t_п

где t_п – время пуска.

Второе условие – несрабатывание при рабочем максимальном токе

t ^I11_с.з= к¹¹¹_отс Iраб.макс/к_{в ,}

где к¹¹¹_отс – коэффициент отстройки третьей ступени,

к_в – коэффициент возврата.

У расцепителей уставка тока срабатывания третьей ступени I^I11_с.з не настраивается. Она связана с номинальным током расцепителя, поэтому необходимо правильно выбрать ток срабатывания :

Iном.рц= к¹¹¹_отс Iраб.макс/(1.25*к_в)

Проверка чувствительности и селективности защиты при помощи автоматов

В сетях , защищаемых только от токов КЗ, расцепители автоматов с выбранными уставками тока срабатывания должны удовлетворять следующим условиям:

1. Iк.мин/ Iном.рц ≥ 3

где Iк.мин – минимальный ток КЗ в найболее удаленной точке защищаемой линии.

2. Iк.мин/ I¹_с.з≥1.4 для автоматов с номинальным током <100А

Iк.мин/ I¹_с.з≥1.25 для автоматов с номинальным током >100А

Допускается не проверять чувствительность защиты по кратности тока КЗ в случаях, если :

1. ток уставки настраиваемого расцепителя замедленного срабатывания

I¹¹¹_с.з≤1.25 Iдл.доп, где Iдл.доп – длительнодопустимый ток защиты линии;

2. ток уставки мгновенного срабатывания I¹_с.з≤4.5 Iдл.доп;

3. номинальный ток ненастраиваемого расцепителя замедленного срабатывыания(независимо от наличия или отсутствия мгновенно действующего расцепителя) Iном.рц≤ Iдл.доп;

Для сетей защищаемых и от перегрузки должны выполнятся следующие условия:

1) для неселективных автоматов Iном.рц≤ Iдл.доп;

2) для выключателей имеющих только мгновенно действующий расцепитель

I`ном.рц ≤ (0.8….1) Iдл.доп;

3)для выключателей с ненастраивающимся расцепителем I```ном.рц≤ (1….1.25)Iдл.доп.

Для обеспечения селективного отключения последовательно установленных автоматов защитные характеристики их расцепителей не должны пересекаться, причём уставки тока у расцепителя автомата SF1 должны быть больше чем у расцепителя автомата SF2.

При согласовании защитных характеристик среднюю погрешность действия расцепителей принимают Δtс.з=±20%.

Тогда tс.з.а≥1.5tс.з.в .

Для согласования защитных характеристик автоматов и плавких предохранителей (рис.24) принимают

Δtс.з=±25%.

Тогда tс.з.а≥1.67tс.з.в .

рис.24