2. Апаратура захисту.

Електродвигуни захищають від струмів короткого замикання, перевантаження та самозапуску. Від струмів короткого замикання необхідно захищати всі електродвигуни плавкими запобіжниками або автоматичними вимикачами з електромагнітними розчіплювачами. Тепловими реле магнітних пускачів і автоматичними вимикачами з тепловими розчіплювачами двигуни захищаються від перевантажень, що можливі з технологічних причин. Захист від самозапуску (нульовий захист) здійснюється контакторами, магнітними пускачами, а також автоматичними вимикачами з розчіплювачами мінімальної напруги.

2.1 Плавкі запобіжники — найпростіші і найдешевші апарати для захисту електричних мереж, електродвигунів та іншого електрообладнання від струмів короткого замикання та надмірних струмів навантаження.

Технічна характеристика плавких запобіжників

Тип запобіжника	Номінальна напруга, В	Номінальна напруга, В
		запобіжника	плавкої вставки
ПРС-6-П(З)*	380	6	1, 2, 4, 6
ПРС-20-П(З)	380	20	10, 16, 20
ПРС-63-П(З)	380	63	25, 40, 63
ПРС-100-П(З)	380	100	80, 100
НПН-15	500	15	6, 10, 15
НПН-60	500	60	20, 25, 35, 45
ПН-2	500	100	30, 40, 50, 60, 80, 100
		250 400 600 1000	80, 100, 120, 150, 200 250 200, 250, 300, 400 300, 400, 500, 600 500, 600, 800, 1000

* Приєднання дротів: П — переднє, 3 — заднє.

Плавкі запобіжники характеризуються номінальною напругою, номінальним струмом, найбільшою розривною здатністю, способом приєднання проводів (переднє і заднє) та конструктивним виконанням. Номінальним струмом запобіжника називається струм, на який розраховані струмопровідні частини його корпуса, а плавкої вставки — струм, при якому вона тривалий час не розплавляється.

Для сільськогосподарських електроустановок рекомендують такі типи запобіжників: різьбові серії ПРС, трубчасті нерозбірні НПН та трубчасті розбірні ПН-2. Слід пам'ятати, що навіть правильно вибрані запобіжники не захищають асинхронний короткозамкнутий двигун від порівняно невеликих, але тривалих перевантажень. Заряджати патрони розбірних запобіжників необхідно лише каліброваними плавкими вставками заводського виготовлення.

Ні в якому разі не можна замість плавкої вставки встановлювати випадковий дріт, так звані жучки.

Недоліками захисту плавкими запобіжниками є їх інерційність і несталість захисних характеристик, а також те, що запобіжник перегоряє здебільшого в одній фазі і асинхронний двигун залишається приєднаним до мережі двома фазами, внаслідок чого перегрівається або й зовсім виходить з ладу. Тому перевагу слід віддавати автоматичним вимикачам.

2.2 Запобіжники. При експлуатації електроустановок побутових споживачів можливі два основних види ураження електричним струмом: прямий дотик до струмопровідних частин та непрямий дотик. Існує ряд захисних засобів захисту від ураження електричним струмом, не перераховуючи їх всіх, зупинюсь на захисті автоматичним вимкненням. Оскільки негативна дія електричного струму на організм людини більшою мірою залежить від часу проходження струму через організм людини, ефективність засобів захисту тим більша, чим більша швидкість автоматичного вимкнення. Автоматичне вимкнення пошкодженої ділянки електричного кола можливе за допомогою запобіжників, автоматичних вимикачів та пристроїв захисного вимкнення (ПЗВ).

Захист плавкими запобіжниками. Принцип роботи плавких вставок базується на тепловій дії електричного струму. У нормальних умовах тепло, яке виділяє провідник, розсіюється у навколишньому середовищі. При значному збільшенні струму температура провідника може досягти температури плавлення металу, з якого він виконаний. Таким чином, при досягненні небезпечного значення струму вставка розплавиться і розірве електричне коло. Залежність часу вимкнення плавкої вставки від величини струму, який вимикається, називається захисною характеристикою. Захисна характеристика запобіжника залежить від багатьох факторів (температури навколишнього середовища, провідника вставки тощо), тому має досить великі розбіжності (понад 30%), а отже, і невисоку точність роботи. Так, калібровані вставки запобіжників перегорають при струмах, які перевищують струм вставки у 1,4 - 1,8 разів. Тому вставки необхідно використовувати стандартні, на струм, значно менший від довготривалого допустимого струму провідника на ділянці електричного кола, який підлягає захисту.

П ри монтажі пробкових запобіжників необхідно приєднуватись до мережі так, щоб при викрученій пробці різьбова частина не була під напругою!

Плавкі запобіжники NT представляють собою найбільш зручні і економні пристрої захисту кабельних мереж і промислових установок від перенавантажень і струмів короткого замикання.

Діапазон номінальних струмів від 2 А до 1000 А.

2.3 Автоматичні вимикачі застосовуються для автоматичного вимикання струмів перевантаження і короткого замикання у колах змінного струму напругою до 500 В і постійного до 220 В, а також для пуску, зупинки і захисту трифазних асинхронних електродвигунів.

Автоматичні вимикачі поділяються на наступні категорії:

1) за кількістю полюсів. Для однофазних мереж застосовують однополюсні вимикачі ( в мережах типу ТТ и TN-C), двохполюсні (в мережах типу IT) та спеціальні двохполюсні, один полюс яких призназначений для фазного дроту, а інший - для нульового робочого (в мережах типу TN-S). Для трифазних мереж застосовують трьохполюсні (в мережах типу IT, ТТ і TN-C) та переважно чотирьохполюсні вимикачі (в мережах типу TN-S).

2) за максимальним робочим струмом. Номінальний струм вимикача повинен бути більше або рівним максимальному робочому (розрахунковому) струму. Шкала нормалізованих номінальних струмів пускорегулюючих апаратів: 0,5;1, 2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125А (при 30°С).

3) за струмом короткого замикання. Допустимий струм відключення вимикача повинен бути більше або рівним розрахунковому струму КЗ в точці встановлення апарату.

4) за типом кривої відключення. Тип кривої відключення (захисної характеристики) вимикача позначається літерами В, С, D, Z та МА:

крива типу В характеризується кратністю спрацювання електромагнітного захисного елементу (відсічки) в межах від 3 до 5 номінальних струмів вимикача; використовується в автоматичних вимикачах, призначених для захисту кіл з невеликою кратністю пускових струмів - електромереж, генераторів, вентильних пристроїв;

крива типу С характеризується кратністю спрацювання відсічки в межах від 5 до 10 номінальних струмів вимикача; застосовується у вимикачах, призначених для захисту кіл загального призначення (розетки, освітлення);

крива типу D характеризується кратністю спрацювання відсічки в межах від 10 до 14 номінальних струмів вимикача; застосовується у вимикачах, призначених для захисту трансформаторів та двигунів (компресорів, кондиціонерів та ін.).

крив типу Z характеризується кратністю спрацювання відсічки в межах від 2,4 до 3,6 номінальних струмів вимикача; застосовується тільки у вимикачах C60L, призначених для захисту електронних пристроїв.

Автоматичичні вимикачі, що мають тільки електромагнітний елемент захисту, тобто характеристику типу МА, призначені для використання в колах живлення двигунів, коли тепловий захист вимикачів не забезпечує необхідної точності настройки та чутливості; його роль виконує теплове реле з регульованою уставкою.

Автоматичні вимикачі ВА-200х

Автоматичні вимикачі типів ВА-2000, ВА-2001, ВА-2002, ВА-2003, ВА-2004, ВА-2006, ВА-2010-S призначені для захисту низьковольтних електричних мереж від перевантажень та струмів короткого замикання, а також для оператичних відключень електричних кіл.

А втоматичний вимикач ВА-2000.

Серія автоматичних вимикачів ВА-2000 виготовляється з часово-струмовою характеристикою відімкнення типу В (допускаються короткочасні перевантаження у 3...5-кратному розмірі від номінального струму). Ці вимикачі призначені для захисту переважно активних споживачів, та кіл в побутових та адміністративних спорудах. Ряд номінальних струмів цих вимикачів - 1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63 А.

А втоматичний вимикач ВА-2001.

Серія вимикачів ВА-2001 виготовляється з часово-струмовою характеристикою типу С (допускаються короткочасні перевантаження у 5...10-кратному розмірі від номінального струму). Ці вимикачі призначені для використання в умовах де присутні електричні двигуни з нормальними умовами пуску, та інші навантаження з допустимими короткочасними перевантаженнями. Ряд номінальних струмів цих вимикачів - 1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63 А.

А втоматичний вимикач ВА-2004.

Д вох, трьох і чотирьохполюсні автоматичні вимикачі серії ВА-2004 призначені для захисту електричних кіл від перевантажень і струмів короткого замикання, а також для оперативних комутацій електричних кіл на струми від 3 до 800А. Вимикачі відповідають ДСТУ 3025-95 і ГОСТ 30325-95 (МЕК 898-87).

Автоматичний вими-кач ВА-2005.

Трьохполюсні низьковольтні автоматичні вимикачі серії ВА-2005 призначені для захисту електричних двигунів від перенавантажень і струмів короткого замикання, а також для оперативних їх комутацій.

Кнопки керування на ВА-2005:

Включення здійснюється вручну, шляхом натискання кнопки “Пуск”-“І”.

Відключення здійснюється вручну шляхом натискання кнопки “Стоп”-”0”, або автоматично при спрацюванні термомагнітного захисту або розчеплювачів напруги.Ручне керування можливе при застосуванні автоматичного вимикача в якості електромагнітного пускача.Автоматичне та дистанційне керування можливе тільки при використанні автоматичного вимикача разом з контактором.

Автоматичні вимикачі серії АЕ-2000 мають широкий діапазон номінальних струмів (0,32 до 100 А); вищу граничну комутаційну здатність (для автоматів з номінальним струмом 25 А — 1500 А, 63 А — 1800 А, 100 А — 2000 А) та температурну компенсацію.

Структура умовного позначення автоматичного вимикача

АЕ-20 І II III IV V VI розшифровується так:

І — величина автомата за номінальним струмом (1 — 10 А; З — 25 А; 4 — 63 А і 5 — 100 А);

II — число полюсів і розчіплювачів:

1, 2, 3 — одно-, дво- і триполюсні з електромагнітними розчіплювачами;

4, 5, 6 — одно-, дво- і триполюсні з комбінованими розчіплювачами;

7,8 — чотириполюсні відповідно з електромагнітними і комбінованими розчіплювачами;

III — умовне позначення наявності чи відсутності допоміжних контактів:

1 — без контактів;

2 — один замикаючий контакт;

3 — один розмикаючий контакт;

4 — один замикаючий і один розмикаючий контакт.

IV — позначення допоміжних розчіплювачів:

0 — без допоміжних розчіплювачів;

1 — розчіплювач мінімальної напруги;

2 — незалежний розчіплювач;

3 — розчіплювач мінімальної напруги і незалеж-

ний розчіплювач;

V — буква, що показує наявність температурної компенсації і регулювання номінального струму теплового розчіплювача:

Р — з регулюванням номінального струму теплового розчіплювача і температурною компенсацією; Н — е саме, але без температурної компенсації;

VI — кліматичне виконання і категорія розміщення.

Автоматичні вимикачі серії АЕ-2000 виготовляються в кліматичних виконаннях У, Т і ХЛ з ступенями захисту ІР00, ІР20 і ІР54.

С трум уставки теплових розчіплювачів регулюється в межах 0,9—1,15 від номінального значення, а електромагнітного — не регулюється і дорівнює 12І_н. Автоматичні вимикачі АЕ2045—13Р і АЕ2046—13Р з розчіплювачами захисту від струмів витоку призначені для захисту від ураження електричним струмом при трифазних несиметричних, двофазних і однофазних замиканнях на землю, а також при дотиканнях до струмопровідних частин. Уставка захисту при однофазному замиканні на землю дорівнює 0,015 А. Порівняно із запобіжниками автомати мають постійну готовність до швидкого вмикання, більшу оперативність, забезпечення захисту від перевантажень, а також можливість їх використання в якості рубильника та більшу надійність (близько 25%), завдяки незалежності від температури навколишнього середовища електромагнітного миттєвого розчеплювача. Недоліком є більша вартість автоматів порівняно із запобіжниками.