Вибір апаратів управління та захисту

Вибір комутаційних апаратів і апаратів захисту до електроприймачів робиться, виходячи з номінальних даних останніх і характеристик живильної їх мережі, вимог щодо захисту приймачів і мережі від ненормальних режимів, експлуатаційних вимог, а саме частоти включень і умов середовища в місці установки апаратів.

Вибір апаратів за родом струму, числу полюсів, напрузі і потужності

Конструкція всіх електронних апаратів розраховується і маркується заводами-виробниками на певні для кожного апарату значення напруги, струму і потужності, також залежать від режиму роботи. Таким чином, вибір апаратури по всіх цих ознаках зводиться, по суті, до відшукання на підставі даних каталогів відповідних типів і величин апаратів.

Вибір апаратів за умовами електронного захисту

При виборі апаратів захисту слід мати на увазі можливість подальших ненормальних режимів:

а) міжфазні короткі замикання,

б) замикання фази на корпус,

в) підвищення струму, викликане перевантаженням технологічного обладнання, а час від часу неповним коротким замиканням,

г) зникнення або надмірне зниження напруги.

Захист від струмів короткого замикання повинна проводитися для всіх електроприймачів. Вона повинна діяти з найменшим часом відключення і повинна бути відбудована від пускових струмів.

Захист від перевантаження потрібна для всіх електроприймачів з тривалим режимом роботи, крім наступних випадків:

а) коли перевантаження електроприймачів з технологічних причин не може мати місця або малоймовірна (відцентрові насоси, вентилятори і т. п.),

б) для електродвигунів потужністю менше 1 кВт.

Захист від перевантаження необов`язкова для електродвигунів, що працюють в короткостроковому або повторно-короткочасному режимах. У вибухонебезпечних приміщеннях захист електроприймачів від перевантаження обов`язкова у всіх випадках. Захист малого напруги повинна встановлюватися в наступних випадках:

а) для електродвигунів, які не допускають включення в мережу при повній напрузі,

б) для електродвигунів, самопуск яких неприпустимий з технологічних причин або становить небезпеку для обслуговуючого персоналу,

в) для інших електродвигунів, відключення яких при припиненні живлення потрібно для того, щоб знизити до допустимої величини сумарну пускову потужність приєднаних до мережі електроприймачів, і може бути з точки зору умов роботи пристроїв.

Крім сказаного вище, електродвигуни незмінного, струму з паралельним і змішаним збудженням зобов`язані мати захист від зайвого збільшення числа оборотів в випадках, коли таке збільшення може призвести до загрози для життя людей або до значних збитків.

Захист від зайвого збільшення числа оборотів може здійснюватися різними особливими реле (відцентровими, індукційними і т. П.).

Тому що в силових мережах особливе значення має захист від перевантаження і від коротких замикань, зупинимося трохи докладніше на принципової стороні цього питання.

Струм короткого замикання повинен відключатися одномоментно або майже миттєво. Величина його в різних ділянках мережі може бути дуже різна, але фактично завжди можна вважати, що апарати захисту повинні впевнено і стрімко відключати будь-якій струм, значно більший пускового, і разом з тим ні при яких обставинах не спрацьовувати при звичайному пуску.

Струмом перевантаження є хоч якийсь струм, що перевершує номінальний струм електродвигуна, але немає ніяких підстав домагатися відключення електродвигуна при кожній появі перевантаження.

Зрозуміло, що певна перевантаження як електродвигунів, так і живлять їх мереж, допустима, і що чим короткочасні перевантаження, тим більше може бути її величина. Звідси зрозумілі гідності для захисту від перевантаження таких апаратів, які мають «залежну характеристику», т. Е. Час спрацьовування яких зменшується з підвищенням кратності перевантаження.

Так як, за дуже рідкісними винятками, апарат захисту залишається в ланцюзі електродвигуна і при пуску, він не повинен спрацьовувати при пусковому струмі звичайної тривалості.

З наведених суджень ясно, що в принципі для захисту від струмів короткого замикання повинен застосовуватися безінерційний апарат, налаштований на струм, значно більший пускового, а для захисту від перевантажень, навпаки, інерційний апарат з залежною характеристикою, обраний так, щоб він не спрацьовував за час запуску. Більшою мірою цим умовам задовольняє комбінований расцепитель, що поєднує в собі термічну захист від перевантаження і секундне електричне відключення при струмі короткого замикання.

Один тільки апарат моментального діяння, налаштований на струм, більший пускового, захисту від перевантажень не забезпечує. Навпаки, один тільки інерційний апарат з залежною характеристикою, при великій кратності перевантаження спрацьовує практично миттєво, може виконати обидва види захисту, якщо тільки він здатний виділитися поміж пускових струмів, т. Е. Якщо час його спрацьовування при пуску більше тривалості останнього.

З цієї точки зору дамо зараз оцінку різним використовуваним апаратів захисту.

Плавкі запобіжники, широко застосовувалися раніше в якості захисних апаратів, мають ряд недоліків, основними з яких є:

а) обмежена можливість впровадження для захисту від перевантаження, внаслідок труднощі відбудови від пускових струмів,

б) недостатня в ряді випадків гранична відключається потужність,

в) продовження роботи електродвигуна на 2-ух фазах при перегорання вставки в третій фазі, що нерідко призводить до пошкод дження обмоток електродвигуна,

г) відсутність здатності швидкого відновлення харчування,

д) можливість впровадження експлуатаційним персоналом некаліброваних вставок,

е) розвиток аварії при деяких типах запобіжників, внаслідок перекидання дуги на сусідні фази,

ж) досить великий розкид час-струмових рис навіть у однорідних виробів.

Повітряні автомати в порівнянні з запобіжниками є більш досконалими апаратами захисту, але володіють невибіркову діяння, особливо при нерегульованих токах відсічення у настановних АВТОМАГІЯ, у універсальних автоматів хоча і є можливість вибірковості, але здійснюється вона складним методом.

Необхідно підкреслити, що у настановних автоматів захист від перевантаження здійснюється термічними расцепителями. Ці расцепители найменш чутливі, ніж термічні реле магнітних пускачів, але зате встановлюються в 3-х фазах.

В універсальних автоматах зашита від перевантаження є ще більше грубої, так як в їх є тільки одні електричні расцепители. Разом з тим, в універсальних автоматах є можливість виконати захист малого напруги.

Магнітні пускачі за допомогою вбудованих в їх термічних реле виробляють чутливу захист від перевантаження в 2-ух фазах, але, внаслідок великої термічний інерцією реле, не забезпечують захисту від коротких замикань. Наявність в пускателях утримує котушки дозволяє виконати захист малого напруги.

Захист від перевантаження і коротких замикань можуть виробляти струмові електричні та індукційні реле, але вони також можуть діяти тільки через відключає апарат, і схеми з їх застосуванням виходять більш складними.

З урахуванням сказаного вище і сукупності вимог, що пред`являються до апаратів управління та захисту, можуть бути дані наступні поради.

1. Для ручного управління електроприймачами з малими пусковими струмами можуть бути 

застосовані рубильники та запобіжники, що вбудовуються в різні електроконструкцій або розподільні і силові ящики. Ящики ЯРВ без запобіжників використовуються в якості роз`єднують апаратів для тролейних ліній, магістралей і т. П.

2. Для ручного управління електродвигунами потужністю до 3 - 4 кВт, що не вимагають захисту від перевантажень, використовуються пакетні вимикачі.

3. Для електродвигунів потужністю до 55 кВт, що вимагають захисту від перевантаження, більш вживаними апаратами є магнітні пускачі в композиції з плавкими запобіжниками або повітряними автоматами.

При потужності електродвигунів понад 55 кВт використовуються електричні контактори в композиції з захисними реле або повітряними автоматами. При цьому слід пам`ятати, що контактори не допускають розриву ланцюга при маленьких замиканнях.

4. Для дистанційного керування електроприймачами застосування магнітних пускачів або контакторів стає необхідним.

5. Для ручного управління електроприймачами при малому числі включень в годину може бути впровадження автоматичних вимикачів.

Школа для електрика