Захист електричних мереж

Згідно ПУЕ електричні мережі поділяються на дві групи:

1) Мережі, які захищаються від струмів перевантажень і струмів к.з.

2) Мережі, які захищаються тільки від струмів к.з.

Захисту від перевантажень підлягають:

А) мережі, що прокладені всередині приміщень відкрито незахищеними ізольованими провідниками та с горючою оболонкою;

Б) мережі, які прокладені всередині приміщень в трубах, в незгораємих будівельних конструкціях і т.д.;

В) Мережі освітлення в житлових, суспільних і торгівельних приміщеннях, службово-побутових і переносних електропосживачів, а також в пожежонебезпечних приміщеннях;

Г) Силові мережі в промислових підприємствах, в житлових і суспільних приміщеннях, в торгівельних приміщеннях, коли по умовах технологічного процесу можуть виникнути перевантаження проводів і кабелів;

Д) Мережі всіх видів у вибухонебезпечних зовнішніх установках незалежно від технологічного процесу або режиму роботи мережі.

Всі інщі мережі не потребують захисту від перевантажень і захищаються тільки від струмів к.з.

 

ТЕМА: Умови вибору захисних апаратів.

План:

1. Умови вибору запобіжників та перевірка відповідності допустимих струмових навантажень вибраному апарату захисту.

2. Умови вибору автоматичних вимикачів та перевірка відповідності допустимих струмових навантажень вибраному апарату захисту.

 

1. Умови вибору запобіжників та перевірка відповідності допустимих струмових навантажень вибраному апарату захисту.

А) Умови вибору плавкої вставки запобіжника до одиночного ел.двигуна:

Перша умова:

Іпл.вст.≥ Ін.д.;

де: Ін.д.-номінальний струм двигуна;

Ін.д=Р/√ 3∙ Uн∙ cosf ∙ η;

 

де: Uн - номінальна напруга мережі;

cosf – коефіцієнт потужності;

η – коефіцієнт корисної дії двигуна.

Друга умова:

Іпл.вст.≥ Іпуск/α;

де: Іпуск – пусковий струм двигуна, Іпуск=5-7 Ін.д.;

α – коефіцієнт, що залежить від умов роботи електродвигунів,

α =2, 5-3- для ел.двигунів з легкими умовами пуску електродвигунів, (ел.двигуни метало ріжучих верстатів, насосів);

α =1, 6-2- для ел.двигунів з тяжкими умовами пуску електродвигунів, (ел. двигуни кранів, центрофуг, дробарок).

Плавка вставка для захисту відгалуження до зварювального апарату:

Іпл.вст.≥ 1, 2Ін.пв√ ПВ.;

де: Ін.пв – номінальний струм зварювального апарату при номінальному терміну включення, А;

ПВ – повторність включення.

Б) Умови вибору плавкої вставки запобіжника до групи електродвигунів:

Перша умова:

Іпл.вст.≥ Імаг.;

де: Імаг.- струм в лінії (магістралі) до групи двигунів;

Імаг.=Р/√ 3∙ Uн∙ cos fм;

де: Uн - номінальна напруга мережі;

cosfм – коефіцієнт потужності найбільшого електродвигуна.

Друга умова:

Іпл.вст.≥ Ікр/α;

Ікр – критичний струм в лінії до групи ел.двигунів.

Ікр=Іпуск.+Імаг- Кв∙ Ін.д.;

 

де: Іпуск – пусковий струм найбільшого по потужності двигуна з групи двигунів;

Імаг.- струм в лінії (магістралі) до групи двигунів;

Кв- коефіцієнт використання, з таблиць довідників для верстатів, враховується при кількості ел.двигунів або ел.споживачів більше 5, за звичай Кв.=0, 12-0, 14.

Третя умова:

Ідоп.≥ Ін.д. або Імаг.

Ідоп.≥ Кзах.Іпл.вст.

 

де: Ідоп. – допустимий струм нагрівання провідника;

Кзах - кратність (відношення між допустимими струмами провідників і струмами захисних апаратів згідно ПУЕ. Кзах вибирається з табл.

 

Струм та тип захисного апарата	Коефіцієнти захисту: кз
Мережі для яких захист від перевантажень обов’язковий
Провідники з гумовою та аналогічною по тепловим характеристикам ізоляцією	Кабелі з паперовою ізоляцією	Мережі, що не вимагають захисту від перевантажень
Вибухо- пожежонебезпечні приміщення, житлові, торгівельні приміщення, тощо	Невибухонебезпечні та пожежонебезпечні виробничі приміщення підприємств
Номінальний струм плавкої вставки запобіжників	1, 25	1, 0	1, 0	0, 33
Струм вставки автоматичного вимикача, з максимальним розчіплювачем миттєвої дії	1, 25	1, 0	1, 0	0, 22
Номінальний струм розчіплювача автоматичного вимикача з нерегулюємою зворотно залежною характеристикою	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0
Струм спрацювання автоматичного вимикача з регулюємою зворотно залежною від струму характеристикою	1, 0	1, 0	0, 8	0, 66

 

2 .Умови вибору автоматичних вимикачів та перевірка відповідності допустимих струмових навантажень вибраному апарату захисту.

 

А) Умови вибору автоматичного вимикача до одиночного ел. двигуна:

Перша умова:

Іт.р.≥ Ін.д.;

де: Іт.р.-струм теплового розчіплювала;

Ін.д.-номінальний струм двигуна;

Ін.д=Р/√ 3∙ Uн∙ cosf ∙ η;

де: Uн - номінальна напруга мережі;

cosf – коефіцієнт потужності;

η – коефіцієнт корисної дії двигуна.

Друга умова:

Імит.спр.≥ 1, 25∙ Іпуск;

де: 1, 25–коефіцієнт, який враховує неточність у визначенні максимального короткочасного струму лінії при розкиді характеристик електромагнітних розчіплювачів автоматичних вимикачів.

Б) Умови вибору автоматичного вимикача в лінії до групи електродвигунів:

Перша умова:

Іт.р.≥ Імаг.;

де: Імаг.- струм в лінії (магістралі) до групи двигунів;

Імаг.=Р/√ 3∙ Uн∙ cosfм;

де: Uн - номінальна напруга мережі;

cosfм – коефіцієнт потужності найбільшого електродвигуна.

Друга умова:

Імит.спр.≥ 1, 25Ікр;

Ікр – критичний струм в лінії до групи ел.двигунів.

Ікр=Іпуск.+Імаг - Кв∙ Ін.д.;

де: Іпуск – пусковий струм найбільшого по потужності двигуна з групи двигунів;

Імаг.- струм в лінії (магістралі) до групи двигунів;

Кв- коефіцієнт використання, з таблиць довідників для верстатів, враховується при кількості ел.двигунів або ел.споживачів більше 5, за звичай Кв.=0, 12-0, 14.

 

Третя умова:

Ідоп.≥ Ін.д. або Імаг.

Ідоп.≥ Кзах.Іт.р.

Де: Ідоп. – допустимий струм нагрівання провідника;

Кзах - кратність (відношення між допустимими струмами провідників і струмами захисних апаратів згідно ПУЕ. Кзах вибирається з табл.