Защита автоматическими выключателями сетей до 1000 В

Общие сведения. Расцепители автоматов бывают мгновенного действия, применяемые в качестве ТО, и с зависимой выдержкой времени – для защиты от перегрузки. Если автоматический выключатель имеет и тот и другой расцепители, то такой расцепитель называется комбинированным. По принципу действия расцепители делятся на электромеханические и электронные. В электромеханических расцепителях токовая отсечка выполняется на электромагнитном принципе (электромагнитный расцепитель), а защита от перегрузки – на биметаллическом элементе (тепловой расцепитель).

Основными параметрами автоматических выключателей являются: номинальный ток выключателя (In) и номинальный ток расцепителя.

Большое время срабатывания при КЗ может привести к тепловому разрушению и возгоранию изоляции. В этой связи в пожаро- и взрывоопасных помещениях желательно выбирать уставки так, чтобы КЗ отключались только ТО автомата, т. е. без выдержки времени.

Некоторые автоматические выключатели вообще не имеют защиту от длительной перегрузки, а только ТО на электромагнитном расцепителе. В данном случае, если требуется защита от перегрузки, то последовательно с автоматом включается магнитный пускатель со встроенным тепловым элементом.

Автоматы с электромагнитными расцепителями и независимой выдержкой времени имеют две уставки по времени, обеспечивающие селективность с нижестоящими мгновенными автоматами и предохранителями.

Область применения автоматов сильно ограничивается допустимой для них окружающей температурой, особенно для автоматов с тепловыми расцепителями. Большинство таких автоматов пригодно для работы только при положительных температурах, при низкой окружающей температуре тепловые расцепители сгорают раньше, чем успевают сработать. Поэтому во многих автоматах мгновенные электромагнитные расцепители служат не только для защиты элементов сети, но и для защиты самих тепловых расцепителей.

Для защиты сетей с заземленным нулем от однофазных КЗ чувствительность автоматов с зависимой от тока характеристикой должна быть не менее 3.

 

Выбор уставок защит расцепителей автоматических выключателей.

Защита от перегрузки не должна срабатывать при кратковременных перегрузках, поэтому она срабатывает с выдержкой времени, зависящей от величины тока. При этом защита двигателя считается эффективной, если

допускается Ir=1,35Iном.дв, но не более 2Iном.дв.

Для магистральных линий номинальный ток расцепителей выбирается по длительно допустимому току линии.

 

Защита не должна срабатывать при пуске или самозапуске электродвигателя:

где Kз – коэффициент запаса, учитывающий бросок апериодической составляющей пускового тока, принимаемый равным 1,3–1,5 – для электромагнитных расцепителей и 1,1 – для электронных расцепителей.

Приняв за среднее значение Iпуск.дв=6Iном.дв, получим

Если нагрузкой присоединения 0,4 кВ является трансформатор (частотный преобразователь или выпрямительная установка), то ток срабатывания отсечки автомата должен быть отстроен от бросков тока намагничивания трансформатора: Im=8 Iном.тр.

Выбранный ток срабатывания отсечки должен быть проверен по условию чувствительности защиты к минимальным токам однофазного КЗ через дугу ():

Причем коэффициент чувствительности по [1] должен удовлетворять условию:

Если ТО не обеспечивает требуемой чувствительности к однофазным замыканиям, то защита от перегрузки (Ir), установленная в автомате или магнитном пускателе (тепловой элемент), должна обеспечивать следующую чувствительность к однофазным КЗ:

Поэтому желательно выбирать уставки расцепителей так, чтобы КЗ отключались ТО.

Для обеспечения селективности защит от перегрузки двух последовательно включенных автоматических выключателей необходимо выбирать номинальные токи их расцепителей так, чтобы выполнялось условие