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

Что такое токовая отсечка автоматического выключателя

Автоматические выключатели Merlin Gerin Compact NS на токи от 630 А до 1600 А
Защита распределительных сетей

Compact NS — это:
— литой корпус, гибкость, эстетичный внешний вид
— единая серия на токи от 80 до 1600 А
— возможность измерения и анализа основных параметров сети
— функция передачи данных и широкий выбор аксессуаров, удовлетворяющие всевозможным требованиям различных применений.

Серия Compact NS630b, NS800, NS1000, NS1250, NS1600 охватывает диапазон номинальных токов от 630 до 1600 А. Автоматические выключатели Compact NS на токи до 1600 А свободно устанавливаются вплотную друг к другу (бок о бок) в ограниченном пространстве.

Автоматические выключатели Compact NS630b-1600 оснащаются взаимозаменяемыми блоками контроля и управления Micrologic.

Блоки контроля и управления Micrologic 2.0 и 2.0 A обеспечивают базовую защиту (защита от перегрузок + токовая отсечка). Блоки Micrologic 5.0 и 5.0 A обеспечивают селективную защиту, которая может дополняться защитой от замыканий на землю (Micrologic 6.0 A) или дифференциальной защитой (Micrologic 7.0 A).

Блоки контроля и управления для автоматических выключателей Compact NS630b — 1600

Блоки контроля и управления Micrologic 2.0 и 5.0 служат для защиты силовых цепей. Блок Micrologic 5.0 обеспечивает временную селективность при коротком замыкании.

Уставки защит по току и времени могут регулироваться при помощи поворотных переключателей.

Защита от перегрузок — срабатывает по действующему значению тока (RMS):
— тепловая память: до и после отключения (постоянная времени нагрева равна постоянной времени охлаждения)
— точность задания уставок может быть повышена в случае использования калибратора защиты от перегрузок с более узкой зоной регулирования (стандартное исполнение: 0,4-1; дополнительное исполнение: 0,4-0,8 или 0,8-1)
— защита от перегрузок может быть выведена из действия при помощи специального калибратора «Off» («Выкл.»).
Защита от коротких замыканий — селективная (rms) и мгновенная токовая отсечка, выбор характеристики I 2 t (On – вкл. или Off – откл.) в зоне селективной токовой отсечки.
Защита 4-го полюса — Четырехполюсные автоматические выключатели имеют регулируемую уставку защиты нейтрали: без защиты нейтрали (4P 3d), защита In/2 (4P 3d + N/2), с защитой нейтрали (4P 4d).

Уставки защит по току и времени могут регулироваться при помощи поворотных переключателей.

Уставки защит по току и времени могут регулироваться при помощи поворотных переключателей. Заданные значения уставок в амперах и секундах временно отображаются на дисплее.

Защита от перегрузок — срабатывает по действующему значению тока (RMS):
— тепловая память: до и после отключения (постоянная времени нагрева равна постоянной времени охлаждения)
— точность задания уставок может быть повышена в случае использования калибратора защиты от перегрузок с более узкой зоной регулирования (стандартное исполнение: 0,4-1; дополнительное исполнение: 0,4-0,8 или 0,8-1)
— защита от перегрузок может быть выведена из действия при помощи специального калибратора «Off» («Выкл.»).

Защита от коротких замыканий — селективная (rms) и мгновенная токовая отсечка, выбор характеристики I 2 t (On – вкл. или Off – откл.) в зоне селективной токовой отсечки.
Защита от замыканий на землю — защита типа «Небаланс» или «Возврат тока по заземлителю», выбор характеристики I 2 t (On – вкл. или Off – откл.)

Дифференциальная защита по току нулевой последовательности (Vigi) — не требует внешнего источника питания
— Исключает опасность ложного срабатывания
— Обеспечивает стойкость к постоянным составляющим класса А до 10 А.

Защита 4-го полюса — Четырехполюсные автоматические выключатели имеют регулируемую уставку защиты нейтрали: без защиты нейтрали (4P 3d), защита In/2 (4P 3d + N/2), с защитой нейтрали (4P 4d).

Логическая селективность ZSI Контактные разъемы «Zone Selective Interlocking» (ZSI) позволяют соединить несколько блоков контроля и управления Micrologic A последовательно расположенных аппаратов и обеспечить их полную селективность при коротких замыканиях и замыканиях на землю без выдержки времени.

Световой индикатор перегрузки — при превышении порога срабатывания защиты от перегрузок загорается желтый светодиод (аварийно-предупредительный сигнал).
Световая индикация типа повреждения:
— перегрузка (защита от перегрузок Ir);
— короткое замыкание (селективная Isd или мгновенная Ii токовая отсечка);
— замыкание на землю или срабатывание Vigi (Ig, IΔn);
— внутренняя неисправность (Ap).

Токовая отсечка

То́ковая отсе́чка — вид релейной защиты, действие которой связано с повышением значения силы тока на защищаемом участке электрической сети.

Читать еще:  Путевой выключатель предназначен для коммутации электрических цепей управления переменного

Содержание

Применение

Электрический ток, протекающий в электрической сети, вызывает нагрев её элементов. При проектировании все элементы электрической цепи выбирают так, чтобы они могли сколь угодно долго выдерживать действие тока в нормальном режиме. Однако, в случае короткого замыкания значение силы тока в сети значительно возрастает, что может привести к разрушениям элементов, возгораниям и другим серьёзным последствиям. Кроме того, с возрастанием силы тока увеличиваются электродинамические силы, воздействующие на элементы цепи, что так же может привести к их разрушениям. Изготовлять элементы электрических цепей такими, чтобы они могли долго выдерживать токи короткого замыкания, нецелесообразно с экономической точки зрения. Скорость, с которой возрастает значение электрического тока в повреждённой цепи, такова, что человек не может успеть среагировать должным образом и вмешаться. В связи с этим, практически повсеместно для защиты электрических сетей используется автоматическая защита от коротких замыканий. Одной из основных является токовая отсечка.

Принцип действия

Устройства данной защиты контролируют величину силы тока на защищаемом участке. В случае увеличения силы тока выше определённого значения защита срабатывает на отключение этого участка. Значение величины силы тока, при котором срабатывает защита, называется уставка. Уставку обычно выбирают таким образом, чтобы цепь обесточилась быстрее, чем в ней произойдут серьёзные разрушения. Реализуют токовую отсечку разными способами. Чаще всего для отключения применяют электромагнитные реле тока, в которых под воздействием электромагнитной силы замыкаются контакты, выдавая сигнал на отключение выключателя защищаемого элемента. По тому же принципу действуют различные автоматические выключатели. Температура, повышающаяся за счет электрического тока, является воздействующей величиной для других защитных электрических аппаратов: предохранителей. При достижении определённого значения температуры плавкая вставка в предохранителе разрушается, обрывая электрическую цепь.

Особенности

Величина электрического тока, протекающего через цепь во время короткого замыкания, зависит от того, в каком месте это замыкание произошло. Чем это место ближе к источнику тока, тем больше величина силы тока. Это свойство позволяет обеспечивать данной защитой требование селективности. Для того, чтобы защита срабатывала непосредственно на том участке, на котором она установлена, её уставку принимают большей, чем значение силы тока короткого замыкания вне защищаемого участка. В этом случае защита не сработает, если короткое замыкание произойдёт вне защищаемого участка. Благодаря этому, токовую отсечку называют защитой с абсолютной селективностью.

В отдельных случаях токовая отсечка может быть выполнена неселективной. В этом случае она защищает не отдельный участок линии, а всю линию целиком. Выполнение такой защиты оправдано тем, что сразу после её действия начинает работать устройство АПВ. Если АПВ оказывается неуспешным, то срабатывает дифференциальная защита шин.

Максимальная токовая защита

Согласно требованиям нормативных документов, все конечные потребители должны подключаться к линии электропитания посредством отдельного силового выключателя (проще говоря, автомата). В случаях, когда конкретная линия функционирует в нормальном токовом режиме (то есть нагрузка не превышает заданной величины), причин для срабатывания её защиты не существует.

Автомат защита по току

Вследствие этого устройство ТЗ продолжает работать в режиме сканирования линии на предмет возможных нарушений и отклонений (короткого замыкания в цепи, например).

Таким образом, максимальная токовая защита представляет собой особый механизм, обеспечивающий отключение той или иной цепи электропитания при увеличении однофазного тока сверх определенного номинала.

Условия срабатывания

Причин для срабатывания автоматического выключателя (или максимальной защиты, что, в принципе, одно и тоже) существует множество. Однако в реальных условиях эксплуатации особо выделяются следующие ситуации:

  • Величина нагрузки по причине возникновения короткого замыкания резко возрастает и начинает заметно превышать предельно допустимое значение. В результате КЗ или перегрузки в цепи начинают течь токи, способные нанести вред, как самой линии, так и подключённому к ней оборудованию. Максимальная токовая защита в этом случае должна срабатывать предельно быстро и надёжно;
  • К линии подключаются дополнительные потребители, в результате чего возникает перегрузка по питающему току. Вследствие этого величина последнего заметно превышает допустимое значение (уставку), что приводит к нарушению установившегося ранее баланса. Прямым следствием этого может стать нагрев токоведущих проводников и элементов рабочего оборудования. В подобной ситуации целесообразнее будет настроить срабатывание токовой защиты с небольшой задержкой во времени в расчёте на то, что нарушившие баланс нагрузки могут отключиться самостоятельно;
  • Параметры тока в результате нарушения характера нагрузки резко поменяли свои текущие значения (наблюдался резкий скачок по фазе, например).

Дополнительная информация. Последнее явление чаще всего наблюдается при изменении реактивности нагрузки вследствие отклонения индуктивных или емкостных характеристик от оптимального значения.

Для того чтобы учесть все возможные варианты срабатывания защиты по току, были разработаны подходящие для каждого случая образцы устройств.

Читать еще:  Переходники с выключателем jazzway

Виды приборов токовой защиты

В соответствии с обозначенными ранее видами возможных угроз, приводящих к нарушению нормальной работы линии, различают следующие виды устройств токовой защиты:

  • Приборы, срабатывающие по принципу отсечки тока;
  • Устройства, в которых используется так называемая «максимальная» защита;
  • Защитные системы, работающие по дифференциально-фазовому принципу.

Особенности состава и устройство каждой из перечисленных разновидностей защитного оборудования зависят от тех условий, в которых осуществляется их эксплуатация (отдельный бытовой автомат или линейные сети). При их включении в трёхфазные цепи необходима предварительная подготовка специального измерительного оборудования, состоящего из следующих устройств и приборов:

  • Измерительный трансформатор (ТТ), посредством которого осуществляется преобразование первичного токового сигнала во вторичный (с учётом метрологической погрешности, выражаемой в процентах);
  • Специальное токовое реле, настроенное на фиксированное значение тока срабатывания;
  • Электронная схема, обеспечивающая передачу полученного с ТТ тока к отключающему линию реле (последнее должно происходить с минимально возможными потерями).

После того, как измерительная система собрана и включена в схему, можно сказать, что данная цепь надёжно защищена от любых аварийных ситуаций. Далее все перечисленные ранее системы токовой защиты будут рассмотрены более детально.

Что значит токовая отсечка (ТО)

Под током отсечки одиночного автоматического выключателя понимается такое его значение в короткозамкнутой линии (в тысячах Ампер), при котором данное защитное устройство ещё сохраняет свою работоспособность. Таким образом, с увеличением этого показателя надёжность защитного автомата (точнее, его запас по диапазону реагирования на «перегруз») также возрастает.

Основное назначение этого устройства состоит в максимально быстрой реакции на возникшее в линии замыкание и в немедленном её отключении от цепей питания.

Обратите внимание! Для рядовых бытовых автоматов отсечка по току (её иногда называют номинальной отключающей способностью) обычно не превышает 4,5-10,0 кА.

Отсечка по току в автомате

В комплект устройства токовой защиты, установленного в трёхфазной цепи, входят:

  • Измерительный орган, состоящий из токового реле с уставленным на минимальное значение чувствительным (обычно тепловым) элементом, который срабатывает при замыкании нагрузочной линии на защищаемом объекте;
  • Промежуточное реле, на исполнительную обмотку которого поступает напряжение с измерительного реле. Через его замкнутый контакт потенциал подаётся на соленоид, отключающий цепи трёхфазного питания.

Как правило, такой двухступенчатой схемы вполне достаточно для надёжного срабатывания системы защиты линейных цепей. Иногда в состав оборудования токовой отсечки вводится специальная схема, включаемая между двумя релейными элементами и обеспечивающая задержку по времени срабатывания последнего из них.

Один из важнейших показателей защитных устройств – коэффициент чувствительности комплекта оборудования, определяемый как отношение токов трёхфазного замыкания к их номинальному значению. Для большинства действующих линий питания этот коэффициент выбирается порядка 1,2 или чуть более.

Принцип действия и состав максимальной защиты

Принцип действия максимальной токовой защиты (МТЗ) в релейных линиях состоит в следующем:

  • При превышении током заданной величины уставки в линейной цепи инициируется сигнал, обеспечивающий срабатывание реле временной задержки;
  • После замыкания его контактов действующее напряжение поступает на промежуточное реле, практически мгновенно отключающее схему от линии питания.

Дополнительная информация. Существуют зависимые и независимые зашиты МТЗ. У первых промежуток времени задается величиной уставки, выставленной на реле, а у вторых – он определяется величиной тока срабатывания.

Считается, что зависимые защитные схемы легче согласуются с другими элементами релейных цепей. Помимо этого, с их помощью удаётся более эффективно бороться с ложными срабатываниями аппаратуры, функционирующей в нормальном режиме.

В соответствии с рассмотренным выше принципом, в состав защиты (МТЗ) должны входить те же приборы и устройства, что устанавливаются в аппаратуре обычной токовой отсечки. При этом в схему обязательно включается релейный элемент, обеспечивающий некоторую задержку по времени срабатывания отключающего реле.

Его необходимость объясняется требованиями соблюдения принципа селективности, предполагающего наличие нескольких ступеней отключения в релейных цепях.

Коэффициент чувствительности устройств максимальной защиты, вводимый точно таким же образом, как и для токовой отсечки, обычно выбирается ≥1,5 для удалённых зон и равным или более 1,2 для местных цепей.

Читать еще:  Что такое корпуса щитов для автоматических выключателей

Обратите внимание! К классу селективных устройств относятся и приборы защитного отключения, которые в отличие от всех рассмотренных ранее изделий настраиваются на токи утечки.

В заключительной части обзора различных вариантов защит нужно отметить, что в настоящее время для реализации их функций используются современные цифровые системы (терминалы) как российского, так и зарубежного производства. Все расчёты и оценки уставок, задержек и параметров срабатывания для цифровых систем МТЗ и ТО ведутся точно таким же образом, как это делалось для релейных элементов.

Цифровые терминалы относятся к категории многофункциональных защитных систем, рассчитанных на работу в автоматическом режиме и имеющих расширенные функциональные возможности. С их помощью разработчики токовых защит могут выбирать любые подходящие для данной цепи параметры из ряда, предлагаемого изготовителем.

Видео

Токовая отсечка

Релейная защита обеспечивает надежную и безопасную работу электрических сетей. Среди множества защитных средств широко используется токовая отсечка, принцип действия которой основан на резком повышении силы тока, на каком-либо участке защищаемой цепи. Данные устройства относятся к средствам быстрого действия. Они обладают селективностью и возможностью настроек в зависимости от максимального значения токов короткого замыкания. Чтобы обеспечить правильную эксплуатацию, нужно знать, как работает токовая отсечка.

Принцип работы токовых отсечек

При протекании в сети электрического тока ее элементы начинают нагреваться. Это так называемая рабочая температура, позволяющая функционировать в течение длительного времени в обычном режиме.

При коротком замыкании в сети происходит значительное возрастание силы тока. Как правило, это приводит к возгораниям, разрушениям и прочим негативным последствиям. Элементы, способные долго выдерживать действие короткого замыкания, экономически невыгодно производить.

Человек просто не успевает отреагировать на короткое замыкание в связи с высокой скоростью возрастания тока. Эту функцию берет на себя автоматика, в том числе и токовая отсечка. С помощью нее осуществляется контроль величины тока на участке цепи. Если сила тока возрастает и начинает превышать установленное значение, происходит срабатывание защиты и отключение участка.

Величина тока, вызывающая срабатывание защиты, носит название уставки. Ее значение должно обеспечивать отключение цепи до того момента, когда начнутся разрушения. Для создания токовой отсечки существуют различные способы. Чаще всего эта процедура проводится с использованием электромагнитных реле. Замыкание контактов в этих устройствах происходит под влиянием электромагнитной силы. Таким образом, прибор подает сигнал, отключающий защищаемый элемент. Этот же принцип применяется в различных конструкциях автоматических выключателей.

Эффективным средством защиты являются предохранители. Здесь ведущую роль играет температура, возрастающая под действием тока и оказывающая свое воздействие. Когда ее значение достигает определенного предела, происходит разрушение плавкой вставки предохранителя и разрыв электрической цепи.

Особенности и виды токовых отсечек

При коротком замыкании сила тока, проходящего через цепь, зависит от того места, где это произошло. Его величина возрастает по мере приближения к источнику тока. На основании этого свойства обеспечивается селективность токовых отсечек.

Защита должна срабатывать на том участке, для которого она предназначена. Поэтому, ее уставка превышает ток замыкания, произошедшего на другом участке. В данной ситуации защита не будет срабатывать при коротком замыкании вне своего участка. В некоторых случаях селективность не является обязательной. Здесь осуществляется защита не отдельного участка, а всей линии с использованием дополнительных устройств дифференциальной защиты.

В зависимости от времени срабатывания все токовые отсечки разделяются:

  • Мгновенные. Их действие полностью зависит от собственного времени срабатывания. Основным пусковым элементом является токовое реле. В качестве промежуточных элементов используются реле, подающие отключающий сигнал сразу к расцепителю выключателя. Срабатывание таких устройств начинается в промежутке от 0,04 до 0,06 с.
  • С выдержкой времени. В их конструкцию включен элемент, позволяющий устанавливать заданное время. Диапазон срабатывания отсечки составляет от 0,25 до 0,6 секунд. Такие устройства получили название автоматических селективных выключателей.

Таким образом, токовая отсечка позволяет выполнять защиту самыми разными способами. В результате, обеспечивается надежная защита не только отдельных участков, но и полных электрических цепей.

Максимальная токовая защита

Токовая защита нулевой последовательности

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector