Выбор аппарата защиты


Плавкие предохранители в сетях до 1кВ

 

Существует два типа плавких предохранителей:

  • с большой тепловой инерцией (выдерживающие значительные кратковременные токовые перегрузки)
  • безынерционные (имеющие ограниченную перегрузочную способность).

 

Плавкие предохранители с большой тепловой инерцией

Это все установочные предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком (так называемые "пробки").

Номинальный ток предохранителя с большой тепловой инерцией определяется по формуле 4-5.                                                                                                                              

Где:

 - номинальный ток предохранителя, А.

Iдл - длительный расчетный ток линии, А.

 

Безынерционные плавкие предохранители

Это трубчатые предохранители с медным токопроводящим мостиком.

 

Данные предохранители должны удовлетворять двум условиям:

  • см. формулу (4-5)
  • одной из формул (4-6), (4-7) или (4-8).

Для защиты ответвления к одиночному электродвигателю с нечастыми пусками и длительностью пускового периода не более 2-2,5 сек. (электродвигатели металлообрабатывающих станков, вентиляторов, насосов и т. п.)

                                                                          

Где:

Iп - пусковой ток электродвигателя, А;

 - номинальный ток предохранителя, А.

 

Для защиты ответвления к одиночному электродвигателю с частыми пусками (электродвигатели кранов) или большой длительностью пускового периода (двигатели центрифуг, дробилок и т. п.)

                                                                          

Где:

Iп - пусковой ток электродвигателя, А;

 - номинальный ток предохранителя, А.

 

Для защиты магистрали, питающей силовую или смешанную нагрузку,

                                                                         

Где:

Iкр - кратковременный максимальный ток линии, А;

Iв - номинальный ток предохранителя, А (см. формулу 4-9).

                                                                        

Где:

I'п - пусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых двигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины, А; 

I'дл - длительный расчетный ток линии до момента пуска электродвигателя (или группы двигателей), определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы двигателей), А. 

 

Для защиты электродвигателей ответственных механизмов предохранитель выбирается по формуле (4-7), принимая знаменатель равным 1,6 независимо от условий пуска электродвигателя, если кратность тока к. з. удовлетворяет условиям, указанным в столбце 3, табл. 1 (см. ниже).

 

Для защиты ответвления к сварочному аппарату ток предохранителя выбирается по формуле (4-10). Также ток предохранителя в этом случае можно принимать равным длительно допустимому току на прокладываемый для питания сварочного аппарата провод.

                                                                     

Где:

Iн.св - номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения, А;

ПВ - номинальная продолжительность включения аппарата, выраженная в долях единицы.

 

Избирательность защиты плавкими предохранителями магистральной линии с ответвлениями обеспечивается последовательным увеличением величин плавких вставок на отдельных участках линии по мере приближения к пункту питания. При этом выбор величины плавких вставок производится по табл. 2 и табл. 3.


Таблица 1  Значения допустимой минимальной кратности тока КЗ по отношению к току коммутационного аппарата 

Условия прокладки Допустимая кратность тока к.з. по отношению:
к номинальному току плавкого предохранителя к току уставки автоматического выключателя, имеющего только электромагнитный расцепитель к номинальному току расцепителя автоматического выключателя с обратно зависимой от тока характеристикой 
Сеть проложена в невзрывоопасном помещении при условии выполнения требований табл. 4 3 1,1Кр 3
Сеть проложена в невзрывоопасном помещении при условии, что требования табл. 4 не выполняются  5 1,5 -
Сеть проложена во взрывоопасном помещении 4 1,1Кр 6

Примечания:

Кр - коэффициент разброса характеристик автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем. Допускается принимать значение Кр=1,4 (для автоматических выключателей номинальным током до 100А) и Кр=1,25 (для автоматических выключателей номинальным током выше 100А).

Таблица 2  Условия избирательности плавких предохранителей для сетей особо ответственного назначения

/ Iв.м. 10 20 50 100

150

и более

 Плавкая вставка с номинальным током Iв.м. меньшей величины, А   Плавкая вставка с номинальным током Iв.б. большей величины, А
30 50 60 120 150 200
40 60 80 120 200 200
50 80 100 120 250 250
60 100 120 150 250 250
80 120 120 200 250 250
100 120 120-150 250 250 250

120

150 200 300

300

300
150 200 250 300 300 300
200 250 300 400 400 400
250 300 400 600 >600 600
300 400 500 >600 - -
400 600 600 - - -

Примечание:

- ток короткого замыкания

Таблица 3  Условия избирательности плавких предохранителей для сетей нормального назначения

/ Iв.м. 10 20 50

100

и более

 Плавкая вставка с номинальным током Iв.м. меньшей величины, А   Плавкая вставка с номинальным током Iв.б. большей величины, А
30 40 50 80 120
40 50 60 100 120
50 60 80 120 120
60 80 100 120 120
80 100 120 120 150
100 120 120 150

150

120

150 150 250 250
150 200 200 250 250
200 250 250 300 300
250 300 300 400 >600
300 400 400 >600 -
400 500 >600 - -

Примечание:

- ток короткого замыкания

Таблица 4  Минимальные кратности допустимых токовых нагрузок на провода и кабели по отношению к номинальным токам, токам трогания или токам уставки защитных аппаратов.

Значение тока защитного аппарата Кратность допустимых длительных токов Кз
Сети, для которых защита от перегрузки обязательна Сети, не требующие защиты от перегрузки 
Проводники с резиновой и  аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией Кабели с бумажной изоляцией
Взрыво- и пожароопасные помещения, жилые, торговые помещения и т.п. Невзрыво- и непожароопасные производственные помещения промышленных предприятий
Номинальный ток плавкого предохранителя 1,25 1,0 1,0 0,33
Ток уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель 1,25 1,0 1,0 0,22
Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) 1,0 1,0 1,0 1,0
Ток трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой (при наличии на автоматическом выключателе отсечки кратность тока ее не ограничивается) 1,0 1,0 0,8 0,66

Автоматические выключатели и магнитные пускатели

Для автоматических выключателей защита от перегрузки обеспечивается: 

  • тепловыми расцепителями, действующими с выдержками времени, обратно зависимыми от величины тока перегрузки
  • электромагнитными расцепителями с выдержкой времени, достаточной для снижения пускового тока электродвигателя до нормального

Для магнитных пускателей защита от перегрузки обеспечивается тепловыми реле с нагревательными элементами.

 

Для защиты от КЗ применяются автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями мгновенного действия или с выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия. 

Для обеспечения избирательности в системах электросетей, защищенных автоматическими выключателями, наименьшая выдержка времени устанавливается у электроприемника.

 

Автоматические выключатели позволяют обеспечить одновременную защиту линий от перегрузки и КЗ путем применения в их составе двух расцепителей.

.

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирается только по длительному расчетному току линии: 

                                                                              

Где:

Iн.т - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А

Iдл - длительный расчетный ток линии, А

 

 

Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле магнитного пускателя выбирается также по формуле (4-11)

 

Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирается также по длительному расчетному току линии:

                                                                              

Где:

Iн.э - номинальный ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, А

Iдл - длительный расчетный ток линии, А

 

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя проверять по формуле (4-13): 

                                                                             

Где:

Iср.э - ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, А

Iкр - максимальный кратковременный ток линии, А

 

Ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой определять по формуле (4-14)

                                                                        

 Где:

Iср.р - ток срабатывания расцепителя с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой, Аавтоматического выключателя, А

Iдл - длительный расчетный ток линии, А