Ivalt.ru

И-Вольт
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели нагрузки предохранители разрядники реакторы

Защита плавкими предохранителями в электрических сетях 6 — 10 кВ

В электроустановках напряжением 6-10 кВ с целью их удешевления и повышения надежности вместо выключателей и релейной зашиты применяют плавкие предохранители в случае, когда они могут быть выбраны с требуемыми параметрами, обеспечивают селективность и чувствительность, не препятствуют применению необходимой автоматики.

Основные параметры выбора плавких предохранителей: номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать номинальному напряжению сети, номинальный ток должен соответствовать соответствующей нагрузке, предельно отключаемый ток предохранителя должен быть меньше токов короткого замыкания в сети, выбранный предохранитель должен соответствовать среде, в которой он должен быть установлен (внутренней или наружной установке).

Высоковольтные плавкие предохранители типа ПК в комплекте с выключателями нагрузки могут применяться: в цепи силовых трансформаторов мощностью до 1600 кВ-А при напряжении 6-10 кВ, на тупиковых линиях с рабочим током до 100 А при напряжении 10 кВ, до 200 А — при напряжении 6 кВ, в цепи статических конденсаторов мощностью до 400 кВАр, в цепи короткозамкнутых асинхронных и синхронных электродвигателей с прямым пуском на напряжение 6 кВ мощностью до 600 кВт при условии отстройки предохранителей от пускового тока и упрощенного управления.

Рис. 1. Предохранители типа ПК

Защита предохранителями силовых трансформаторов широко применяется в схемах электроснабжения 6-10 кВ по магистральной схеме (шлейфом), пример которой приведен на рис. 2.

Рис. 2. Магистральная схема включения трансформаторов

Примерная схема защиты предохранителями с выключателями нагрузки приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема защиты предохранителями с выключателем нагрузки

Поскольку в системах электроснабжения предприятий нашла широкое применение защита силовых трансформаторов плавкими предохранителями, следует иметь в виду:

предохранители на напряжении 6-10 кВ предназначаются для защиты от коротких замыканий на стороне 6-10 кВ и от повреждений внутри трансформаторов,

при наличии предохранителей с обеих сторон трансформатора желательно иметь кратность номинального тока предохранителя на стороне 6-10 кВ относительно номинального тока предохранителя на стороне низшего напряжения (токи приведены к напряжению одной и той же стороны трансформатора) примерно равную двум и более,

селективность между защитой линии, питающей трансформатор, и предохранителями на стороне высшего напряжения должна обеспечиваться для случая короткого замыкания на стороне высшего напряжения трансформатора — полное время действия предохранителя должно быть меньше времени действия защиты линии,

при эксплуатации высокой и низкой стороны трансформатора одной организацией допускается устанавливать предохранители только со стороны высшего напряжения, в этом случае желательно соблюдать селективность между защитой линии, питающей трансформаторы по магистральной схеме и предохранителями на стороне высшего напряжения в случае короткого замыкания на сборке низшего напряжения одного из трансформаторов,

при частом сгорании плавкой вставки из-за перегрузки трансформатора категорически запрещается заменять их предохранителями на больший ток, в этом случае следует или разгрузить трансформатор, или заменить на большую мощность с одновременной заменой плавкой вставки, соответствующей мощности трансформатора,

если на стороне низшего напряжения трансформатора в его цепь устанавливается предохранитель (или автоматический выключатель), то он должен выбираться по номинальному току трансформатора.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Автомат или предохранитель для защиты УЗИП — что лучше?

УЗИП — это относительно новое устройство, которое в последнее время начали массово устанавливать как в электрощитках частных загородных домов, так и в щитовых крупных предприятий.

Основное его предназначение – защита от импульсных перенапряжений при грозе (но не только). Более подробно о разновидностях, отличиях УЗИП по классам можете прочитать в отдельной статье.

Для тех, кто уже более-менее знаком с этой темой не секрет, что само УЗИП необходимо также защищать. Причем делать это все рекомендуют не автоматическими выключателями, а только плавкими вставками (предохранителями).

И вот тут-то и возникает основная дилемма, о которой многие и не задумываются. Во-первых, как правильно подобрать и рассчитать эту вставку. И во-вторых, а действительно ли она защитит и не приведет ли к еще худшим последствиям?

Вот две упрощенные схемы подключения УЗИП, которые приводятся во многих нормативных документах.

На первой, аппарат защиты ставится последовательно перед самим УЗИП. Он главным образом нужен для работы в аварийном режиме, когда на УЗИП происходит короткое замыкание.

Данный аппарат срабатывает на это, своевременно отсекая поврежденный участок цепи. Электроснабжение объекта не прерывается. Более подробно про все схемы подключения читайте по ссылке ниже.

При этом везде говорится, что ни в коем случае нельзя последовательно с УЗИП ставить автоматический выключатель, а нужно использовать только предохранители. Почему так?

Автомат в своей конструкции имеет соленоид (катушку), через которую проходит ток, создающий магнитное поле для срабатывания механизма и разрыва цепи. Но индуктивность катушки, помноженная на производную от тока молнии — это дополнительное напряжение, которое возникнет на самой катушке.

Представьте себе, что у вас мизерная катушка, имеющая индуктивность в 1мкГн/м. При огромной крутизне тока молнии, на этой самой катушке может появиться напряжение до 100кВ!

Кроме того, по правилам не рекомендуется, чтобы от точки подключения УЗИП до места заземления было больше 0,5м. Лишнее расстояние здесь также критично. А катушка это опять же дополнительные витки.

Читать еще:  Выключатель веркель как вытащить провода


И это еще не учитывая воздействие импульсного тока на элементы выключателя.


Хорошо, если ставить непосредственно перед УЗИП нельзя, давайте разместим автоматический выключатель соответствующей величины параллельно. УЗИП мы “врезаем” в цепь напряжения напрямую, а защиту обеспечиваем в «голове».

Однако и здесь возникает проблема. При повреждении УЗИП вводной выключатель обесточит полностью весь объект, что опять же недопустимо на ответственных нагрузках.

Поэтому все как один и рекомендуют схему с предохранителями.

Плавкая вставка имеет мизерную индуктивность. На ней не наблюдается никакого падения напряжения, а значит поврежденный УЗИП в случае чего отключится как положено.


Вроде бы все правильно, в чем же здесь подвох? Представим, что при попадании молнии и импульсном перенапряжении дугогасительная камера УЗИП не справилась с сопровождающим током и устройство просто сгорело, создав короткое замыкание.

Естественно, в этот момент должна сработать плавкая вставка. О каких величинах токовых нагрузок здесь идет речь?

При выборе такого предохранителя говорится, что он должен беспрепятственно пропустить через себя импульсный ток молнии и сопровождающий его ток, до момента его гашения в УЗИП. И только потом происходит сработка, если УЗИП развалилось и не справилось со своей задачей.

Вот один из графиков номинальных токов плавкой вставки и импульсного тока молнии в кА. На нем показана величина сгорания и взрыва предохранителя при тех или иных значениях.

Что нам предлагают производители? Они говорят, самостоятельно рассчитайте ток, который пройдет через ваш УЗИП и подберите соответствующий предохранитель, чтобы он при этом сгорел.

Если в ваших условиях максимальный ток 10кА, то вам можно взять предохранитель номиналом 100А. При таком токе (10кА) или меньше, он спокойно пропустит эту величину, чтобы УЗИП воспринял весь удар на себя.

Если же УЗИП не сработает и замкнет, то плавкая вставка при этом сгорит. И вот тут-то и появляется основная проблема. За какое время она сгорит?

Оказывается, этот вопрос обделен вниманием практически во всех руководствах и учебниках.

Если воспользоваться стандартными кривыми времятоковых характеристик, то можно выяснить, что при больших токах КЗ предохранители сгорают очень быстро – от 0,01сек до 1 миллисекунды. А это время значительно меньше, чем полная вспышка тока молнии.

Полная вспышка тока молнии может содержать в себе несколько импульсов (до 6шт!). При этом общая их длительность по времени близка к 0,1сек. Что в итоге мы имеем?

А имеем следующую ситуацию. Допустим, попала многокомпонентная молния в ЛЭП или рядом, УЗИП не спасло и замкнуло.

Через 0,01сек сгорела вставка, а еще через 0,02сек прибежали оставшиеся 5 импульсов в несколько кА и ваш щиток и все оборудование превратилось в “угольки”.

Защиты то уже никакой нет.

Именно исходя из этого и приходится идти на некоторый компромисс. А именно, возвращаться к схеме №2 с защитным автоматом в общей цепи.

Если у вас оборудование не 1-й категории, а простой жилой дом, то вполне реально отказаться от предохранителей и поставить выключатель соответствующего номинала.

Да, при грозе вы останетесь без света, зато спасете все дорогостоящие приборы и технику.

Кроме защиты от непосредственного попадания молнии в ЛЭП, УЗИПы спасают от наводок и импульсов в низковольтных цепях, когда молния ударила рядом с объектом или в молниеотвод.

Однако в первую очередь для снижения таких негативных последствий от грозы нужно все же делать упор на традиционные методы (молниеотводы и качественно выполненное заземление).

Нельзя полагаться только на УЗИП, не имея хорошего молниеотвода и контура заземления. Устанавливать их нужно в случаях, когда другие средства оказываются, либо не дееспособны и через чур дорогими, либо попросту физически отсутствует возможность для их монтажа.

Что нам дает традиционная молниезащита? Молниеотводы перехватывая молнию, не устраняют полностью воздействие эл.магнитного поля.

При этом забудьте здесь про правило – “чем выше, тем лучше.” Излишне высокий молниеотвод, только увеличивает число проблем.

Ваша задача – обеспечить достаточный уровень защиты при минимально возможной высоте.

Как известно, радиус притяжения молнии равняется трем высотам молниеотвода. При снижении его габарита вы автоматически уменьшите радиус стягивания молний.


Все это говорит о том, что на крупных объектах нужно отказываться от одиночных молниеотводов и переходить к мультиэлектродным. Именно это и не любят как проектировщики, так и исполнители.

Для них гораздо проще (но не надежнее), просчитать что-то одно, чем распыляться на несколько элементов системы.

Какие еще не совсем очевидные факторы, помогают снизить наводки и последствия воздействия молнии? К примеру, экранирование коммуникаций.

То есть, элементарное применение металлорукава или защита кабеля стальной трубой, раз в 10 уменьшают эл.магнитные воздействия.

Одной из ошибок при защите своего оборудования от последствий грозы является манипуляции с заземлением. Кто-то наивно полагает, что многократно снизив сопротивление заземления на своем объекте, он тем самым добьется 100% защиты (иногда даже без УЗИП).

Якобы, улучшив сопротивление в разы от нормы, при попадании молнии в молниеотвод весь заряд моментально уйдет в землю, а оборудованию ничего не достанется.

Такие люди делают супер-пупер заземляющий контур, вбухивают в это дело кучу бабла, а желаемого эффекта так и не получают.

Читать еще:  Номиналы автоматических выключателей по току iek

Допустим, вы добились сопротивления в 1 Ом и при очередной грозе ударила самая слабая молния. Кривая распределения молний, которую рисуют все нормативные документы, начинается, как правило с 3кА.

Ориентируясь на эти данные, при такой грозе мы будем иметь у себя на объекте потенциал равный 3кВ. При этом электрическая прочность сети 220В составляет около 2,5кВ.

Вот и получается, что вы никакими обстоятельствами и затратами не сможете убрать наводки до безопасного уровня. Без УЗИП все равно не обойтись.

Поэтому просто делайте контур согласно действующих норм и не тратьте лишние деньги.

О предохранителях электрических цепей

В настоящее время основными способами защиты электрических цепей напряжением 380/220 В от токов короткого замыкания и перегрузок является применение плавких предохранителей или автоматических выключателей.

Применение плавких предохранителей обосновано в таких электрических схемах, когда необходимо обеспечить только защиту от токов КЗ и перегрузки при обеспечении высокой отключающей способности (до 120 кА). Такая схема будет значительно дешевле схемы, в которой защиту возлагают исключительно на автоматические выключатели. Для сравнения: комплект из трех предохранителей с номинальным током плавкой вставки 125 А с отключающей способностью 120 кА марки 125NH00B-400 установленных в держателе EBH00O3TS5 фирмы Bussmann более чем в 5 раз дешевле автоматического выключателя с номинальным током расцепителя 125 А и отключающей способностью 36 кА марки SACE TmaxXT1 160 TMD фирмы ABB.

Защитная функция плавких предохранителей основана на термическом воздействии электрического тока на проводник (плавкую вставку). В случае превышения значения тока в защищаемой цепи определенных значений плавкая вставка расплавляется (перегорает) и при этом возникает разрыв электрической цепи.

Как правило, предохранители характеризуются следующими параметрами:

  • номинальным напряжением Uном.пр. , что соответствует максимальному номинальному напряжению цепи, в которой допускается установка конкретного предохранителя;
  • номинальный ток плавкой вставки Iном.вс. , сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий расплавление плавкой вставки ток;
  • номинальный ток предохранителя Iном.пр., сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий изменений в его конструкции электрический ток;
  • предельно отключаемый ток предохранителя (ток короткого замыкания) Iпр.откл., наибольший ток, при протекании которого происходит расплавление плавкой вставки предохранителя и гашение электрической дуги без каких-либо повреждений его конструкции.

Примечание: номинальное напряжение постоянного тока, как правило, ниже номинального напряжения переменного тока. Исходя из практики, за значение напряжения постоянного тока может быть принята как минимум половина значения переменного тока. Держатели предохранителей, промаркированные для переменного напряжения, могут также применяться при постоянном напряжении.

Важной характеристикой предохранителя является время-токовая характеристика, описываемая в виде графика, где по одной оси откладывается ток, чаще всего в относительных единицах (за единицу принимается номинальный ток плавкой вставки), а по другой оси — время срабатывания. При этом надо иметь в виду, что характеристика каждого экземпляра предохранителя (даже из одной партии) уникальна, указывается в каталоге на каждый тип предохранителя как «зона разброса характеристик».

Обозначения характеристики (класса) предохранителя:

— первая буква означает диапазон защиты:

  • a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания);
  • g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки);

— вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

  • G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов;
  • L — защита кабелей и распределительных устройств;
  • B — защита горного оборудования;
  • F — защита маломощных цепей;
  • M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств;
  • R — защита полупроводников;
  • S — быстрая реакция при коротком замыкании и среднее время реакции при перегрузке;
  • Tr — защита трансформаторов.

Примеры характеристик ножевых предохранителей с характеристикой gL/gG:

Особенности конструкции быстродействующих предохранителей

Полупроводники имеют совсем небольшую теплоемкость и жесткую верхнюю границу температуры запирающего слоя, около 125°С. То есть, при защите термочувствительных полупроводников необходимо согласовать характеристики плавкого металлического элемента с допустимой тепловой перегрузкой полупроводника. Таким образом, эффективная защита должна отключать очень быстро все токи, превышающие номинальный ток полупроводника. Ради достижения этой цели были разработаны быстродействующие предохранители с крайне малым сечением сужений плавкой вставки.

Плавкая вставка предохранителя защиты полупроводниковых приборов

Материалом плавкой вставки служит стойкое к окислению и хорошо проводящее тепло и электрический ток серебро. За счет высокой теплопроводности тепловая энергия, выделяемая в местах сужений при протекании номинального тока, быстро отводится на сплошные участки плавкой вставки и расплавления токоведущих суженых участков не происходит. При больших токах выделяемой тепловой энергии достаточно, чтобы быстро расплавить сужения плавкой вставки. Утилизация тепловой энергии происходит в наполнителе предохранителя и, соответственно, на его корпусе. Корпус предохранителя изготавливается из корундовой керамики, стойкой к изменениям температуры.

Выбирая предохранители необходимо учитывать следующие факторы:

  • род тока (переменный –AC, постоянный – DС);
  • номинальное напряжение;
  • номинальный ток, протекающий в цепи защищаемой предохранителем;
  • возможный ток короткого замыкания;
  • характер защищаемого объекта (двигатель, кабельная линия, полупроводниковый прибор и т.д.) или время-токовая характеристика (класс предохранителя);
  • конструктивные особенности предохранителей;
  • конструктивные особенности держателей предохранителей.

Цилиндрические предохранители (плавкие вставки)

Краткие технические характеристики
СтандартIEC 60269
Напряжение400, 500, 690 VAC
Номинальный токот 0.5 до 125 A
Ток короткого замыканияот 20 до 120 kA
ХарактеристикиgG, aM
Размеры (диаметр, длина),мм8 x 31,
10 x 38,
14 x 51,
22 x 58
Читать еще:  Выключатель кнопочный вкн 325

Держатели цилиндрических предохранителей

Подобные держатели могут выполнять две функции:

  • функцию защиты от токов к.з. и перегрузки;
  • функцию разъединителя электрической цепи. Iпл.вст. QF6 в 1,6 раза, Iпл.вст. QF6 > Iпл.вст. QF5.). Предохранитель 80NHG000B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 000. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

5. Защита кабеля 2 к шкафу ШСУ1.

Для защиты пятижильного кабеля 5х25 мм² , проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF3: характеристика gG, Iном.125 A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF8 в 1,6 раза). Предохранитель 125NHG00B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 00. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

6. Защита кабеля 3 к шкафу ШСУ2.

Для защиты пятижильного кабеля 5х16 мм² , проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF4: характеристика gG, Iном.100A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF7 в 1,6 раза). Предохранитель 100NHG000B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 000. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

7. Защита ввода РУ 0,4кВ

Для защиты выбран плавкий предохранитель QF2: характеристика gG, Iном.200 A (условия выбора: Iпл.вст. QF2 > Iпл.вст. QF3 в 1,6 раза). Предохранитель 200NHG1B-400, Bussmann. Размер предохранителя -1. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH1O3TS8 (Bussmann).

8. Защита кабеля 1 к РУ 0,4кВ.

Для защиты четырёхжильного кабеля 4х95 мм², проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF1: характеристика gG, Iном.315A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF2 в 1,6 раза). Предохранитель 315NHG03B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 03. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH3O3TM2 (Bussmann).

Выключатели нагрузки предохранители разрядники реакторы

НПО ЭНЕРГИЯ

Общая информация

Планочные предохранители-выключатели-разъединители серии ARS (далее по тексту ППВР серии ARS) предназначены для включения/выключения нагрузки, защиты от коротких замыканий и перегрузок электрических цепей напряжением до 690 В частотой 50, 60 Гц при токах до 630 А.

Расшифровка обозначений ARS рубильники

Рубильник ARS Х — ХХ / ХХХ — Х — ХХ
APC Серия планочного предохранителя выключателя-разъединителя
по умолчанию стандарт
М100 — модель с межфазным расстоянием 100мм
Габарит предохранителя
– до 160А группа «00» (адаптированы под ППН-33)
– до 400А группа «2» (адаптированы под ППН-37)
– до 630А группа «3» (адаптированы под ППН-39)
Номинальный ток
100,160,250,400,630
Конструктивное исполнение, крепление зажимов
М0 Удлиненные ответвительные шины, направленные вдоль корпуса аппарата.
Тип зажима: отверстие под болтовое соединение.
М1 Ответвительные шины, направленные вдоль корпуса аппарата.
Тип зажима: запрессованная гайка.
М2 Удлиненные ответвительные шины, направленные вдоль корпуса аппарата.
Тип зажима: запрессованная шпилька.
М1Л Ответвительные шины, направленные влево.
Тип зажима: отверстие под болтовое соединение.
М1П Ответвительные шины, направленные вправо.
Тип зажима: отверстие под болтовое соединение.
М1Т Ответвительные шины, направленные назад.
Тип зажима: отверстие под болтовое соединение.
В1 Ответвительные шины, направленные вдоль корпуса аппарата.
Тип зажима: «V»-образный под одинарный кабель без наконечника.
способ коммутационных операций:
пофазное отключение: (обозначение «1»)
– трехфазное отключение:
а) одинарная ручка (обозначение «6»)
б) двойная ручка (обозначение «3»

Аппараты защиты в распределительных шкафах низкого напряжения трансформаторных подстанций;
Аппаратов защиты питающих или отходящих кабельных линий;
Выключателя нагрузки, главного рубильника.

Температура окружающей среды (по ГОСТ 16708-77) от минус 40 С до плюс 55 С, атмосф ера типа II по ГОСТ 15150-69;
Высота над уровнем моря не более 2000 м;
ППВР серии ARS должны эксплуатироваться в закрытых помещениях с окружающей средой, не содержащей пыли, агрессивных газов и паров;
ППВР могут устанавливаться снаружи помещений в корпусах (шкафах) со степенью защиты IP 34 и выше;
Рабочее положение в пространстве — вертикальное;
Режим работы — продолжительный.

Конструкция

ППВР серии ARS разработаны с учетом современных требований на основе высококачественных изоляционных и проводниковых материалов. ППВР серии ARS полностью заменяют конструкцию, состоящую из обычного рубильника, кабелей и держателей предохранителей.

Конструкция ППВР обеспечивает необходимую коммутационную способность, большой механический и коммутационный ресурс работы, малые габаритные размеры, невысокую стоимость по сравнению с трехфазным автоматическим выключателем и безопасную работу обслуживающего персонала.

ППВР серии ARS состоят из следующих частей:

Трехполюсного планочного основания, которое устанавливается непосредственно на токоведущие шины, оснащенного пружинными контактными губками для плавких предохранителей, соединенных с кабельными зажимами. Благодаря возможности применения различных типов зажимов, допускается использование голого кабеля или кабеля с наконечником;
Защитного корпуса, оснащенного дугогасительными камерами;
Съемными блок-крышками под плавкие вставки, осуществляющими однофазное либо техфазное отключение нагрузки. При трехфазном отключении применяется специальная рычажная конструкция, соединяющая блок-крышки.
Конструктивная особенность ППВР позволяет изготавливать кабельные отводы не только вниз, но и вправо, влево, вверх и внутрь. Выключение производится путем оттягивания на себя блок — крышки (рычага). Наличие дугогасительных камер позволяет проводить операцию выключения под нагрузкой. Конструкция ППВР позволяет применять плавкие вставки типа ППН.

ППВР серии ARS — это современное решение, обеспечивающее следующие преимущества перед автоматическим выключателем:

Видимый разрыв;
Простая и надёжная конструкция;
Отсутствие возможности «залипания» контактов при коротком замыкании;
Малые габариты;
Низкая стоимость;
Покрытые серебром контакты позволяют применять как алюминивые, так и медные контакты.
Изолирующие корпуса выполнены из материалов, препятствующих горению, обеспечивают безопасность персонала и препятствуют возникновению пожара.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector