13. Защита электрических сетей напряжением до 1000 В.

Характеристики АВ

Характеристики предохранителей

Принцип выбора предохранителей

Принцип действия УЗО

Защита автоматическими выключателями

Автоматические выключатели (АВ) обычно выбираются по номинальному току электроустановки и подразделяются на классы

В (IC,О =(3…5)IН) С (IC,О =(5…10)IН), D (IC,О =(10…20)IН)

Основная область применения автоматов - защита от перегрузки и КЗ внутренней проводки и электродвигателей.

Чувствительность автоматов для защиты сетей с заземленным нулем от однофазных КЗ с зависимой от тока характеристикой должна быть не менее 3. Чувствительность автоматов, имеющих только мгновенные расцепители, при однофазных КЗ должна быть не менее 1,1 с учетом максимального разброса по току срабатывания. Если заводских данных по разбросу тока срабатывания нет, то чувствительность, определенная по номинальным параметрам, должна быть не менее 1,4 для автоматов с номинальным током до 100 А и не менее 1,25 для прочих. Для защиты сетей с изолированной нейтралью по ПУЭ чувствительность автоматов должна быть не ниже 1,25 при двухфазном КЗ.

Защита предохранителями

Суть выбора предохранителя заключается в согласовании характеристики предохранителя по селективности с другими защитами.

Для проверки селективности заводские характеристики перестраиваются в расчетные, как показано на рис. По заводской характеристике при произвольном значении тока I1, определяют среднее время отключения t1. Если требуется особо надежная селективность, то значение t1, увеличивают и уменьшают на 50% и полученные значения времени откладывают на перпендикуляре, восстановленном из точки I1. Задаваясь другими значениями токов, строят область, ограниченную двумя кривыми. В пределах этой области лежат возможные значения полного времени отключения.

Для обычных случаев, когда за основу принимается разброс ±25%, построение производят аналогично, используя для этого значения 1,25t и 0,75t.

Для проверки селективности вставок предохранителей на напряжение ниже 1 кВ можно пользоваться следующими неравенствами:

где tм и tб — время отключения тока КЗ вставкой с меньшим и большим номинальными токами при токе трехфазного КЗ в месте установки вставки с меньшим номинальным током. Выражение (1) применимо при разбросе в 50%, выражение (2) — при разбросе 25 %. Необходимо подчеркнуть, что приведенные рассуждения и выражения (1) и (2) действительны только для однотипных предохранителей

Устройство защитного отключения

УЗО предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. При прикосновении к поврежденным проводам или неизолированным частям оборудования УЗО моментально отключит питание в сети. Некоторые УЗО применяют для защиты электропроводки от возгорания. Этот аппарат может совмещаться с автоматическим выключателем, тогда он называется дифференциальным автоматом. В однокомнатной квартире скорее всего будет достаточно одного УЗО, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. В 4-хкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше использовать 5 УЗО, а также по одному УЗО на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Для контроля всей электропроводки на входе в коттедж можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА.

Дифференциальная защита шин На ответственных электрических станциях и подстанциях используется дифзащита шин. При внешнем КЗ в точке К2 токи вычитаются и по реле защиты протекает ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена. При КЗ в зоне действия в точке К1 через реле защиты протекает ток КЗ и она должна надежно срабатывать.

Петля

Шторка

Шины

Изоляторы

Концевой

выключатель

Механическая дуговая защита шин

Дуговая защита клапанного типа

При возникновении КЗ на сборных шинах комплектных распределительных устройств (КРУ) с сопровождением дуги появляется опасность быстрого ее распространения вдоль шин. Ориентировочная скорость движения дуги [29] может быть найдена по формуле так, при IД = 400 А и

B = 0,05 Т скорость составляет vД = 78 м/с.

Дуга, воздействуя на ячейки КРУ выжигает их металлические перегородки, шины, другие токопроводящие части и напыляет на поверхность изоляторов пары металлов, после чего оборудование становится неремонтопригодное. Используются несколько видов защит от дуговых коротких замыканий. Принцип действия основан на расширении воздуха при горении дуги. В этой области создается избыточное давление, от которого шторка отходит и концевой выключатель замыкает контакты, подает сигнал на отключение ввода.

Время срабатывания отстраивается от МТЗ низкой стороны трансформатора: tС ,З,ВН ≥ tС,З,НН

Коэффициент чувствительности находится kЧ = IКI3 ,MIN ≥ 2

С,З

+ t