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

Что такое ударный ток автоматического выключателя

Выбор электрооборудования 0,4 кВ

Страницы работы

Содержание работы

Выбор электрооборудования 0,4 кВ

Выбор автоматического выключателя для защиты секции шин

Автоматы напряжением менее 1 кВ проверяют по отключающей способности.

Выбор автоматических выключателей производится для защиты элементов сети от токов короткого замыкания и перегрузки.

Номинальный ток секции шин:

А

Согласно ПУЭ, номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую время – токовую характеристику, должен превышать номинальный ток защищаемого оборудования на 25%.

А.

Выбираю автоматический выключатель серии Э «Электрон». Тип выключателя Э40С.

Параметры выбранного выключателя приведены в таблице 9.

Таблица 9 — Выбор и проверка вводного выключателя 0,4 кВ

выключателя и условное обозначение

Условие выбора и проверки

Выключатель вводной типа

Номинальное напряжение выключателя, U НВ, кВ

Номинальный ток выключателя, IРН, А

Номинальный ток расцепителя, IР , кА

Номинальный ток электродинамической устойчивости (допустимый ударный ток при кз), i НД , кА

Выключатель имеет следующие характеристики:

Номинальный ток расцепителя — А

Кратность тока КЗ по отношению к номинальному току расцепителя – (3;5)

Максимальный ток электродинамической устойчивости – Iдин=115 кА

Проверка по надежности срабатывания выключателя

Для надежного срабатывания защиты, ток однофазного короткого замыкания в точке К3 на выводах низшего напряжения трансформатора, должен превышать не менее чем в 3 раза уставку тока расцепителя автоматического выключателя. То есть должно выполняться условие:

, где IР – ток уставки расцепителя, равный IР=k×IН; k-кратность тока уставки; IН – номинальный ток расцепителя.

При кратности тока уставки IР=3×IН=12000 А соотношение будет равняться:

Из рассчитанного соотношения следует, что при данной уставке тока срабатывания расцепителя выбранный выключатель соответствует требованиям по надежности срабатывания защиты.

Выбор блоков управления

Блоки управления применяются для обеспечения пуска и отключения электродвигателей привода насоса и вентиляторных градирен, а также для их защиты. Предусматриваются следующие виды защит:

· защита силовой цепи от коротких замыканий и перегрузки

· защита двигателя от перегрузки

· защита двигателя от обрыва фаз

· защита цепей управления от коротких замыканий.

Выбор блока управления электродвигателем привода насоса

Управляемый асинхронный двигатель типа АИР 355 М4, мощность которого 315 кВт, номинальный ток 544 А, имеет нереверсивный режим работы. Питание цепи управления производиться от собственной силовой цепи фазным напряжением.

На основании приведенных выше данных предварительно выбираем блок типа П 5130 – 48 74 УХЛ4 имеющий следующие параметры:

номинальный ток – 630 А, пределы регулирования тока теплового реле – 384-630 А, номинальное напряжение силовой цепи — 380 В, номинальное напряжение цепи управления – 220 В.

В состав блока входят следующие аппараты:

· автоматический выключатель типа А3736 ФУ3 на номинальное напряжение 380 В и номинальным током расцепителя Iр=630 А. Кратность тока уставки (2;4;6) IН.

· контактор типа КТ 6053 СУ3 на номинальное напряжение 220 В

· реле РТЛ – 1008 0,4с+КРЛ 104

· предохранитель типа ПРС – 25 – ПУ3 с номинальным током плавкой вставки Iпл.вст.=16 А

· трансформатор тока типа ТК – 20 У3 с коэффициентом трансформации 800/5 А

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы оборудования необходимо выполнить проверку автоматического выключателя входящего в состав блока управления.

Проверка автоматического выключателя

Таблица 11 — Проверка выключателя 0,4 кВ

выключателя и условное обозначение

Условие выбора и проверки

Выключатель типа А3736 ФУ3

Номинальное напряжение выключателя, U НВ, кВ

Номинальный ток выключателя, IРН, А

Номинальный ток расцепителя, IР , кА

Проверка по надежности срабатывания выключателя

Для надежного срабатывания защиты, ток однофазного короткого замыкания в точке К4 на выводах двигателя должен превышать не менее чем в 3 раза уставку тока расцепителя автоматического выключателя. То есть должно выполняться условие:

Читать еще:  Выключатель makel одноклавишный схема подключения

При кратности тока уставки 4×IН=2520 А соотношение будет равняться:

Из рассчитанного соотношения следует что при данной уставке тока срабатывания расцепителя выбранный выключатель соответствует требованиям по надежности срабатывания защиты.

Выбор и проверка кабеля напряжением 0,4 кВ, для питания электродвигателя привода насоса

Сечение и тип проводов и кабелей выбирают исходя из способов прокладки и в зависимости от условий окружающей среды.

Для питания насоса №3 кабель прокладывается в воздухе на кабельных эстакадах и по конструкциям.

Выбираем кабель типа ААШв — кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией (А), в алюминиевой оболочке (А), шланг поливинилхлоридный защитный (Шв)

Выбор сечения кабеля производится из условия, что длительно допустимый ток выбираемого кабеля должен превышать номинальный ток питаемого оборудования.

Выбираем четырехжильный кабель (3´150+1´70). Согласно данным [7] длительно допустимый ток такого кабеля Iдл=305 А.

Номинальный ток питаемого двигателя IН.ДВ=544 А. Следовательно необходимо применять два параллельных кабеля 2(3´150+1´70), тогда величина длительно допустимого тока кабельной линии IДЛ=610 А.

Условие выполняется, следовательно, выбранный кабель удовлетворяет условию по длительно допустимому току.

Проверка кабеля по потери напряжения

Расчетное значение потери напряжения в кабеле можно определить по формуле:

, где IН.ДВ – номинальный ток питаемого двигателя; R,X – активное и реактивное сопротивления кабеля.

В соответствии с ГОСТ, допустимая потеря напряжения составляет 5% от значения номинального напряжения потребителя:

, где UН.ДВ – номинальное напряжение двигателя.

Величина минимально допустимого напряжения на зажимах двигателя:

Определим расчетное значение потери напряжения для кабеля длинной 80 м:

Расчетное значение напряжения на зажимах двигателя:

Из расчета следует, что напряжение на зажимах двигателя при применении выбранного кабеля больше минимально допустимого:

На основании расчетных данных окончательно выбираем кабель ААШв 2(3´150+1´70)

7.4. Ограничение тока короткого замыкания, токоограничивающие автоматы

Специальная форма подвижного и неподвижного контактов выключателя приводит к тому, что при протекании большого тока КЗ электродинамическая сила их отталкивания превышает усилие сжимающей пружины, контакты расходятся, сопротивление появившейся дуги ограничивает ток КЗ и затем срабатывает расцепитель, окончательно отключая автомат.

Способность токограничивающего выключателя ограничивать ток короткого замыкания заключается в том, что он может предотвращать протекание максимального ожидаемого тока короткого замыкания и допускать лишь ограниченный ток (рис.6). Ожидаемый ток КЗ — это ток, который протекал бы в цепи при отсутствии токоограничения.

Токоограничение предполагает отключение токов КЗ менее, чем за полупериод переменного тока. Поэтому установившийся ток КЗ не существует и необходимо учитывать только ударный ток КЗ. Ожидаемый ударный ток, как известно, зависит от действующего значения ожидаемого тока КЗ и от отношения X / R цепи КЗ (от Cosφ). Ограниченный ударный ток зависит от степени ограничения тока выключателем, которая приводится изготовителем в виде кривых токоограничения (рис.7).

Рис.7.6. Ожидаемый и фактический

Рис.7.7. Кривая токоограничения.

Ограничение тока значительно снижает количество тепла, пропорциональное(рис.8). Например, при снижении ударного тока до 10% от ожидаемого, количество тепла будет снижено до 1%.

Положительный эффект токоограничения складывается из нескольких составляющих:

— Электромагнитная — снижение электромагнитных помех , могущих вызвать нарушения в работе слаботочных приборов и устройств.

— Тепловая — уменьшение нагрева оборудования и кабелей.

— Механическая — уменьшение электродинамических сил и, следовательно, снижение опасности деформаций и разрушений.

Рис.7.8. Нагрев электроаппаратов и проводников.

7.5. Согласование характеристик автоматических выключателей, каскадирование

Метод каскадирования (filiation – фр) заключается в ограничении тока короткого замыкания с помощью токоограничивающего автоматического выключателя, что позволяет использовать во всех цепях, расположенных ниже места его установки, коммутационные аппараты с гораздо меньшими отключающими способностями и термической и электродинамической устойчивостью (по сравнению с отсутствием токоограничения). Меньшие габариты электрооборудования и сниженные требования к характеристикам приводят к значительной экономии и существенному упрощению монтажных работ. При большой величине тока КЗ токоограничивающий автоматический выключатель разводит контакты и появившаяся дуга увеличивает полное сопротивление цепи КЗ, снижая таким образом ток КЗ.

Читать еще:  Автоматические выключатели серии ае 2046

Место замыкания при этом отключается ближайшим «слабым» автоматом, которому вышерасположенный токоограничивающий автомат «помогает», слегка разводя свои контакты и вновь замыкая их после отключения тока КЗ «слабым» автоматом. Таким образом обеспечивается селективность работы защиты.

Большинство национальных стандартов допускают применение метода каскадного включения коммутационных аппаратов при условии, что количество энергии, проходящей через токоограничивающий автоматический выключатель, меньше того, которое все нижерасположенные автоматические выключатели и элементы цепи способны выдержать без повреждений. На практике это можно проверить только проведением лабораторных испытаний различных комбинаций автоматических выключателей. Такие испытания проводятся изготовителями, которые сообщают их результаты в виде таблиц. Благодаря этому пользователи могут уверенно проектировать схему каскадного включения выключателей, основанную на комбинации рекомендованных типов автоматических выключателей.

— Упрощение расчетов ТКЗ.

— Использование коммутационных аппаратов, рассчитанных на более легкие условия эксплуатации и, следовательно, менее дорогих.

— Более широкий выбор нижерасположенных коммутационных аппаратов.

— Экономия пространства, поскольку оборудование, рассчитанное на меньшие токи, обычно является более компактным.

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели – это самые распространенные защитные коммутационные аппараты в однокиловатных электрических сетях.

В основу их популярности заложена высокая универсальность:

  • защита электрической сети в результате возникновения аварийных ситуаций;
  • отключение отдельных участков цепи.

Выбор защитных коммутационных устройств начинается с расчетов токов короткого замыкания (КЗ) в схеме защищаемого участка.

Коммутаторы выбирают по трем параметрам:

  • условиям нормального функционирования;
  • отключающей способности;
  • селективности при коротком замыкании.

Условия нормального функционирования

Выбор автоматов, исходя из условий, сводится к подбору аппарата в соответствии с номинальными параметрами сети. При этом нужно обязательно соблюдать следующие условия:

1. Рабочее номинальное напряжение устройства должно быть равно или превышать напряжение сети. В двухпроводной сети в бытовых условиях напряжение составляет 220 Вольт, а в четырехпроводной – 380 Вольт.

2. Ток расцепителя автомата должен быть равным или превышать ток нагрузки. Стоит учесть, что некоторые защитные устройства имеют номинал расцепителя ниже, чем указанный типоразмер. Ток нагрузки определяется с учетом всей нагрузки отходящих линий для вводного автомата и нагрузки потребителя для одиночного.

Отключающая способность

Немаловажным фактором при выборе защитного автомата является устойчивость к коротким замыканиям. Для анализа данного условия используется понятие предельной коммутационной стойкости (ПКС), характеризующее нормальную работу устройства при включении его на ток КЗ. При этом необходимо проверить его работоспособность после завершения цикла О-ВО-ВО.

Одноразовая ПКС – это способность устройства отключить максимальный ток КЗ хотя бы раз. После отключения, устройство может прийти в негодность.

Условия стойкости к токам КЗ:

1.ПКС не должна быть меньше наибольшего расчетного тока трехфазного КЗ на защищаемом участке сети. Если ПКС не указан на корпусе устройства, то за его основу берется ПКС для автоматов данной марки и типоразмер с максимальной установкой расцепителя. Предельный ток стойкости характеризует способности автомата отключать ток КЗ при полном сохранении своей работоспособности. Это свойство определяет его термическую и электродинамическую стойкость.

2.Электродинамическая стойкость определяется прохождением амплитудного тока короткого замыкания без деформации системы контактов. Амплитудное значение ударного тока должно быть меньше тока электродинамической устойчивости устройства. Амплитудное значение для металлического замыкания составляет 2,12, для переходного сопротивления – 1,83.

3.Расчетное значение количества тепла должно быть меньше каталожного значения теплового импульса, которое отражает количество тепла, выделяемого при прохождении тока КЗ через выключатель без нанесения вреда его системе контактов.

После расчета устойчивости к токам КЗ и нормального режима функционирования, выполняется проверка по селективности.

Селективность при КЗ

Селективность – это способность защитного автомата отключать только аварийный участок. В связи с чем, селективность обеспечивается между защитными устройствами высокой стороны трансформатора и автоматом ввода на низкой стороне или между вводным устройством и фидером.

Читать еще:  Микрофон схема подключения выключателя

Для расчета данного показателя, характеристики смежных коммутаторов наносятся на так называемую карту селективности. При этом во временных координатах характеристики аппаратов и электротока на карте не должны пересекаться. Оптимально, когда на одном участке имеется одна ступень селективности – в качестве вводного устройства используется селективный, а непосредственно на нагрузке – неселективный.

Согласование защиты вводного автомата НН и трансформатора ВН выполняется по токовой отсечке и максимальной токовой защите. Данные характеристик не должны пересекаться на графике.

Для трансформаторов МТЗ, электроток срабатывания, для соединений обмоток типа У/У0, должен соответствовать следующим условиям:

Электропоезда переменного тока | Автоматический выключатель

Описание электропоездов и электровозов, расписание поездов, фотографии

Автоматический выключатель А-3134 П (по схеме АВ) предназначен для защиты вспомогательных цепей переменного тока от токов перегрузок и коротких замыканий, а также нечастых оперативных переключений. Выключатель трехпо-люсный с комбинированным расцепителем. Он смонтирован на основании 1 (рис. 196), на котором размещены все части выключателя, закрывающиеся крышкой 2. Коммутирующее устройство состоит из неподвижных 3 и подвижных 4 контактов. Подвижные контактытоединяются с шинами расцепителя максимального тока гибкими перемычками 5. Держатели подвижных контактов смонтированы на стальном изолированном валике 7 и посредством механизма свободного расцепления связаны с рукояткой 6 автомата. Гашение дуги при разрыве контактов происходит в деионной решетке 11 дугогасительной камеры 12. Автоматическое отключение производится встроенным в выключатель электромагнитным расцепителем максимального тока 9 и тепловым расцепителем тока перегрузки 8. При возникновении в какой-либо фазе перегрузки сработает тепловой элемент расцепителя, а при коротком замыкании — электромагнитный элемент расцепителя, соответствующий данному полюсу. При этом повернется общая для всех трех полюсов отключающая рейка. Рукоятка 6 займет промежуточное положение, что укажет на автоматическое отключение выключателя. Расцепитель максимального тока автоматического выключателя регулируется на заводе-изготовителе и пломбируется. Изменение заводской регулировки расцепителя может вывести его из строя. Оперативное, включение и отключение осуществляется поворотом рукоятки 6 выключателя, воздействующей на его контакты через механизм свободного расцепления. Для включения выключателя, отключенного расцепителем, нужно сначала отжать рукоятку до отказа в сторону отметки Откл., а затем поднять в верхнее положение.

Выключатель необходимо содержать в чистоте, систематически очищать его от копоти и пыли, которые могут образовать проводящие мостики. В обычных условиях выключатель достаточно осматривать через 3—4 ремонта ТР-1, и независимо от этого осмотр производится после каждого отключения тока короткого замыкания. При осмотре обращают внимание на размер провала и толщину металлокерамического слоя контактов. Если провал и толщина металлокерамиче-ского слоя контактов окажутся менее 0,5 мм, то выключатель для дальнейшей работы непригоден.

Технические данные выключателя:

Номинальный ток расцепителя 200 А

Уставка на мгновенное срабатывание 1400 А

Отклонение от уставки +15%

Допустимое амплитудное значение тока к. з. 17 000 А при 220 В

Допустимое число отключений, не менее 12

Предельно допустимый ударный ток к. з. 40 000 А при 220 В

Допустимое число отключений, не менее 5 Число включений и отключений при номинальной

нагрузке 1000 Время остывания теплового элемента при 1ОКр =

= 25 ;С, не более 5 мин Пределы срабатывания тепловых расцепителей:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector