Oncool.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Время срабатывания автоматического выключателя формула

Тема: Что означает «коэффициент срабатывания защиты»?

Опции темы
  • Версия для печати
  • Отправить по электронной почте…
  • Подписаться на эту тему…
  • Отображение
    • Линейный вид
    • Комбинированный вид
    • Древовидный вид
  • Что означает «коэффициент срабатывания защиты»?

    Что означает «коэффициент срабатывания защиты» (Кс=Ik/Ia), в протоколе «Проверки обеспечения срабатывания защиты»? Например данные из имеющегося протокола: тип расцепителя Т, автомат ВА, Ia (номинальный ток автомата) 63А, Iкз (измеренный ток кз) 580А, соответственно коэффициент получается Кс=580/63=9,2, решение — соответствует ПУЭ. Что значит цифра 9,2? Есть ли таблица в ПУЭ, по которой можно понять, что данное значение 9,2 в разрешенном диапазоне для проведенного измерения?

    Это кратность тока — отношение тока к.з. к номинальному току автомата.

    Автоматические выключатели имеют характеристики срабатывания электромагнитного расцепителя. Если у Вас установлен автомат с номиналом 63А (In) и характеристикой «С», то диапазон срабатывания расцепителя лежит между значениями по кратности тока от 5In до 10In. Если ток к.з. находится в пределах этого диапазона, то расцепитель должен сработать за время

    то есть значение коэффициента Кс смотрю по графику (график в зависимости от характеристики автомата А, В, С, D и т.д.) и смотрю попадает ли эта точка в предел предусмотренный табл. 1.7.1. (380- 0,2с., 220-0,4с.)?
    Например если для напряжения 220В, автомат 63А хар.С, по протоколу например Кс=4, то глядя на график получается время сработки 1с.-1,5с., по таблице 1.7.1. должно быть не более 0,4с., значит автомат не обеспечит положенное срабатывание? Правильно я понял?

    Да. По оси Х отложены кратности тока. Кратность тока — отношение тока перегрузки или тока короткого замыкания к номинальному току автомата. По оси Y отложено время срабатывания автомата. Шкала логарифмическая.

    Алфавит здесь не при чём. ))) Модульные автоматические выключатели, как правило, имеют характеристики B, C, D. Некоторые производители производят автоматы с характеристиками K, M, Z. Каждая характеристика имеет свою кривую.

    Большое спасибо! Объяснили более чем понятно )

    Разобрали только один конкретный пример. На самом деле время-токовая диаграмма несёт гораздо больше информации и полностью описывает характеристики расцепителей автоматического выключателя. Её необходимо уметь читать.

    Разберите диаграмму на запчасти и тогда картина сложится полностью. ))) Почему кривых две? Что означает участок кривой помеченный пунктиром? Где зона токов теплового расцепителя, а где электромагнитного? Обратите внимание на специально выделенные значения кратностей тока: 1,13; 1,45; 2,55. Что они значат? Почему время-токовая характеристика приведена для температуры окружающей среды +30 градусов? Как корректировать значения, если измерения проводились при других температурах?

    Михаил_Д Да, действительно интересные моменты )), я даже и сразу на них и не обратил внимания. Спасибо!

    Михаил_Д Почитал сейчас про эти моменты, о которых вы говорили выше (интересно, я раньше даже и не задумывался так глубоко, как происходит отключение АВ внутри :-)) , в принципе все понятно, единственно нигде не попалось про значение 2,55, что это значит так и не понял и не совсем понятно — нижняя линия для «горячего» состояния автомата, а верхняя для «холодного» состояния автомата, что значит «горячее», а что «холодное»? Это какая то температура конкретно или «горячая» это плюсовая температура АВ, а «холодное» минусовая температура АВ? И еще, интересен такой момент: например АВ 16А 1п. харС, при темп. +30, при «горячем» состоянии АВ (ну т.е. нижняя кривая), какой из расцепителей сработает в точке I/In=5, тепловой или эл.магнитный? Если я правильно понял, то в этой точке «заканчивается действие» (если можно так выразиться) теплового расц. и начинается эл. магнитного. Сильно не пинайте, ибо не великий специалист электро -технике, -механике, но просто интересно и хочется понять, разобраться )))

    Ваши права
    • Вы не можете создавать новые темы
    • Вы не можете отвечать в темах
    • Вы не можете прикреплять вложения
    • Вы не можете редактировать свои сообщения
    • BB кодыВкл.
    • СмайлыВкл.
    • [IMG] код Вкл.
    • HTML код Выкл.
    • Обратная связь
    • Компания «ЭлектроАС»
    • Архив
    • Вверх

    Powered by vBulletin™ Version 4.1.2
    Copyright © 2021 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved.
    Перевод: zCarot

    Автоматические выключатели. Выбор, расчет автоматического выключателя.

    Автоматические выключатели

    Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для:

    — проведения тока цепи в нормальных режимах;

    — автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока, возникновения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.)

    — нечастой коммутации номинальных токов (6–30 раз в сутки). Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности.

    Примечание. Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.

    Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) — автоматически. Каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения.

    Выключатель состоит из:

    — расцепителей максимального тока;

    — корпуса; контактной системы;

    — механизма свободного расцепления;

    — регулятора тока несрабатывания теплового расцепителя;

    — дополнительных расцепителей и других вспомогательных узлов.

    Независимый расцепитель устанавливается вместо теплового или электромагнитного расцепителя.

    Контактная система состоит из подвижных и неподвижных контактов, обеспечивает одинарный разрыв цепи в каждой фазе.

    Дугогасительное устройство представляет собой камеру с деионной решеткой, состоящей из стальных дугогасительных пластин.

    Коммутационное положение выключателя указано знаками: «1» — включенное, «0» — отключенное.

    В качестве указателя коммутационного положения используется рукоятка управления. Узел регулировки тока несрабатывания теплового расцепителя представляет собой термоэлемент с термобиметаллом температурной компенсации и регулировочное устройство.

    Регулировочное устройство состоит из системы рычагов и регулировочного винта.

    Термины и определения

    Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя предназначен для защиты цепей от тока короткого замыкания, представляет собой электромагнит, который при определенном токе мгновенно притягивает якорь, в результате чего происходит отключение автоматического выключателя. Многие современные выключатели имеют полупроводниковый расцепитель, который выполняет функции электромагнитного расцепителя.

    Тепловой расцепитель автоматического выключателя — тепловое реле, реагирующее на количество тепла, выделяемое в его нагревательном элементе и защищающее цепи от перегрузки.

    Комбинированный расцепитель — расцепитель, осуществляющий защиту от перегрузки и коротких замыканий, представляет собой комбинацию из двух расцепителей: теплового и электромагнитного.

    Расцепитель минимального напряжения — электромагнит, срабатывающий при исчезновении напряжения, или при снижении его до уставки срабатывания расцепителя.

    Независимый расцепитель — электромагнит, срабатывающий и отключающий автоматический выключатель при подаче импульса от ключа или кнопки управления.

    Нерегулируемый автоматический выключатель — автоматический выключатель, у которого отсутствует возможность регулирования уставки расцепителя в процессе эксплуатации. Расцепитель автоматического выключателя отрегулирован заводом-изготовителем в расчете на определенный номинальный ток.

    Регулируемый автоматический выключатель — аппарат, у которого имеется возможность воздействуя на механическую систему или специальное устройство, отрегулировать время срабатывания расцепителя.

    Селективный автоматический выключатель — аппарат, срабатывающий с выдержкой времени и позволяющий осуществлять селективную защиту сетей путем установки автоматических выключателей с разной выдержкой времени: наименьшей у потребителя и ступенчато возрастающей к источнику питания.

    Параметры автоматических выключателей

    Номинальный ток — ток, прохождение которого допустимо в течении неограниченного времени.

    Номинальное напряжение — напряжение, при котором может применяться выключатель данного типа.

    Предельно отключаемый ток — ток, который может быть отключен автоматическим выключателем без каких-либо его повреждений.

    Номинальный ток расцепителя — ток, прохождение которого в течении неограниченного времени не вызывает срабатывания расцепителя.

    Ток уставки расцепителя — наименьший ток, при прохождении которого расцепитель срабатывает.

    Уставка тока — настройка автоматического выключателя на заданный ток срабатывания.

    Отсечка тока — уставка тока электромагнитного расцепителя на мгновенное срабатывание.

    Принцип действия

    Операция включения и отключения выключателей осуществляется перемещением рукоятки соответственно в положение «1» и в положение «0». При токах перегрузки или короткого замыкания, превышающих уставку по току срабатывания, контактная система автоматически отключается.

    Отключение выключателей под действием расцепителей происходит независимо от того, удерживается или нет рукоятка вручную во включенном положении. Механизм свободного расцепления обеспечивает мгновенное замыкание и размыкание контактной системы при автоматическом и ручном управлении.

    Включение выключателя после автоматического срабатывания производится перемещением рукоятки в положение «0», при этом осуществляется взвод, а затем поворотом в положение «1» — включение.

    Защитные характеристики автоматических выключателей

    Согласно ГОСТ Р 50345-99, автоматические выключатели делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:

    B: от 3·In до 5·In (где In — номинальный ток);

    Рис. 26. Диаграммы отключения автоматических выключателей разных типов (закрашена область токов мгновенного расцепления)

    У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (от 2·In до 3·In). У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения. Например, у АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K и Z.

    Автоматический выключатель аБ25

    Однополюсные установочные автоматические выключатели марки АБ25 предназначены для автоматического отключения электрических цепей или отдельных приемников при перегрузках и коротких замыканиях.

    Читать еще:  Автоматический выключатель что такое дин

    Устройство. В пластмассовом корпусе (рис. 27) неподвижно закреплена металлическая скоба с контактом и винтовым зажимом для подключения провода. Подвижный контакт смонтирован на латунном рычаге, который в центре отжимается пружиной, а концом упирается в биметаллическую пластинку. Эта пластинка приварена к выводу с закрепленным на ней винтовым зажимом для подключения второго провода. Для создания надежного контакта биметаллическая пластинка и рычаг соединены гибким медным проводником.

    Рис. 27. Устройство автоматического выключателя АБ-25

    При включении автомата рукоятку устанавливают в верхнее положение и ее выступ освобождает рычаг, который под действием пружины поворачивается и замыкает контакты.

    Отключение. Когда происходит короткое замыкание или перегрузка, автомат отключается следующим образом. Ток нагревает биметаллическую пластинку и она, отгибаясь книзу, высвобождает конец рычага, который под действием пружины поворачивается и размыкает контакты.

    Возникающая между контактами искра гасится в дугогасительной камере.

    Повторное включение. При автоматическом отключении АБ25 рукоятка остается в положении «включено», поэтому для повторного включения автомата необходимо сначала опустить ее в положение «отключено», а затем снова перевести в верхнее положение.

    В связи с такой конструкцией привода автомат снабжен указателем срабатывания (пластмассовый стерженек с пружинкой). При включенном автомате, а также при выключении вручную указатель утоплен в корпусе. При автоматическом отключении концом рычага он выталкивается из гнезда и становится хорошо заметным.

    Выбор автоматических выключателей

    Выбор автоматических выключателей производится по номинальным напряжению и току с соблюдением следующих условий:

    Uном.а.Uном.с.; Iном. аIдлит;

    где Uном.а. — номинальное напряжение автоматического выключателя; Uном.с. —номинальное напряжение сети; Iном.а.— номинальный ток автоматического выключателя; Iдлит — длительный расчетный ток цепи.

    Кроме того, должны быть правильно выбраны: номинальный ток расцепителей Iном.расц.; ток уставки электромагнитного расцепительного элемента комбинированного расцепителя Iуст.эл.магн.; номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя — Iном.уст.тепл..

    Номинальные токи электромагнитного, теплового или комбинированного расцепителя должны быть не меньше номинального тока двигателя:

    Iном.расц.Iном. дв.

    Ток уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) или электромагнитного элемента комбинированного расцепителя с учетом неточности срабатывания расцепителя и отклонений действительного пускового тока от католожных данных выбирается из условия:

    Iуст.эл.магн. ≥ 1,25Iпуск.;

    где Iпуск. — пусковой ток двигателя.

    Для группы двигателей:

    , где — сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей и других элементов создающих ток в цепи, защищена выключателем, до момента пуска двигателя (группы двигателей), дающего наибольший прирост пускового тока; Iпуск — пусковой ток двигателя (или группы двигателей, пускаемых одновременно), дающего наибольший прирост пускового тока.

    Номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя:

    Iном.уст.тепл.Iном. дв.

    Так же выбираются уставки расцепителей автоматических выключателей и для защиты цепей других электроприемников системы электропитания, например, цепей контрольно-измерительных приборов и др. Разумеется, если в этом возникает необходимость, так как в большинстве случаев для защиты приборов и других подобных электроприемников малой мощности по соображениям чувствительности оказывается необходимым применять плавкие предохранители.

    Надо учитывать, что если автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем устанавливается в цепях электроприемников, при включении которых не возникают броски пускового тока, то надобности в отстройке от этих бросков нет. Ток уставки электромагнитного расцепителя в этом случае должен выбираться минимально возможным.

    Эксплуатация аппаратов защиты

    Автоматические выключатели осматривают не реже 1 раза в год или через каждые 2000 включений, а также после каждого автоматического отключения. Нагар и копоть с внутренней стороны выключателя удаляют смоченной ацетоном салфеткой.

    При осмотре проверяют затяжку винтов, целость пружин, состояние контактов, смазывают шарниры. Обращают внимание также на исправность защитных кожухов, в которых находятся пусковые аппараты. При нарушении уплотнения в аппарат могут попасть пыль и грязь, которые увеличивают сопротивление контактных поверхностей и вызывают их нагрев и коррозию, а такие ухудшают состояние изоляции, что приводит к ее старению, пробою, а, следовательно, к аварии.

    Периодически проверяют правильность срабатывания реле и отключения автоматов от действия тепловых или электромагнитных расцепителей. Предохранители требуют постоянного наблюдения, замены перегоревших плавких вставок и своевременного ремонта. От их исправности, правильного подбора вставки зависит надежная и безопасная работа электроустановок. Применять следует только калиброванные плавкие вставки. Использование случайных проволок для вставки может привести к авариям и пожарам. Для ускорения подбора и замены перегоревшей вставки на каждом предохранителе должна быть обозначена четкая цифра величины силы номинального тока. При техническом обслуживании электрических аппаратов очень часто проводится мелкий ремонт.

    Время срабатывания автоматического выключателя формула

    МЕХАНОТРОНИКА:

    ПРОБЛЕМА ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ В СЕТЯХ 0,4 кВ

    Сергей Гондуров, генеральный конструктор
    Михаил Пирогов, начальник отдела системотехники
    Илья Иванов, ведущий инженер отдела системотехники
    ООО «НТЦ «Механотроника», г. Санкт-Петербург

    Сети 0,4 кВ – важный узел в передаче электроэнергии от источника к потребителю. От его надежности напрямую зависит работа всех промышленных и сельскохозяйственных предприятий, электростанций и подстанций. Еще недавно проблема дальнего резервирования (ДР) сетей 0,4 кВ не имела качественного решения.

    Осуществить резервирование в сети 0,4 кВ теми же методами, что и в высоковольтной сети не удавалось из-за существенного снижения тока короткого замыкания (КЗ) по мере удаления точки КЗ от источников питания.

    Появление микропроцессорных устройств релейной защиты позволило решить проблему ДР в сетях 0,4 кВ благодаря реализации алгоритма, в основе которого лежит принципиально новая идея, ранее не существовавшая в мировой практике.

    ТРАДИЦИОННАЯ МЕТОДИКА ВЫБОРА УСТАВОК

    Рассмотрим проблему ДР на примере выбора уставок срабатывания защиты вводного выключателя подстанции 10/0,4 кВ мощностью 1000 кВА (рис. 1). Отметим, что в данном случае нагрузка Н1, Н2, Н3 не содержит в своем составе электродвигатели.

    Рис. 1. Схема электроустановки

    Уставки срабатывания защит выбираются в соответствии с рекомендациями [1].

    Выбор уставок автоматического выключателя QF2 защиты электродвигателя

    Токовая отсечка. Токовую отсечку выключателя отстраивают от пускового тока электродвигателя по выражению:

    где K н – коэффициент надежности отстройки отсечки от пускового тока электродвигателя, принимается равным 1,5;
    1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение может быть на 5% выше U ном электродвигателя.

    Уставка срабатывания токовой отсечки составляет I с.о. ≥ 3528 А. Выдержка времени срабатывания минимальна и составляет 0,1 с.

    Защита от перегрузки. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из условия возврата защиты после окончания пуска или самозапуска электродвигателя по выражению:

    где K н – коэффициент надежности, учитывающий запас по току, неточности настройки и разброс срабатывания защиты;
    K в – коэффициент возврата защиты;
    I ном – номинальный ток электродвигателя.

    Для автоматических выключателей серии ВА с полупроводниковым расцепителем БПР: K в = 0,97÷0,98, K н =1,19÷1,32. По выражению (2) I с.п. = 1,25 · I ном = 400 А.

    Время срабатывания защиты от перегрузки принимается из условия несрабатывания защиты при пуске или самозапуске электродвигателя и определяется по выражению:

    где t с.п. – время срабатывания защиты при токе, равном пусковому;
    t пуск – длительность пуска электродвигателя.

    Время срабатывания защиты от перегрузки t с.п. = 4,5 с.

    Выбор уставок срабатывания защит автоматических выключателей QF4, QF5

    Токовая отсечка. Ввиду отсутствия на данном присоединении двигательной нагрузки, уставка срабатывания отсечки определяется по следующему выражению:

    где K н – коэффициент надежности, для автоматических выключателей серии ВА составляет 1,5;
    I раб.макс – максимальный рабочий ток присоединения, равный в данном случае I ном .

    По выражению (4) находим I с.о. = 1,5 · I раб.макс =108 А.

    Согласование с отсечками выключателей отходящих линий не производим ввиду их отсутствия.
    Уставка времени срабатывания токовой отсечки выбирается минимальная – 0,1 с.

    Защита от перегрузки. На данных присоединениях защита от перегрузки не используется, в связи с этим установлены автоматические выключатели, имеющие только электромагнитные расцепители.

    Выбор уставок срабатывания защит автоматического выключателя QF3

    Токовая отсечка. Определяется по двум условиям, из которых принимается наибольшее значение.
    1-е условие: несрабатывание при максимальном рабочем токе. Определяется по выражению (4) и составляет:

    2-е условие: согласование с отсечками выключателей отходящих линий. Определяется по выражению:

    где K н.с. – коэффициент надежности согласования, равный 1,4;
    I с.о.л. – наибольший из токов срабатывания отсечек выключателей отходящих линий, составляющий 108 А.

    По выражению (5) I с.о. = 151 А.
    Таким образом, наибольшее значение I с.о. =216 А.
    Выдержка времени срабатывания отсечки определяется по выражению:

    где t с.о.л. – выдержка времени срабатывания отсечки выключателя отходящей линии;
    Δt – ступень селективности, равная 0,15 с.
    Уставка выдержки времени срабатывания токовой отсечки t с.о. = 0,25 с.

    Защита от перегрузки. На данном присоединении защита от перегрузки не используется.

    Выбор уставок срабатывания защит автоматического выключателя QF1

    Токовая отсечка. Выбор уставки срабатывания отсечки вводного автоматического выключателя определяется при полной нагрузке секции и электродвигателя с наибольшим пусковым током:

    где K н – коэффициент надежности, равный 1,5;
    – сумма максимальных рабочих токов электроприемников, кроме двигателя с наибольшим пусковым током;
    I пуск.макс – наибольший пусковой ток.

    По выражению (7) ток срабатывания отсечки вводного выключателя составляет I с.о. = 4356 А.
    Согласование с отсечками выключателей отходящих линий определяется по выражению (5) и составляет I с.о. = 4939 А.
    Из полученных значений выбираем максимальное I с.о. = = 4939 А.
    Выдержка времени срабатывания отсечки определяется по выражению (6) и составляет t с.о. = 0,4 с.

    Читать еще:  Как регулировать автоматический выключатель

    Защита от перегрузки. Уставка защиты от перегрузки рассчитывается так же, как и для электродвигателя (2), однако вместо I ном используется максимальный рабочий ток, который с учетом допустимой перегрузки трансформатора 1,2 составляет I раб.макс = 1,2 · I н.т. = 1734 А.
    По выражению (2) уставка срабатывания защиты от перегрузки I с.п. = 1,25 · I раб.макс =2167,5 А.
    Время срабатывания защиты в 2 раза больше длительности пуска электродвигателей и составляет t с.п. = 2 · t пуск = 6 с.

    Анализ выбранных уставок

    Рассчитав токи КЗ [2], представим их в виде графика (рис. 2), где кривая указывает значение тока дугового двухфазного КЗ на кабельной линии ВВГ 3×70 + 1×35 по мере удаления от шин подстанции. Значения I с.о. и I с.п соответствуют значениям уставок срабатывания защит вводного выключателя QF1. На графике видно, что токовая отсечка вводного выключателя QF1, начиная с 84 м, не выполняет резервирование защит отходящего выключателя QF3. Защита от перегрузки также не удовлетворяет выбору проводников по условиям нагрева при КЗ [4] и нарушает требования п.1.4.16 ПУЭ [3]. Это означает, что при возникновении КЗ вне зоны резервирования защиты вводного выключателя QF1 и при отказе отходящего выключателя QF3 произойдет термическое повреждение кабеля по всей его длине, а в наихудшем случае – пожар в кабельных каналах.

    Рис. 2. Токи КЗ на кабельной линии ВВГ 3×70 + 1×35 по мере удаления от шин подстанции

    Пример расчета дан для простой схемы, в которой преобладает нагрузка с малой кратностью пускового тока. В более сложных случаях (наличие групп электродвигателей средней и большой мощности) уставки вводного выключателя увеличатся и, как следствие, зона ДР резко сократится (до 60–70 м).

    Существующие автоматические выключатели различных производителей не способны решить эту проблему, так как принцип действия их защит одинаков: сравнение действующего значения тока с уставкой, которая должна быть отстроена от токов пуска и самозапуска. Основная причина появления зон, в которых защита вводного выключателя не способна резервировать отходящие выключатели, – резкое, в отличие от сетей среднего и высокого напряжения, снижение токов КЗ по мере удаления от источника питания, а также большие пусковые токи электродвигателей.

    Защита ДР должна быть построена с учетом этих явлений и выполняться на принципах, точно определяющих факт возникновения КЗ, а не факт превышения током КЗ уставки. Благодаря появлению блоков цифровой релейной защиты это стало осуществимо.

    АЛГОРИТМ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

    Впервые алгоритм ДР отказов защит выключателей был реализован А. В. Беляевым и М. А. Эдлиным в блоках БМРЗ-0,4 в 2000 г.

    Многолетний опыт эксплуатации показал, что ДР в БМРЗ-0,4 надежно срабатывает при всех видах КЗ, достоверно определяет и не срабатывает при пусках или самозапусках электродвигателей, а также при повреждениях в высоковольтной сети. Алгоритм ДР основан на анализе переходного процесса, возникающего при КЗ, пусках или самозапусках электродвигателей. В основу алгоритма заложен анализ активного тока при возникновении КЗ в кабельных линиях и реактивного в случае пуска или самозапуска электродвигателей.

    Особенность алгоритма ДР – анализ не абсолютных величин токов, а их производных, что существенно увеличивает зоны резервирования, ограниченные минимальным диапазоном измерения цифрового устройства, и позволяет с высокой точностью определить границу зоны ДР вне зависимости от нормируемых погрешностей измерений. Принцип функционирования данного алгоритма требует детального рассмотрения в отдельной статье.

    Сегодня БМРЗ-0,4 – это единственное в мире устройство, которое проверено эксплуатацией и натурными испытаниями с реальными КЗ, выполняющее ДР отказов защит выключателей 0,4 кВ. Блоки БМРЗ-0,4 широко применяются на объектах нефтегазовой промышленности и в процессе эксплуатации зарекомендовали себя как надежное и качественное комплексное решение по защите и автоматике подстанции.

    ВЫВОДЫ

    В каждом проектном или эксплуатационном случае требуется проверка зон ДР для предотвращения пожаров в кабельных каналах. Проверку необходимо проводить для всех схем с кабельными линиями длиной более 60 метров.
    Существующие модели автоматических выключателей не могут обеспечить ДР по принципу действия защиты.
    Многолетний опыт эксплуатации доказал, что блоки БМРЗ-0,4 позволяют решить актуальную проблему ДР благодаря применению принципиально нового алгоритма.

    ЛИТЕРАТУРА

    © ЗАО «Новости Электротехники»
    Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
    При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

    Автоматические выключатели – технические характеристики и правильный выбор по ним

    Наверное, нет сегодня такого человека, который бы не знал, что такое автомат (автоматический выключатель), для чего он устанавливается в распределительном щите квартиры или дома. Но не многие знают, по каким критериям его надо подбирать. То есть, что является основной его качественной и долгосрочной работы. Поэтому тема этой статьи: «автоматические выключатели – технические характеристики». Именно по ним можно подобрать автомат для электрической сети вашего дома. Но тут встает вопрос, сколько технических характеристик влияют на его работу, какие из них главные, а какие второстепенные? Давайте разбираться.

    Номинальный ток

    Номинальный ток, который обозначается на корпусе прибора в амперах (А), определяет величину тока, протекающего по автомату без ограничения времени. При этом токе электрическая цепь не отключается. Если значение номинальной величины превышается, сразу происходит разрыв сети.

    В настоящее время существует определенный ряд значений номинала, который стандартизирован. Вот этот ряд:

    6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А.

    При этом считается, что данная величина будет существовать при температуре окружающего воздуха +30С. Если температурный режим будет расти, номинальный ток будет снижаться. Это необходимо учитывать, выбирая автоматический выключатель. Необходимо также отметить, что обычно автоматы устанавливаются в один ряд, плотно прижатые друг к другу. Это также увеличивает температуру приборов за счет общего выделения тепла блоком автоматов.

    Маркировка автоматических выключателей

    Поэтому большинство производителей в своих каталогах указывают поправочные коэффициенты, связанные с повышением температурного режима эксплуатации. Получается так, что данная техническая характеристика зависит от нагрузки в электрической сети, которую надо подбирать, подсчитывая суммарную мощность всех потребителей, и температуры окружающей среды.

    Но тут есть один нюанс. К примеру, такие мощные бытовые приборы, как стиральная и посудомоечная машины, холодильник и кондиционер, при пуске выдают ток большего значения, чем номинал. Это так и называют – пусковой ток. То есть, автомат (ВА47 29) должен при этом сработать, но не срабатывает, потому что эта пусковая нагрузка кратковременная. Отсюда вторая характеристика автоматического выключателя.

    Время токовая характеристика

    Итак, что такое время токовые характеристики автоматических выключателей? Это зависимость времени срабатывания отключения автомата (ВА 47 29) от силы тока, протекающего в электрической питающей цепи. На корпусе этот показатель указывается также, к примеру, в виде значка «В». То есть, во сколько раз протекающий ток больше номинального. Это указывается в типах автоматов, о которых информация будет ниже.

    В чем важность этой характеристики? Суть в том, что существует большое разнообразие выключателей, у которых номинальный ток одинаковый, а время токовая характеристика различная. Это дает возможность установить в одну цепь несколько автоматов с разным временным отключением, что моментально снизит показатель ложных отключений.

    Время-токовая характеристика

    Чтобы понять, как правильно подобрать автомат (ВА 47 29) по время токовой нагрузке, необходимо разобраться в типах этой характеристики.

    • Тип A используется для защиты полупроводниковых приборов и электрических линий большой длины. Срабатывает автомат, если сила тока будет выше номинального в 2-3 раза.
    • Тип B используется в бытовых помещениях с активными нагрузками. К примеру, освещение, обогреватели разных моделей, печки и так далее. Предел срабатывания при превышении 3-5 раз.
    • Тип C устанавливаются в электрические схемы, где присутствуют приборы с умеренными пусковыми моментами. Это кондиционеры, холодильники и так далее. 5-10 значений номинала.
    • Тип D устанавливаются на производствах, где присутствует высокий пусковой ток. Через него можно подключать невысокой мощности станки, компрессоры и прочее оборудование. 10-20 значений номинала.
    • Тип K используется только в одном случае – это защита от индукционной нагрузки. 8-12 значений тока номинального.
    • Тип Z монтируется в сети, куда подключены электронные приборы. Предел срабатывания при превышении номинального тока в 2,5-3,5 раза.

    В квартирах и домах обычно устанавливаются автоматы (ВА 47-29) типа «B» и «C». На загородных участках можно использовать и тип «D». Скажем так, что время токовая характеристика автоматического выключателя – это один из главных параметров.

    Номинальное напряжение

    Две предыдущие характеристики являются основными, все остальные второстепенные. Правда, такое разграничение не совсем правильное, потому что каждая характеристика несет определенную нагрузку, которая влияет на качество работы самого автоматического выключателя (ВА 47 29).

    Номинальное напряжение показывается в вольтах (В), оно может быть переменным или постоянным. Обозначается соответственно двумя значками «

    » или «—». Именно при этом показателе формируются все остальные технические характеристики. Обычно обозначение производится двумя величинами. К примеру, 230/350 или 230/400.

    Предельная коммутационная способность

    Что определяет эта характеристика? Необходимо отметить, что в электрических сетях нередко случаются короткие замыкания. Это когда между фазой и нулем происходит обрыв изоляции, и ток начинает движение по этой перемычке, минуя потребителя. При этом возникают так называемые сверхтоки. Они большой величины, но краткосрочные. Так вот, предельная коммутационная способность прибора – это значение сверхтока, которое автомат (ВА 47 29) может выдержать, не теряя своей работоспособности. Конечно, он при этом разъединяет электрическую цепь.

    Читать еще:  Выключатель стоп сигнала рено логан ремонт

    В основном автоматические выключатели с данной характеристикой имеют величину 4500, 6000 и 10000 А. этот показатель также указывается на корпусе в значке прямоугольника. Если прибор можно использовать и в сети переменного тока, и постоянного, то указываются две величины и соответствующие им значки.

    Сила тока короткого замыкания в основном зависит от сопротивления проводки, поэтому приходится учитывать, из какого материала она изготовлена, какого сечения провода были уложены, качество стыков, длина разводки и так далее.

    Внимание! Если в доме проводка старая и ветхая из алюминиевого провода, то лучше всего использовать автомат с пределом до 4500 А. Если дом новый с медной проводкой, то сила короткого замыкания здесь будет больше, поэтому устанавливаются автоматы не ниже 6000 А.

    Правда, выключатели с пределом 4500 А давно не используются в быту. А вот 6000-апмерные сегодня самые ходовые. Что касается 10000А автоматов (ВА 47 29), то их обычно используют в том случае, если подстанция расположена рядом с домом. И то это общий входной автомат.

    Класс токоограничения

    При появлении сверхтоков (КЗ) изоляция проводов начинает резко нагреваться. Автомат разъединит цепь, когда сила тока достигнет своего максимального значения. За это короткое время изоляция может повредиться. Поэтому установлена еще одна характеристика, которая контролирует этот самый ток, чтобы он не дошел до своего максимума, и автомат отключился.

    То есть, данный параметр влияет на безопасность эксплуатации всей электрической схемы дома, плюс долговечность и надежность проводки. По сути, класс токоограничения – это промежуток времени, при котором произойдет размыкание силовых контактов и гашение дуги в гасительной камере прибора. Отсюда и три класса:

    • 3 класс – самый высокий, то есть, быстрый. Время гашения – 2,5-6 миллисекунд.
    • 2 класс – 6-10 мс.
    • 1 класс – более 10 мс.

    На корпусе прибора этот параметр обозначается в черном квадрате под обозначением коммутационной способности.

    Внимание! Класс 1 на приборе не обозначается. То есть, если вы данный показатель не нашли, значит, этот автомат первого класса.

    Вот такие технические характеристики у автоматического выключателя. Если в них разобраться, то можно легко подобрать под условия эксплуатации электрической схемы дома определенные приборы.

    Проект РЗА

    Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

    Зависимые времятоковые характеристики защит. Часть 2

    В прошлой статье мы рассмотрели основные виды зависимых защитных кривых. Сегодня научимся их строить.

    1. Как построить зависимую характеристику?

    Давайте отложим в сторону Гридис и разберемся с принципами построения зависимых кривых. Для этой цели будем использовать EXCEL.

    Будем строить нормально инверсную кривую по стандартной формуле. Будем считать, что уставки срабатывания и ток и время согласования мы знаем. Сейчас нас интересует только механика построения кривой

    Чтобы построить зависимую характеристику, помимо коэффициентов наклона, требуется знать начальный ток срабатывания защиты Iс.з. и точку (ток Iсогл. и время tсогл.) согласования защит, через которую должна пройти наша кривая. При этом существует два способа построения. Рассмотрим каждый из них.

    1-ый способ. Построение через коэффициент К

    Данный способ подробно описан в [1]

    Начальная формула нормально инверсной кривой (INV):

    Порядок построения следующий:

    1. Находим ток срабатывания защиты (Iс.з.)

    Он выбирается максимальным из следующих

    С учетом проверки чувствительности

    Названия и назначение коэффициентов в этих формулах вы можете самостоятельно уточнить в [1]. Здесь мы их приводить не будет для того, чтобы не уходить в сторону от основной темы

    Для примера примем, что Iс.з. = 100 А

    1. Находим ток согласования защит (Iсогл.) и время срабатывания вышестоящей защиты (tсогл.).

    Ток согласования для зависимой характеристики выбирается как максимальный ток КЗ в начале смежного участка. Время согласования получается из суммы времени срабатывания предыдущей защиты при токе согласования и ступени селективности. Подробнее об этом вы можете узнать в одном из моих видео

    Рис. 1. Согласование защит с зависимыми характеристиками

    Для примера примем, Iсогл. = 300 А, tсогл. = 5 с

    1. Подставляем ток и время согласования в формулу и вычисляем К:

    Этот коэффициент обеспечивает начало кривой в точке 100 А (асимптота) и ее прохождение через точку 300 А, 5 с.

    1. Подставляем найденное значение К в начальную формулу, берем несколько произвольных значений тока и получаем времена срабатывания на каждом из них.

    Например, при токе 150 А получим

    1. По полученной таблице строим график в EXCEL.

    Рис. 2. График искомой защитной характеристики (INV, 100А; 300А, 5с)

    2-ой способ. Построение через точку (Iсогл., tсогл.)

    Этот способ используется в программе Гридис-КС.

    Принципы построения кривой аналогичные, только исключается этап 3 — нахождение К. Дело в том, что вычисление К — это лишняя математическая процедура, не несущая в себе конкретного физического смысла. Релейщику важно определить точку согласования и наклон кривой. Остальные преобразования может сделать программа.

    Для этого мы должны исключить К из формулы, сразу заменив его током и временем согласования. Сделаем следующие преобразования:

    Исходная формула кривой по МЭК:

    Исходная формула кривой при токе и времени согласования (расчетная точка):

    Перепишем вторую формулу в виде

    Подставим это выражение в исходную формулу кривой, чтобы можно было определить любые токи и время (при этом кривая должна проходить через точку расчетную)

    Итоговая формула без коэффициента К, аналогичная исходной

    Для этой формулы вы можете действовать по упрощенной процедуре:

    1. Находим ток срабатывания защиты (Iс.з.)
    2. Находим ток согласования защит (Iсогл.)
    3. Находим время срабатывания вышестоящей защиты (tсогл.)
    4. Берем несколько произвольных значений тока получаем времена срабатывания на каждом из них.
    5. По полученной таблице строим график в EXCEL.

    Рис. 3. График искомой защитной характеристики, построенной по второму способу

    Из Рис. 2 и 3 видно, что они идентичны. Остальные зависимые кривые (VERY, EXT, LONG) строятся аналогично. Кстати, если хотите скачать файл EXCEL с этими графиками — загляните в конец статьи.

    Теперь посмотрите еще раз на формулу без коэффициента К.

    Вы заметили, что в ней также исчез коэффициент β? При этом формула осталась верна. Здесь нет ничего удивительного — коэффициент β не влияет на наклон характеристики, только на смещение всей кривой по оси времени. Если вы сразу указываете точку согласования, то β исчезает потому, что больше не нужен.

    Именно по этой причине сильно инверсная (VERY) и инверсная характеристика с длительным временем (LONG) — это одна и та же кривая, просто разнесенная по времени. Если строить их по второму способу, то формула будет одна.

    Может возникнуть следующий вопрос: практически во всех современных терминалах РЗА зависимые характеристики задаются коэффициентом К (буква на самом деле может быть другая). Если все равно К нужно вычислить для задания уставок, то зачем применять второй способ?

    Ответ может дать как раз Гридис-КС (PRO), который самостоятельно вычисляет К по введенным точкам и показывает его значение на экране.

    Рис. 4. Автоматическое вычисление коэффициента К в Гридис-КС

    В 21-ом веке не нужно делать то, что можно спихнуть на программу)

    2. МТЗ или защита от перегрузки?

    До этого момента мы рассматривали построение зависимой характеристики МТЗ, назначение которой — защита от коротких замыканий. Однако, не только МТЗ может иметь зависимую характеристику. Еще одной является защита от перегрузки.

    Например, первая ступень современных автоматических выключателей 0,4 кВ почти всегда выполняется зависимой.

    Рис. 5. Типовая время-токовая характеристика автомата 0,4 кВ

    Для этой защиты могут быть использованы те же самые характеристики по МЭК, что и для МТЗ. Разница будет только в выборе уставок.

    Также зависимые характеристики защиты от перегрузки могут быть выбраны для сетей среднего напряжения, например, защиты трансформатора 10/0,4 кВ. У силовых машин есть перегрузочная время-токовая характеристика, которая приводится в паспорте или руководстве по эксплуатации

    Рис. 6. Перегрузочные характеристики трансформаторов Trihal пр-ва Schneider Electric (информация с сайта www.schneider-electric.ru)

    В этом случае вы должны построить характеристику вашей защиты левее и ниже перегрузочной кривой трансформатора, чтобы она отключала трансформатор до критических значений.

    Рис. 7. Защита от перегрузки силового трансформатора (пример)

    При этом, чем ближе ваша характеристики к перегрузочной кривой оборудования, тем эффективнее вы будете его использовать.

    Ну, а теперь, как обещал выкладываю файл с расчетами.

    Вы можете менять ток срабатывания и точку согласования, а также задавать различные зависимые кривые и получать результат в виде графика. Там же будут видны формулы для построения.

    В следующей статье мы поговорим о том, когда именно стоит применять зависимые характеристики и что это дает.

    Список литературы.

    1. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография./ М.А. Шабад. — СПб. ПЭИПК. 2003 — 4-е изд. перераб и доп. — 350 стр.
    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector