18 Умови вибору автоматичних вимикачів в мережах 0,4 кВ

В якості апаратів захисту використовують АВ, що встановлюються в шафах РУ-0,4 кВ КТП, а також в силових пунктах та блоках керування. АВ комплектуються тепловим розчеплювачем, який забезпечує захист лінії від перевантаження та електромагнітним розчеплювачем, який забезпечує вимикання АВ при КЗ без витримки часу.

Вибір АВ зводиться до вибору номінальних струмів, уставок відсічок. Габаритні розміри АВ визначаються величиною номінального струму вимикача, який відповідає максимальному номінальному струму теплового розчеплювача.

Маркування АВ: ВА-51-31.

ВА – серія автоматичного вимикача, 51 – тип електромагнітного розчеплювача,31 – номінальний струм вимикача. В межах номінального струму можна обирати стандартну уставку теплового розчеплювача.

Величина номінального струму електромагнітної відсічки приймається в залежності від обраного струму теплового розчеплювача. При цьому:

І_{ел маг роз} ≥ К · І_пік

де К – коефіцієнт кратності, що регулюється безпосередньо на АВ. Даний коефіцієнт наведено в довідниковій літературі.

В задачу вибору уставок АВ входить:

1. – надійний захист лінії від перевантаження;

2. – не спрацювання вимикача при пікових режимах роботи;

3. – захист лінії від усіх видів КЗ з забезпеченням необхідного коефіцієнта чутливості;

4. – забезпечення вимикаючої здатності і електродинамічної стійкості від ударного струму КЗ;

5. – узгодження струму теплового розчеплювача АВ з довготривалим допустимим струмом захищаємої лініі.

І_{ном т роз} ≥ К_з · І_р

І_{ел маг роз} ≥ К_н · І_п

І_{ном т роз} ≥ І_{дов доп}

К_з – коефіцієнт захисту

К_н – коефіцієнт надійності К_н = 1,25÷1,5 (в залежності від умов пуску);

І_р – розрахунковий струм лінії;

І_п – пусковий струм

І_п = І_р + (К_п – 1) · І_{ном max}

де К_п – коефіцієнту пуску.

Вибраний АВ перевіряється по умовам:

І_откл ≥ І"

і_дин ≥ і_у

і_у =

19 Принцип дії та призначення пристроїв захисного вимкнення

Пристрій захисного вимкнення (ПЗВ) – швидкодіючий захисний вимикач, що реагує на диференційний струм в провідниках, що підводять електроенергію до електроустановок.

ПЗВ використовується в мережах з напругою до 1 кВ з ізольованою нейтралю (обов’язково) та в мережах з глухо заземленою нейтралю.

Порівняння дійсних значень двох і більше струмів по амплітуді та фазі найбільш дієво виконувати електромагнітним шляхом за допомогою диференційного трансформатора струму, який зображено на рисунку. При цьому магнітний потік в сердечнику пропорційний різниці струмів в провідниках І_N та І_S. Провідники можно вважати первинною обмоткою трансформатора. При порівнянні струмів у вторинній обмотці, що намотана на магнітопровід, наводиться магнітний поток і протікає струм І_втор, що пропорційний різниці струмів.

При нормальному стані ізоляції електромережі струм І_N практично дорівнює струму І_S і через вторинну обмотку трансформатора струму протікає струм небалансу, який менший, ніж порогів струм спрацювання пускового органу.

Якщо порушиться ізоляція провідників або буде торкання до струмоведучих частин, то різниця струмів у вторинній обмотці збільшиться за рахунок струмів утікання ,при цьому спрацьовує пусковий орган та дає сигнал на розмикання контактів силової групи контактів пристрою захисного вимикання.

До магнітного сердечника трансформатора струму ПЗВ висувають підвищені вимоги: висока чутливість, лінійна характеристика намагнічування, температурна та часова стабільність, тому для виготовлення сердечників диференційного трансформатора струму спеціальне високоякісне аморфне залізо.

Основні функціональні блоки ПЗВ:

1. Диференційний трансформатор струму, трансформатор нульової послідовності;

2. Пусковий орган. Пусковий елемент виконується на чутливому електромагнітному реле прямої дії, або на елементах мікроелектроніки. Пусковий орган слугує для створення сигналу на вимикання при зростанні струму у вторинній обмотці диференційного трансформатора струму;

3. Виконуючий механізм включає в себе силову контактну групу з механічним приводом. Звичайно складається з пружинного приводу та пускового механізму та группи силових контактів, що розмикаються силове коло.

Класифікація ПЗВ:

• ПЗВ з вбудованим захистом та без вбудованого захисту;

• За способом керування ПЗВ функціонально незалежні від напруги та функціонально залежні від напруги. Останні відрізняються автоматичним розмиканням силових контактів з витримкою часу. При відновленні напруги контакти можуть замикатися або залишатися у вимкненому положенні в залежності від виду ПЗВ.

ПЗВ, незалежні від напруги, мають два види:

1. При зникненні напруги пристрій не розмикає силове коло, що зберігає здатність розімкнути контакти при зростанні диференційних струмів;

2. При зникненні напруги не здатні провести вимкнення при наявності диференційного струму.

• За способом установки: ПЗВ стандартної установки та ПЗВ пересувного типу (для шнурового виконання проводки)

• За кількістю полюсів та струмових шляхів: двополюсні з двома захисними полюсами та 4-х полюсні з 4-ма захисними полюсами.

• За умовами регулювання диференційного струму вимикання: з одним значенням вимикаючого диференційного струму та з декількома значеннями;

• За умовами функціонування при наявності постійної складової струму: ПЗВ типу АС, що реагують на синосуїдальний змінний диференційний струм, що повільно зростає та ПЗВ типу А, що реагують на змінний диференційний струм так і на пульсуючий постійний диференційний струм.

• За наявністю витримки часу: ПЗВ без витримки часу та ПЗВ з витримкою часу.

• За способом захисту від зовнішнього впливу: ПЗВ захисного виконання, для якого не треба захисної оболонки та ПЗВ незахисного виконання.

• За способом монтажу: ПЗВ поверхневого монтажу, ПЗВ утопленого монтажу, ПЗВ напільного монтажу;

• За характеристиками миттєвого розчеплення.