3.2.1 Выбор плавкой вставки предохранителя

Предохранитель - это простейший аппарат, защищающий электрическую сеть от коротких замыканий и значительных перегрузок. Предохранитель состоит из двух основных частей: фарфорового основания с металлической резьбой и смежной плавкой вставки. Плавкая вставка рассчитывается на номинальные токи.

Токи плавких вставок для проводов осветительной сети выбирают по номинальному току по формуле

I_л._вст>I _ном (3.7)

При выборе плавких вставок для защиты асинхронных электродвигателей необходимо учитывать, что пусковой ток двигателя в 5-7 раз больше номинального. Поэтому выбирать плавкую вставку по номинальному току нельзя, так как она при пуске электродвигателя перегорит.

Для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при небольшой частоте включения и легких условиях пуска (t_пуск=5…10 с) номинальный ток плавкой вставки можно определить по выражению

I _пл.вст> 0,4 I_пуск, (3.8)

где I - пусковой ток электродвигателя, А.

При тяжелых условиях работы (частые пуски, продолжительность разбега до 40 с)

I _пл.вст > (0,5 - 0,6) I _пуск (3.9)

Для защиты нескольких электроприемников

I _пл.вст> 0,4 (I _пуск+ I_расч) (3.10)

где I _пуск – наибольший пусковой ток одного из электродвигателей данной группы;

I_расч – расчетный ток остальных электроприемников, работающих в длительном режиме.

Для асинхронных двигателей с фазным ротором ток плавкой вставки выбирается по выражению

I _пл.вст > (1 – 1,25) I _ном (3.11)

Значение тока, потребляемого от сети трехфазным электродвигателем, следует брать из его паспортных данных (указываются на двигателе или в его паспорте). В случае если в паспортных данных отсутствует значение тока, то он может быть вычислен по формуле:

, (3.12)

где Р_ном – номинальная мощность двигателя в ваттах;

– линейное напряжение сети в вольтах;

– коэффициент мощности, от 0 до 1;

– К.П.Д. двигателя от 0 до 1.

3.2.2 Выбор автоматического выключателя

Автоматические воздушные выключатели применяют для защиты участков сети от коротких замыканий, перегрузок или снижений напряжения. Их используют также для нечастых оперативных включений и отключений асинхронных короткозамкнутых электродвигателей. Конструкции автоматических выключателей различаются расцепителями - встроенными устройствами в виде защитных реле для дистанционного отключения.

Различают расцепители максимального тока (электромагнитные или тепловые), минимального напряжения (нулевые) и независимые. Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно (за 0,02 с), тепловые отключают цепь в зависимости от длительности и силы тока, превышающего уставку теплового расцепителя.

При наличии комбинированного расцепителя (то есть электромагнитного и теплового) выключатель мгновенно срабатывает при сверхтоках и с выдержкой времени от перегрузок, определяемой тепловым расцепителем. При снижениях напряжения до 70-30% номинального срабатывает расцепитель минимального, напряжения.

Автоматы с тепловыми расцепителями предназначены для защиты от перегрузок. В качестве теплового расцепителя служит биметаллическая пластинка. При прохождении по ней тока перегрузки она изгибается и приводит в действие расцепляющий механизм, отключающий автомат.

Для выбора автомата нужно знать ток в линии, где он установлен, тип автомата и число фаз. При защите сетей автоматами необходимо выбрать их ток уставки I _н.р.

Условия выбора автоматических воздушных выключателей сводятся к следующему:

• номинальное напряжение выключателя должно соответствовать напряжению сети, то есть

U _н.авт>U_c (3.13)

• номинальный ток автомата должен быть равен номинальному току расцепителя или превышать его

I _н.авт>I _н.p (3.14)

• номинальный ток расцепителя автомата должен быть равен рабочему току (например, электродвигателя) или превышать его

I _{н. р}> 1,25 I_p (3.15)

• правильность срабатывания электромагнитного расцепителя автомата проверяют из условия

I _{сраб.расц}>1,25I _max (3.16)

где I _max – максимальный ток одиночного электродвигателя, равный пусковому току.

• для групповой линии с несколькими электродвигателями

I _{н. р.} > 1,1 I_м (3.17)

где I _м – максимальный ток в линии, А.

Если применен автомат только с тепловым расцепителем, то по условиям надежной защиты от коротких замыканий необходимо последовательно с ним устанавливать также плавкие предохранители.