3.2 Требования, предъявляемые к аппаратуре защиты

К аппаратуре защиты относятся устройства, предназначенные для предотвращения тяжелых последствий, сопровождавших аварийные режимы, путем автоматического отключения поврежденного участка сети или приемника электроэнергия.

С учетом назначения к защитной аппаратуре предъявляют! следующие специфические требования.

1. Защита должна обладать избирательностью (селективностью), т.е. отключать только те участки, которые имеют повреждение, и только ближайший к поврежденному участку аппаратов защиты. Для обеспечения селективности действия устройства и щиты должны иметь различную выдержку времени, определяемую временем от момента возникновения аварийного режима до срабатывания аппарата защиты.

2. Защита должна иметь высокую чувствительность, т.е. реагировать и на небольшие аварийные отклонения от нормального режима.В то же время защита не должна срабатывать под действием случайных помех, не вызванных аварийным состоянием сети, или под действием эксплуатационных перегрузок.

3. Защита должна быть быстродействующей и срабатывать с минимально возможной выдержкой времени, необходимой для обеспечения селективности ее действия, если действительно имеет место аварийный режим. Но она не должна приходить в действие при перегрузках, характерных для нормальных условий работы, например, при пусковых токах приемников электроэнергии.

В авиационных системах нашли применение несколько видов защиты, а именно: максимально-токовая, дифференциально-токовая и направленная.

Максимально-токовой защитой называется защита, реагирующая на превышение величины тока над допустимым значением.

Дифференциально-токовая защита - это защита, основанная на сравнении токов в начале и в конце защищаемого участка или в расщепленных проводах.

Направленная защита реагирует на изменение направления потока энергии, сопровождающего аварийный режим.

Наиболее широко распространенной является максимально-токовая защита. Она реализуется с помощью плавких предохранителей и биметаллических автоматов защиты. Соответствие аппарата защиты предъявляемым требованиям определяется по ампер-секундным характеристикам.

3.5 Ампер-секундные характеристики аппаратов защиту

Ампер-секундной характеристикой называют зависимость времени срабатывания аппарата защиты от величины протекающего через аппарат тока. Различают несколько видов ампер-секундных характеристик, а именно: зависимую, независимую и зависимую с отсечкой и мгновенную (рис. 3.5).

Большинство аппаратов максимально-токовой защиты имеет зависимую ампер-секундную характеристику или зависимую с отсечкой. В первом случае время срабатывания постоянно уменьшается: с увеличением тока перегрузки, во втором - такая зависимость сохраняется только до определенного значения тока, при превышении которого аппарат срабатывает сразу же, т.е. без выдержки времени.

По ампер-секундным характеристикам определяется так назы­ваемый критический ток, под которым понимается та граничная величина тока, ниже которой аппарат защиты не срабатывает бесконечно долго (т.е. не размыкает цепи), а при превышении которой он срабатывает за конечное время (или мгновенно). Величи­на номинального тока I_н которая указывается на корпусе аппарата защиты, устанавливается меньше критического тока, примерно I_н = (0,5 – 0.8) I_кр, с тем чтобы исключить ложные срабатывания аппарата при изменении окружающих условий или при случайных помехах.

На основе сравнения ампер-секундной характеристики аппарата защиты и тепловой характеристики приемника электроэнергии, под которой понимается зависимость времени его нагрева до допустимой температуры от протекающего тока производится выбор защиты. Идеальной была бы такая защита, ампер-секундная характеристика которой всегда бы совпадала с тепловой характеристикой приемника. Однако такое идеальное моделирование практически невозможно из-за различий окружающих условий в месте установки аппарата защиты и защищаемого объекта, а также из-за разброса характеристик однотипных аппаратов и объектов от усредненной типовой характеристики. Поэтому аппарат защиты выбирают так, чтобы его ампер-секундная характеристика шла несколько выше при малых перегрузках и была близка к тепловой характеристике объекта при больших перегрузках или шла ниже (рис. 3.5д). При этом выбирается такой аппарат защиты, рабочий ток которого примерно равен номинальному току за­щищаемого объекта или несколько больше этого тока.

Рис. 3.5 Ампер-секундные характеристики аппаратов защиты;

1. зависимая характеристика; б) независимая;

в) зависимая с отсечкой; г) мгновенная

Если тепловая характеристика объекта и ампер-секундная характеристика защиты отличаются очень значительно, то исполь­зуется дифференцированный подход к выбору защиты в каждом конкретном случае. Так, при защите электродвигателей малоинерционными предохранителями последние выбирают из соотношения

I_н.пред=(2.5-5)I_н.дв