Файл: 3 Особливості використання пристроїв захисного вимкнення залежно від системи заземлення. Основні норми та правила використання пристроїв захисного вимкнення.doc

– у всіх випадках ПЗВ повинне забезпечувати надійну комута­цію ланцюгів навантаження з урахуванням можливих перевантажень;

– при використанні ПЗВ, що не має захисту від надструмів, по­винна бути проведена розрахункова перевірка ПЗВ у режимі надструмів з урахуванням захисних характеристик апарата за­хисту від надструмів;

– при послідовній установці ПЗВ повинні виконуватися вимоги селективності. При дво- і багатоступеневих схемах ПЗВ, що розміщені ближче до джерела живлення, повинні мати устав­ку і час спрацювання в три рази більше, ніж ПЗВ, розмі­щені ближче до споживача;

– у зоні дії ПЗВ нульовий робочий провідник не повинен мати з’єднання із заземленими елементами й нульовим захисним провідником;

– допускається приєднання до одного ПЗВ кілька групових лі­ній через окремі автоматичні вимикачі (запобіжники);

– встановлення ПЗВ у лініях, що живлять стаціонарно встанов­лене устаткування й світильники, а також у загальних мере­жах освітлення, не обов’язкове;

– сумарна величина струму витоку мережі з урахуванням під­ключених стаціонарних і переносних електроприймачів у нормальному режимі роботи не повинна перевищувати 1/3 номінального струму ПЗВ. При відсутності даних про струм витоку електроприймачів їх потрібно приймати з розрахунку 0,3 мА на 1 А струму навантаження, а струм витоку мережі – з розрахунку 10 мкА на 1 м довжини фазного провідника;

– для підвищення рівня захисту від загорання при замиканнях на заземлені частини, коли величина струму недостатня для спрацювання максимального струмового захисту, на вводі у квартиру, індивідуальний будинок тощо рекомендується уста­новка ПЗВ зі струмом спрацювання до 300 мА;

– якщо ПЗВ передбачено для захисту від ураження електрич­ним струмом і для захисту від загорання або тільки для захис­ту від загорання, то він повинен вимикати як фазний, так і ну­льовий робочий провідники. У цих випадках захист від над­струмів у нульовому робочому провіднику не потрібний.


3.7. Забезпечення селективності роботи електричних апаратів захисту
Селективність роботи кількох електричних апаратів захисту (запобіжників, автоматичних вимикачів, ПЗВ тощо) при послідов­ному їх підключенні в схемах електропостачання полягає в тому, що при виникненні надструму на відгалуженні до певного електроприймача має спрацювати найближчий до цього електроприймача електричний апарат захисту, а всі інші не повинні при цьо­му спрацьовувати.

---

Відповідно до електричної схеми (рис. 3.10), в якій функції електричних апаратів захисту виконують автоматичні вимикачі, селективність буде забезпечена, якщо при появі надструмів, на­приклад у мережі живлення електроплити, відбудеться вимкнен­ня лише автоматичного вимикача QF5.



Рис. 3.10 – До пояснення селективності роботи автоматичних вимикачів
Вимикання послідовно підключених з QF5 автоматичних вимикачів QF2 і QF1 при цьо­му не відбувається, а це означає, що не порушується й електро­постачання групових мереж електроосвітлення та штепсельних розеток, що працюють у нормальному режимі. Аналогічно при протіканні надструмів на ділянці з автоматичним вимикачем QF2 має відбутися вимикання лише цього електричного апара­ту, що призводить до припинення електропостачання електроп­лити та електроприймачів групової мережі штепсельних розеток. При цьому автоматичний вимикач QF1 за умовами селективності повинен залишитися у ввімкненому стані. За цієї умови електропостачання електроприймачів, що підключені до групової мережі електроосвітлення, не порушиться.

Селективність захисту автоматичними вимикачами забезпе­чується певним вибором їх розчіплювачів. Вибір розчіплювачів автоматичних вимикачів за умови селективності виконується з використанням часо-струмових характеристик , які на­водяться в паспорті на електричний апарат.

При виборі автоматичних вимикачів з метою забезпечення селективності їх роботи дотримуються такої послідовності:

1. Для кожної ділянки вибирають за довідниками автома­тичні вимикачі за умов:

, (3.13)

де – номінальний струм теплового розчіплювача, А; – розрахункове значення номінального струму ділянки, А; – номінальний струм електромагнітного розчіплювача, А; – номінальна гранична найбільша вимикаюча спроможність ав­томатичного вимикача, А;

---

– розрахункове значення струму короткого замикання, А.

2. За часо-струмовими характеристиками вибраних автоматич­них вимикачів визначається значення затримки в часі спрацю­вання для кожного електричного апарату.

3. Виконується перевірка селективності роботи послідовно підключених автоматичних вимикачів. Час спрацювання авто­матичних вимикачів повинен збільшуватись в напрямку від електроприймачів до джерела живлення.
При виборі автоматичних вимикачів, до яких безпосередньо підключені електроприймачі (на рис. 3.10 – QF3…QF5), врахо­вують:

а) для захисту від перевантажень асинхронних двигунів, що працюють у тривалому режимі роботи з невеликою частотою пу­сків і тривалістю пусків до 2,5 с, доцільно вибирати автоматичні вимикачі з тепловим розчіплювачем.

Номінальний струм розчіплювача визначається за форму­лами:

– для нерегульованого розчіплювача:

, (3.14)

– для регульованого розчіплювача:

, (3.15)

де – номінальний струм електродвигуна, А;

б) для захисту від перевантажень асинхронних двигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі роботи з важки­ми умовами пуску, доцільно також вибирати автоматичні вими­качі з тепловим розчіплювачем, а номінальний струм розчіплювача визначати за формулами:

– для нерегульованого розчіплювача:

, (3.16)

– для регульованого розчіплювача:

. (3.17)

В автоматичних вимикачах з тепловими розчіплювачами не­обхідно враховувати можливість короткочасних перевантажень по струму, пов’язаних з особливостями роботи певних електроприймачів. Так, наприклад, при пусках асинхронних двигунів пускові струми на час пуску можуть у 5 – 7 разів перевищувати номінальні значення струму, а тому час спрацювання автоматичного вимикача повинен бути більшим, за час пуску двигуна і не допускати помилкових відключень у процесі пуску. Конструк­ція більшості автоматичних вимикачів з тепловим розчіплюва­чем дозволяє регулювати значення струму спрацювання розчіп­лювача;

---

в) автоматичні вимикачі з електромагнітним розчіплювачем використовують для захисту від струмів короткого замикання.

Номінальний струм електромагнітного розчіплювача визначається за формулами:

– для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором:

, (3.18)

де – пусковий струм двигуна, А.

– для асинхронних двигунів з фазним ротором:

, (3.19)

– в освітлювальних і силових мережах у разі відсутності суттє­вих пускових струмів:

, (3.20)

де – максимально можливе значення струму в нормальному ре­жимі роботи.

– в освітлювальних і силових мережах при наявності значних пускових струмів:

. (3.21)

Автоматичні вимикачі з електромагнітним розчіплювачем не реагують на струми перевантаження, якщо їх значення мен­ше від номінального струму розчіплювача. Ці автоматичні ви­микачі спрацьовують при виникненні струму короткого зами­кання.

Згідно з вимогами ПУЕ, струм короткого замикання повинен не менше ніж у три рази перевищувати значення номінального струму електромагнітного розчіплювача автома­тичного вимикача;

г) автоматичні вимикачі з напівпровідниковим розчіплюва­чем допускають регулювання номінального робочого струму, уставки по струму спрацювання в зоні струмів КЗ і уставки часу спрацювання в зоні струмів перевантаження.

Дуже важливим є те, щоб верхня межа значень струмів корот­кого замикання для автоматичного вимикача, незалежно від виду розчіплювача, була не меншою від реальних значень струмів ко­роткого замикання. Лише за цієї умови можливі надійне спра­цювання і подальша робота автоматичного вимикача.

Умови забезпечення селективності роботи послідовно підключе­них запобіжників є такими самими, як і для автоматичних ви­микачів. Селективність роботи цих електричних апаратів досягається певним підбором плавких вставок, при якому у разі ви­никнення надструмів у певному електроприймачеві, відбуваєть­ся перегорання плавкої вставки лише запобіжника (запобіж­ників), до якого безпосередньо підключений цей електроприймач. Інші запобіжники залишаються працездатними. Вибір плавких вставок за умови селективності виконується з використанням часо-струмових характеристик

---

, які на­водяться в паспорті на запобіжник з обов’язковим урахуванням розкидання реальних значень часу спрацювання, які гарантує підприємство-виробник даного запобіжника.

При виборі запобіжників з метою забезпечення селективності їх роботи дотримуються такої послідовності:

1. Для кожної ділянки за номінальним струмом плав­кої вставки вибирають із довідників запобіжники за умов:

– для запобіжників з великою тепловою інерцією (тих, що здатні витримувати значні короткочасні перевантаження):

, (3.22)

де – розрахункове значення номінального струму ділянки, А;

– для запобіжників неінерційних (з малою тепловою інерцією) має виконуватись умова (3.22), а також:

, (3.23)

де – максимальне значення короткострокового струму переван­таження (наприклад, пускового струму асинхронного двигуна), – поправковий коефіцієнт. Його величина залежить від режиму перевантаження і дорівнює: 2,5 – для освітлювальних і силових мереж при незначних пус­кових струмах; 2,0...1,5 – для освітлювальних і силових мереж при значних пу­скових струмах.

2. За часо-струмовими характеристиками вибраних запобіж­ників знаходяться значення затримки в часі спрацювання для кожного електричного апарату.

3. Виконується перевірка селективності роботи послідовно підключених запобіжників. Час спрацювання запобіжників має збільшуватися в напрямку від електроприймачів до джерела живлення.

В одній і тій самій мережі як апарати захисту можуть бути використані однотипні і не однотипні запобіжники. Як показує практика, при встановленні однотипних запобіжників напругою до 1 кВ селективність їх роботи буде забезпеченою, якщо плавкі встав­ки послідовно підключених сусідніх запобіжників відрі­зняються не менше ніж на два ступеня за шкалою їх номінальних струмів.

Для забезпечення селективності роботи послідовно підключених ПЗВ слід враховувати такі основні фактори:

---