Защита от аварийных перегрузок автоматическими выключателями

 

Аварийные перегрузки, сопровождающиеся большими токами, возникают как при коротких замыканиях в элементах цепи переменного тока преобразовательной установки, так и при коротких замыканиях в нагрузке и повреждениях отдельных полупроводниковых приборов. В последних случаях протекание сверхтоков через исправные вентили приводит к резкому повышению температуры p-n перехода, что может послужить причиной прожога выпрямительного элемента. Защитная аппаратура при своем срабатывании призвана с минимальным запаздыванием, разорвать цепь короткого замыкания и тем самым ограничить электродинамические и термические воздействия аварийного режима на вентили и другие элементы электрической установки.

Поскольку наиболее чувствительными к токовым перегрузкам являются полупроводниковые приборы преобразовательной установки, то при всех повреждениях, связанных с протеканием сверхтоков через вентили (внешние и внутренние К.З.), производится их проверка на термическую стойкость. Устойчивость вентиля к аварийным перегрузкам характеризуется защитным показателем,  полупроводниковый прибор является устойчивым к воздействию сверхтоков, если значение теплового эквивалента при повреждении (тепловая энергия, выделяющаяся в полупроводниковом приборе при различных видах К.З.) не превышает защитного показателя.

В качестве аппарата, защищающего оборудование электроустановки в аварийных режимах, используются автоматические воздушные выключатели (автоматы), срабатывающие при повышении в них тока до значения установки. Достоинство автомата в том, что в них совмещены устройство защиты и коммутационный аппарат, включающий и отключающий преобразователь в нормальных режимах. Места автоматов показаны на рис 5.1. Автомат, установленный в цепи переменного тока преобразователя (А1), отключается как при внешних, так и внутренних повреждениях. Автомат цепи постоянного тока (А2) отключается только при коротких замыканиях в нагрузке.

Первоначальный выбор автоматов производится по конструктивным особенностям: роду тока, числу полюсов, виду и количеству расцепителей и т. п. Дальнейшие условия выбора и проверки автоматов приведены в таблице 7.1 и заключаются в сравнении каталожных параметров автомата с соответствующими величинами нормального и аварийного режимов в защищаемой цепи.

Табл. 7.1 Основные условия проверки автоматов

Параметр	Условия проверки
	Автомат А1	Автомат А2
1. Напряжение
2. Ток
3. Коммутационная способность
4. Защищенность вентиля

 

Выбираем автомат А1, отвечающий требованиям, указанным в таблице 7.1.

 

- ударный коэффициент (7.1)

; ;

.

Выбираем автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем типа А3711Б (переменного тока) с техническими данными: [Л. 9]

- номинальное напряжение

- номинальный ток выключателя

- номинальный ток расцепителя

- предельно допустимый ожидаемый то КЗ

Проверяем А3711Б по условиям:

- условие выполняется,

 - условие выполняется,

- условие выполняется.

Выбираем автомат А2, отвечающий требованиям, указанным в таблице 7.1.

Выбираем автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем типа А3711Б (постоянного тока) с техническими данными: [Л. 9]

- номинальное напряжение

- номинальный ток выключателя

- номинальный ток расцепителя

- предельно допустимый ожидаемый то КЗ

Проверяем А3711Б по условиям:

- условие выполняется,

 - условие выполняется,

- условие выполняется.

Окончательно принимаем в качестве А1 автоматический выключатель переменного тока А3711Б, в качестве А2 автоматический выключатель постоянного тока А3711Б.