Раздаточный материал СЭС ГиПП ЗО 2017 / Конспект лекций / Справочник гор сети
.pdf
4.2.2. Плавкие предохранители
Плавкий предохранитель представляет собой однополюсный защитный аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей и установок от токов короткого замыкания и перегрузки. Действие предохранителей состоит в сгорании их плавкой вставки при протекании по ним токов срабатывания, вследствие чего и происходит разрыв электрической цепи.
Принцип действия предохранителей на напряжение до 1 кВ такой же, как и предохранителей на напряжение выше 1 кВ, рассмотренных в разде-
ле 4.1.4.
Условия выбора плавких предохранителей: ‒ по номинальному напряжению
Uн.ап=Uн.с ;
‒ номинальному току
Iн.ап Iр.
Предохранитель проверяется на отключающую способность
Iн.отк Iп0 .
Структура условного обозначения плавкого предохранителя:
Технические характеристики предохранителей приведены в табл. 4.10.
71
|
|
|
Таблица 4.10 |
|
|
Предохранители плавкие напряжением до 1 кВ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Номинальный ток, А |
Предельныйток отключения, кА |
|
Номинальное напряжение, В |
|
|
|
Тип |
предохранителя |
плавкой вставки |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НПН2-60М У3 |
380 |
63 |
6,3; 10;16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63 |
10 |
ПН2-100 У3 |
380 |
100 |
31,5;40; 50; 63; 80; 100 |
100 |
ПН2-1000 У3 |
380 |
1000 |
500; 630; 800; 1000 |
10 |
|
|
|
|
|
ПН2-250 У3 |
380 |
250 |
80; 100; 125; 160; 200; 250 |
100 |
|
|
|
|
|
ПН2-400 У3 |
380 |
400 |
200; 250; 315; 400 |
40 |
ПН2-630 У3 |
380 |
630 |
315; 400; 500; 630 |
25 |
ПП17-39 У3 |
380 |
1000 |
500; 630; 800; 1000 |
120 |
ПП24-25 УХЛ3 |
380 |
25 |
2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25 |
100 |
ПП32-31 УХЛ3 |
380 |
100 |
31,5; 40; 50; 63; 80; 100 |
100 |
ПП32-35 УХЛ3 |
380 |
250 |
80; 100; 125; 160; 200; 250 |
100 |
ПП32-37 УХЛ3 |
380 |
400 |
200; 250; 315; 400 |
100 |
ПП60-37 УХЛ3 |
660 |
400 |
315; 400 |
100 |
ПП60-38 УХЛ3 |
660 |
500 |
400; 500 |
100 |
ПП60-39 УХЛ3 |
660 |
630 |
500; 630 |
100 |
ПП61-33 УХЛ3 |
660 |
160 |
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160 |
100 |
ППН-31 УХЛ2 |
660 |
100 |
2; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; |
50 |
|
|
|
80; 100 |
|
ППН-33 УХЛ2 |
660 |
160 |
2; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; |
50 |
|
|
|
80; 100; 125; 160 |
|
ППН-35 УХЛ2 |
660 |
250 |
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250 |
50 |
ППН-37 УХЛ2 |
660 |
400 |
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; |
50 |
|
|
|
400 |
|
ППН-39 УХЛ2 |
660 |
630 |
100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 |
50 |
ППТ-10 У3 |
380 |
10 |
6,3; 10 |
1,5 |
ПР-2-100 |
380 |
100 |
60; 80; 100 |
6 |
ПР-2-1000 |
380 |
1000 |
630; 800; 1000 |
20 |
ПР-2-15 |
380 |
15 |
6; 10; 15 |
0,8 |
ПР-2-200 |
380 |
200 |
100; 125; 160; 200 |
6 |
ПР-2-315 |
380 |
315 |
200; 250; 315; |
6 |
ПР-2-63 |
380 |
63 |
25; 31,5; 40; 50; 63 |
1,8 |
ПР-2-630 |
380 |
630 |
315; 400; 500; 630 |
13 |
72
Плавкие предохранители ввиду своей доступности и абсолютной селективности являются, наряду с автоматами, наиболее распространенными токоограничивающими электрическими аппаратами в электроустановках напряжением до 1 кВ.
4.2.3. Устройства защитного отключения
Особым классом защитных аппаратов до 1000 В являются устройства защитного отключения (УЗО). Они предназначены для автоматического отключения электрических цепей при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям или при возникновении в защищаемой электроустановке тока утечки, превышающего заданное значение.
Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток (ток утечки) в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Основные функциональные блоки УЗО представлены на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Принцип работы УЗО
73
Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока. Пусковой орган (пороговый элемент) выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода. В нормальном режиме при отсутствии дифференциального тока – тока утечки в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока, протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке как I1, а от нагрузки – как I2, то можно записать равенство: I1 = I2.
Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные и встречно направленные магнитные потоки Ф и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. Пусковой орган находится в этом случае в состоянии покоя.
При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или при пробое изоляции на корпус по фазному проводнику через УЗО, кроме тока нагрузки, протекает дополнительный ток – ток утечки I , являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным). Неравенство токов в первичных обмотках вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм, который размыкает электрическую цепь, обесточивая электроустановку. Для осуществления периодического контроля исправности УЗО предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки Т искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.
Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.
Другим, не менее важным, свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. Короткие замыкания, как правило, раз-
74
виваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или на защитный проводник, заблаговременно, до развития в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
Технические параметры и выбор УЗО
Номинальное напряжение – действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО (Uн = 380 В для четырехполюсных и Uн = 220 В для двухполюсных УЗО).
Условие выбора
Uн.ап =Uн.с .
Номинальный ток Iн выбирается из ряда: 10, 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. Поскольку УЗО должно быть защищено от к.з. и перегрузок последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ.
Номинальный ток УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства.
Например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 16 А, должно быть установлено УЗО с номинальным током 25 А (табл. 4.11).
Таблица 4.11
|
|
Параметры УЗО |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Устройство |
|
|
Номинальный ток, А |
|
|
|||
ПЗУ |
10 |
16 |
25 |
|
40 |
63 |
80 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УЗО |
16 |
25 |
40 |
|
63 |
80 |
100 |
125 |
Номинальный отключающий дифференциальный ток (ток уставки)
I н – значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО. I н = 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.
Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают
сучетом следующих факторов:
–значения существующего в данной электроустановке суммарного тока утечки на землю;
75
– реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807–94 находится в диапазоне 0,5 I н – I н.
Согласно требованиям ПУЭ номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки.
Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами либо определяется расчетным путем.
При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока УЗО приведены в табл. 4.12.
Таблица 4.12
Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока
Номинальный ток нагрузки в зоне защиты, А |
16 |
25 |
40 |
63 |
80 |
|
|
|
|
|
|
I н при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА |
10 |
30 |
30 |
30 |
100 |
I н при работе в зоне защиты группы потребителей, мА |
30 |
30 |
30 (100) |
100 |
300 |
I н УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА |
300 |
300 |
300 |
300 |
500 |
Номинальный неотключающий дифференциальный ток I но – значе-
ние дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО. Реальное значение дифференциального тока, при котором срабатыва-
ет УЗО, находится в диапазоне от половины до полного значения номинального отключающего тока. При этом каждое конкретное устройство имеет, как правило, определенное стабильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диапазоне.
Предельное значение неотключающего сверхтока – минимальное значение неотключающего сверхтока. Сверхток – любой ток, который превышает номинальный ток УЗО.
Нормативы определяют минимальное значение неотключающего сверхтока, равное шестикратному значению номинального тока УЗО:
Iнт = 6Iном.
Максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может иметь значения, намного превышающие 6Iном.
76
Номинальная включающая и отключающая способность (коммутаци-
онная способность) Iт – действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропустить в течение всего времени размыкания
иотключить без нарушения его работоспособности.
Внекоторых аварийных режимах УЗО должно осуществить отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, сохраняя при этом свою работоспособность.
Коммутационная способность УЗО в соответствии с требованиями норм должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (принимается большее значение).
Номинальная включающая и отключающая способность по диффе-
ренциальному току I т – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропустить в течение всего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
Номинальный условный ток короткого замыкания Iнс – действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий.
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыка-
ния I C – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий.
Технические характеристики УЗО приведены в табл. 4.13.
Таблица 4.13
Основные технические характеристики УЗО
Название |
Тип |
Номинальный ток, A |
Номинально отключаемый дифференциальный ток, мА |
Номинальное напряжение, В |
Отключающая способность, кА |
Производитель* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Астро-Узо |
A; AC; S; G |
16; 25; 40; 63; |
10; 30; 100; |
220; 380 |
1;5 |
17 |
|
80; 100; 125 |
300; 500 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
УЗО CD |
|
25 |
30; 300 |
|
– |
18 |
|
УЗО-01 |
АС |
10; 16; 25; 32; |
10; 30; 100; 300 |
220; 380 |
6 |
4 |
|
40; 63; 80; 100 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
77
|
|
|
|
Окончание табл. 4.13 |
||
|
|
|
4 |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
|
УЗО-100Про |
|
16, 25, 32, 40, |
10, 30, 100, 300 |
230 |
– |
15 |
|
50, 63, 80 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Ф-1111 |
AC |
16 |
10 |
220 |
– |
17 |
Ф-1111 |
АС |
16 |
10 |
220 |
– |
17 |
Ф-1211 |
А |
16 |
30 |
220 |
– |
17 |
ф-1211 |
АС |
16 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-2111 |
А |
25 |
10 |
220 |
– |
17 |
Ф-2111 |
АС |
25 |
10 |
220 |
– |
17 |
Ф-2211 |
А |
25 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-2211 |
АС |
25 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-2311 |
АС |
25 |
100 |
220 |
– |
17 |
Ф-2411 |
АС |
25 |
300 |
220 |
– |
17 |
Ф-3211 |
А |
40 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-3211 |
АС |
40 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-3211 |
AC (S) |
40 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-3251 |
АС |
40 |
30 |
220 |
– |
17 |
Ф-3251 |
АС |
63 |
30 |
220 |
– |
17 |
|
А |
16, 25, 40, 63 |
30 |
220, 380 |
– |
11 |
|
80 |
300 |
||||
|
|
|
|
|
||
ABB F202 |
|
16 |
10 |
|
|
|
|
АС |
25, 40, 63 |
30, 100, 300 |
220, 380 |
– |
11 |
|
|
100, 125 |
30, 300 |
|
|
|
F 204 |
АС |
25, 40 |
30 |
|
10 |
11 |
* Информация о производителях приведена в табл. 4.15.
В настоящее время изготавливаются и широко применяются так называемые дифференциальные автоматы, совмещающие функции автомата
иУЗО.
4.2.4.Автоматические выключатели дифференциального тока
(дифавтоматы)
Автоматический выключатель дифференциального тока, или диф-
автомат – это устройство, объединяющее в одном корпусе функции автоматического выключателя и УЗО. Т. е. он дает возможность позволяет защитить контролируемую цепь от токов перегрузки и токов короткого замыкания (функции автоматического выключателя), от токов утечки
(функции УЗО), позволяя одновременно защитить человека от поражения электрическим током и предотвратить возможность возгорания в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановки.
78
Конструктивно дифавтомат состоит из двухили четырехполюсного автоматического выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифференциальной защиты. Конструкция и принцип работы автоматических выключателей и УЗО были рассмотрены в предыдущих разделах.
Соответственно условия выбора и проверки дифавтоматов сочетают в себе условия для автоматов и УЗО.
Технические характеристики дифавтоматов приведены в табл. 4.14.
Таблица 4.14
Основные технические характеристики дифавтоматов
Серия |
Номинальное напряжение, В |
Номинальный ток, А |
Номинальный отключающитий дифференциальный ток , мА |
Отключающая способность, А |
Время отключения, мс |
Тип защитной характеристики |
Производитель* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
АВДТ32 |
230 |
16; 25; 32; 40; |
10; 30; 100 |
6000 |
40 |
В,С |
14 |
|
50; 63 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АВДТ34 |
400 |
16; 25; 32 |
10; 30; 100; |
6000 |
40 |
АС |
14 |
|
300 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АВДТ-63М |
240 |
6; 10; 16(16); |
(10), 30 |
6000 |
40 |
С |
15 |
|
25(25); 32 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АД-063 Про |
230 |
10; 16; 20; 25; |
30; 100; |
3000 |
<300 |
А |
15 |
|
(АВДТ-063Про) |
2; 40; 50; 63 |
300 (30) |
||||||
|
|
|
|
|
||||
АД12 |
230/400 |
16; 25; 32; 40; |
10; 30; 100; |
4500 |
40 |
АС |
14 |
|
50; 63; 80 |
300 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
АД12М |
230/400 |
16; 25; 32; 40; |
30 |
4500 |
40 |
А |
14 |
|
50; 63 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
АД14 |
230/400 |
16; 25; 32; 40; |
10; 30; 100; |
4500 |
40 |
АС |
14 |
|
50; 63 |
300 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВД1-63 |
230/400 |
16; 25; 32; 40; |
10; 30; 100; |
3000 |
40 |
АС |
14 |
|
50; 63; 80; 100 |
300 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ВД1-63S |
230/400 |
16; 25; 32; 40; |
10; 30; 100 |
4500 |
40 |
А |
14 |
|
50; 63 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ДИФ-101 |
240 |
10; 16; 25; 32; |
30 |
4500 |
– |
С |
4 |
|
40; 50; 60 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ДИФ-102 |
240 |
6; 10; 16; 25; |
30 |
4500 |
– |
С |
4 |
|
40; 50; 60 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
79
|
|
|
|
Окончание табл. 4.14 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
УЗО 6Ка |
240 |
16; 25; 32; 40; |
30 |
6000 |
– |
АС |
21 |
|
50; 63 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ABB DS201 |
230 |
6; 10; 13; 16 |
30 |
6000 |
– |
В |
11 |
|
B In AC30 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ABB DS201 |
230 |
10; 13 |
30 |
6000 |
– |
В |
11 |
|
BIn A30 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ABB DS201 |
230 |
10; 16(16) |
30 |
6000 |
– |
С |
11 |
|
C In A30 |
(4500) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
ABB DS201 |
|
6; 10(10); |
|
6000 |
|
|
|
|
230 |
16(16); 20(25); |
30 |
– |
С |
11 |
|||
C In AC30 |
(4500) |
|||||||
|
32; 40 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
ABB DS201L |
230 |
16 |
10 |
4500 |
– |
– |
11 |
|
C16 A10 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Acti 9 |
240 |
16; 25 |
30 |
6000 |
– |
С |
4 |
|
Acti 9 iDif K |
230 |
10; 25 |
30 |
6000 |
– |
– |
4 |
|
DX |
240 |
10; 16 |
30 |
6000 |
– |
– |
22 |
|
DX3 |
240 |
16; 20; 25; 40 |
30 |
6000 |
– |
АС |
22 |
|
Easy9 RCCB |
240 |
25; 40; 63 |
10; 30; 100; |
3000 |
– |
– |
4 |
|
300 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
LR |
240 |
20; 25; 40; 63 |
30 |
6000 |
– |
АС |
22 |
|
* Информация о производителях приведена в табл. 4.15.
|
|
|
Таблица 4.15 |
|
Перечень производителей электрооборудования |
||
|
|
|
|
№ |
Название |
Город, страна |
Адрес сайта |
|
|
|
|
1 |
ЗАО «Высоковольтный |
г. Екатеринбург, Россия; |
www.vsoyuz.com |
|
союз» |
г. Ровно, Украина |
|
2 |
Таврида |
г. Москва, Россия |
www.tavrida.ru |
3 |
Контакт Саратов |
г. Саратов, Россия |
www.kontakt-saratov.ru |
4 |
Schneider Electric |
Франция |
www.schneider- |
|
|
|
electric.com |
5 |
AREVA T&D, Alstom |
Франция |
www.arevatd.ru |
|
|
|
www.alstom.com |
6 |
ЗАО «ГК «Электрощит» – |
г. Самара, Россия |
www.electroshield.ru |
|
ТМ Самара» |
|
|
7 |
ООО «БОСК» |
г. Омск, Россия |
www.bosk.ru |
8 |
ОАО «ЭЛКО» (открытое |
г. Минусинск, Россия |
www.electrocomplex.ru |
|
акционерное общество |
|
|
|
«Электрокомплекс») |
|
|
9 |
ОАО «Энеко» |
г. Минусинск, Россия |
– |
10 |
ООО «РОСВАКУУМ» |
г. Троицк, Россия |
www.rosvacuum.ru |
11 |
ABB Group |
Швеция |
www.abb.ru |
80