12.2 Автоматические выключатели(ав)

(АВ)- сложное многофункциональное электротехническое устройство, предназначенное для авт. отключения эл цепей при к.з и ненормальных режимах работы. К ненормальным режимам относят:1)перегрузки 2)↓Uна шинах двигателя

Основн элементом АВ является расцепитель (реагирует на мах ток и откл выключатель АВ могут снабжаться следующими встроенными в них расцепителями:

1. Электромагнитным или электронным расцепителем максимально тока мгновенного или замедленного действия с практически независимым тока временем срабатывания.

2. Электротермическим или электронным инерционным расцепителем максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени.

3. Расцепителем тока утечки.

4. Расцепителем минимального напряжения.

5. Расцепителем обратного тока или обратной мощности.

6.Независимым расцепителем (дистанционное отключение выключа­теля).

Первые два типа устанавливаются во всех полюсах, остальные расцепители - по одному на выключатель. Токи уставки, а также выдержи-времени токовых расцепителей могут быть регулируемыми. В одном выключателе могут применятся один или несколько типов токовых расцепителей, дополнительно к ним, расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель и электромагнит включения.

По сравнению с предохранителями АВ имеют существенно меньший разброс отношения пограничного тока к ном:

- электротермический расцепитель 1,05 I_н < I_пор < 1,2 I_н

- электронный расцепитель 1,01 I_н < I_пор < 1,02 I_н.

По времени сраб электромагнитные и аналогичные им пектронные расцепители имеют 4-е разновидности:

1. Расцепители, обеспечивающие срабатывание АВ за время намного Деньте 0,01 с, и отключение тока КЗ раньше, чем он достигнет своего ударного значения. Такие автоматические выключатели называют токоограничивающими

Рис. Защитные характеристики АВ

2. Расцепители, обеспечивающие отключение тока КЗ при первом прохождении тока через нулевое значение, t_с = 0,01 с.

3. Нерегулируемые расцепители, время срабатывания которых превышает 0,01 с.

4. Расцепители с регулируемой выдержкой времени (0,1-0.7с), позволяющие добиться замедленной работы относительно других АВ той же сети, называют селективными.

Расцепители тока утечки применяют для быстрого отключения участков сети, в которых из-за нарушения изоляции или прикосновения людей к проводникам возник ток утечки на землю. При этом ток уставки расцепителя выбирают в пределах от 10 до 30 мА, а время в зависимости от напряжения сети в пределах от 10 до 100 мс. Защиту от токов утечки считают в настоящее время наиболее эффективной защитной мерой от поражения людей электрическим током

Расцепители минимального напряжения применяют в целях отключения источников питания при прекращении ими питании сети (перед АВР), а также в целях отключения электроприемников, самозапуск которых при автоматическом восстановлении питания нежелателен. Напряжение срабатывания расцепителя выбирают в пределах от 0,8 до 0,9 U_Н, время срабатывания - в соответствии с требованиями систем автоматического восстановления питания сети.

Независимые расцепители применяют для местного дистанционного и автоматического отключения АВ при срабатывании внешних защитных устройств.

Расцепители обратного тока или обратной мощности применяют для защиты генераторов, работающих на электрическую систему от выпадения из синхронизма (для синхронных или асинхронных генераторов).

Автоматические выключатели свободны от многих недостатков, присущих плавким предохранителям, их номенклатура позволяет широко применять их в промышленных сетях ЫН. В случае, когда по техническим показателям возможно применение как АВ, так и плавких предохранителей, выбор защитного аппарата производят по минимальным приведенным затратам, при этом учитывают также снижение или повышение стоимости остальных элементов РУ и другие затраты.

Условия выбора и проверки автоматического выключателя

1. Соответствие номинального напряжения АВ U_{н в} номинальному напряжению сети U_{н с} U_{н в} ≥ U_{н с}

2. Соответствие номинального тока выключателя расчетному току защищаемой цепи U_{н в} ≥ I_р

3. Токовую отсечку АВ отстраивают от пиковых токов электроприемника по выражению

I_СО > 1,05К₃К_А.К_рI_пик = К_н·I_пик , где К_н = 1,05 К₃ К_А- К_Р - коэффициент надежности отстройки; 1,05 -коэффициент, учитывающий , что в нормальном режиме напряжение может быть на 5% выше номинального напряжения электроприемника; Кз - коэффициент запаса; К_А - коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пиковом токе электроприемника; К_Р -коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки.