24. Аномальные режимы по току электрических сетей, сети, требующие защиты от перегрузок

В эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима ее работы: перегрузки, короткие замыкания, при которых ток в проводниках резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надежно защищены от анормальных (аварийных) режимов.

Токи КЗ могут достигать значений в десятки раз превышающих номинальные токи присоединенных ЭП и допустимые токи проводников I_доп. Для предотвращения чрезмерного нагрева проводников и электрооборудования каждый участок сети должен быть снабжен защитным аппаратом, отключающим поврежденный элемент сети с наименьшим временем действия. Защита электрических сетей от токов КЗ должна быть предусмотрена во всех случаях.

Другим распространенным видом анормального режима ЭУ являются перегрузки, сопровождающиеся прохождением по проводникам, обмоткам электродвигателей и трансформаторов повышенных токов, вызывающее их нагревание сверх допустимых пределов.

Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горючей изоляцией; силовые сети, когда по условиям технологического процесса или режима их работы могут возникать длительные перегрузки; сети взрывоопасных помещений или взрывоопасных наружных установок независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.

Для защиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.

25. Выбор аппаратов защиты цеховых электрических сетей

Выбор аппаратов защиты производится с учетом следующих основных требований:

1. Номинальный ток и напряжение аппарата должны соответствовать расчетному длительному току и напряжению электрической сети.

2. (Номинальные токи расцепителей автоматических выключателей и плавких вставок предохранителей нужно выбирать по возможности меньшими по расчетным токам защищаемых участков сети или по номинальным токам отдельных ЭП в зависимости от места установки аппарата защиты с округлением до ближайшего большего стандартного значения.)

3. Время действия аппаратов защиты должно быть по возможности меньшим и должна быть обеспечена селективность действия защиты соответствующим подбором надлежащей конструкции защитного аппарата и его защитной характеристики.

4. Аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например при включении АД с КЗ ротором, при рабочих пиках технологических нагрузок и т.д.

5. Аппараты защиты должны обеспечивать надежное отключение в конце защищаемого участка двух- и трехфазных КЗ при всех видах режима работы нейтралей сетей, а также однофазные КЗ в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Табл.4.10 Расчетные выражения для выбора аппаратов защиты в силовых и осветительных сетях

Аппарат защиты	Расчетные формулы
	По условиям перегрузки пусковыми (Iпуск) или пиковыми (Iпик) токами		По условиям селективности
	Линии к оди- ночным ЭП	Линии к группам ЭП
Плавкая вставка предохранителя			Номинальный ток вставки нижележащей по току, должен различаться не менее, чем на две ступени шкалы вышележащей ступени
Тепловой расце- питель АВ с нерегулируемой характеристикой			-
То же, с регули- руемой характе-ристикой
Комбинированный расцепитель (термобиметаллический и электромагнитный)			Для неселективных tкз  0,015-0,06с Для селективных в зоне КЗ tсраб вышележащей ступени 1,5  tсраб нижележащей ступени tкз = 0,1; 0,25; 0,4 с

В таблице приняты следующие обозначения:

I_{ном.вст} – номинальный ток плавкой вставки предохранителя;

I_{сраб.теп}, I_{сраб.комб} – номинальный ток нерегулируемого и регулируемого теплового или комбинированного расцепителя автоматического выключателя;

I_{уст.э.о.} – ток уставки (срабатывания) электромагнитного расцепителя мгновенного действия (отсечка);

I_р – расчетный максимальный ток нагрузки;

I_ном.ЭП – номинальный ток отдельного ЭП;

I_пуск – пусковой ток одиночного двигателя с КЗ ротором;

I_пик – пиковый ток группы ЭП;

α – коэффициент, зависящий от условий и длительности пуска двигателя.

α = 2,5 – для легких пусков с длительностью пуска до 2,5 с, а также при редких пусках (насосы, вентиляторы, станки и т.п.); α = 1,6 – для тяжелых условий пуска с длительностью пуска более 2,5 с, а также при частых (более 15 раз в час) пусках, с частыми реверсами (краны, дробилки, центрифуги и т.п.).