Выбор плавких вставок

Требования правил устройства электроустановок к устройству защиты плавкими предохранителями электрических сетей в установках с 1 000 в.

. Предохранители пробочного типа должны включаться в сеть таким образом, чтобы при вывинченной пробке винтовая гильза предохранителя оставалась без напряжения. Для этого защищаемый (отходящий) проводник должен быть присоединен к винтовой гильзе.

Края винтовой гильзы легко доступны для прикосновения в момент ввинчивания и отвинчивания пробки. Менять пробки со сгоревшими плавкими вставками

. На корпусах предохранителей или на схеме, которая должна вывешиваться вблизи места их установки, должны иметься надписи, указывающие номинальный ток требуемой плавкой вставки.

Патроны разборных предохранителей обычно допускают возможность встройки плавких вставок на разный номинальный ток. По остаткам сгоревшей плавкой вставки не всегда можно узнать, каков был ее номинальный ток. Не исключено также, что в процессе эксплуатации в патрон была встроена случайная вставка или просто «жучок» (некалиброванная вставка, проволока).

. Электрические сети должны иметь защиту от токов к. з. с минимальным временем отключения и обеспечением по возможности требования селективности.

Во всех случаях надо стремиться к тому, чтобы токи к. з. отключались аппаратом защиты без выдержки времени. Это уменьшает размеры повреждений, снижает опасность возгорания изоляции и возможных пожаров и снижает вероятность прожига металлических труб, в которых проложены провода, что особенно опасно в цехах со взрывоопасной средой.

. Защита должна обеспечивать отключение аварийного участка при двух- и трехфазных, а в сетях с глухо- заземленной нейтралью также при однофазных коротких замыканиях в конце защищаемой линии.

Не все уделяют должное внимание тому факту, что во многих случаях в сетях до 1000 в токи к. з. могут оказаться чрезмерно малыми, недостаточными для приведения в действие аппарата защиты. Это может иметь место как при многофазных замыканиях в конце длинных линий, так и при однофазных замыканиях на землю в сетях с глухозаземленнойнейтралью в линиях обычной длины, поскольку активное и индуктивное сопротивления петли фаза-нуль могут оказаться большими. Так, например, от длинных магистралей в цеховых сетях или от магистралей, проложенных вдоль улиц поселков для электрификации домов, мощность отбирается на всем протяжении и по мере приближения к концу линии передаваемый ток все более и более снижается. Поэтому несмотря на то, что в нормальном режиме потери напряжения в такой линии могут быть и не релики, ток к. з. в конце может оказаться недостаточным для расплавления больших плавких вставок, выбранных по условиям загрузки первого участка линии.

 Во всех подобных случаях, когда токи к. з. оказываются малыми, долго не отключаемая дуга может произвести значительные повреждения оборудования и прожиг труб. А в сетях с глухо заземленнойнейтралью долго не отключаемое замыкание на заземленный корпус, как это уже отмечалось выше, кроме того, еще повышает опасность поражения людей электрическим током. Поэтому правила и предписывают строить защиту таким образом, чтобы она надежно действовала при коротких замыканиях в конце защищаемой линии.

. При одно-, двух- и трехфазных коротких замыканиях в конце линии ток повреждения по крайней мере в 3 раза должен превышать номинальный ток плавких вставок, защищающих эту линию.

Значительные выдержки времени, как это указывалось выше в, необходимы для исключения возможности необоснованных и к тому же частых перерывов в электроснабжении при перегрузках, свойственных условиям нормальной эксплуатации, или даже при перегрузках случайных, но кратковременных, проходящих. Но такие выдержки времени, как правило, вредны в тех случаях, когда необходимо отключать токи повреждений.

Последние должны отключаться возможно быстрее для избежания больших повреждений в установке и снижения опасности поражения людей током. Примирить эти два противоположных требования можно только в тех случаях, где токи повреждений настолько велики, что выдержки времени сами по себе оказываются малыми.

Однако требовать, чтобы при коротких замыканиях в конце любой линии сети токи были столь велики, не целесообразно, во-первых, потому, что такие сети практически трудно или даже невозможно выполнить и, во-вторых, потому, что в этих случаях токи к. з. в головных участках сети оказались бы чрезмерно большими.

Поэтому, чтобы необоснованно не удорожать установки, правила и ограничиваются требованием, чтобы токи повреждений были по меньшей мере в 3 раза больше номинальных токов, защищающих линию плавких вставок.

Правила не требуют проверки выполнения этого требования, если соблюдаются условия, изложенные ниже в п. 8.

.По характеру требований к устройству защиты ПУЭ делят электрические сети в установках до 1000 вна две группы:

сети, в которых обязательна только защита, автоматически отключающая установку при коротких замыканиях; защита от перегрузок не обязательна;

сети, в которых обязательно должны быть предусмотрены и защита от коротких замыканий и защита от перегрузок.

Такое деление основано на следующих соображениях. Совершенно исключить вероятность аварийных замыканий невозможно ни при каких условиях. Задерживать отключение таких замыканий лишено смысла, так как это может привести только к разрушению значительных частей установки и к выводу ее надолго из строя.

Поэтому правила и предписывают во всех без исключения случаях предусматривать защиту, автоматически отключающую установку при коротких замыканиях.

Иначе обстоит дело с перегрузками. Они тоже могут принести очень большой вред. Даже при относительно небольших перегрузках, как мы это видели выше, изоляция перегревается, сохнет и более или менее быстро старится, после чего и при нормальной нагрузке тоже могут часто возникать короткие замыкания, перерывы в питании и длительные простои. Тем не менее к немедленному выходу установки из строя перегрузки все же не приводят. Кроме того, появление перегрузок во многих случаях крайне мало вероятно. Проводники ответвлений к одиночным электроприемникам не могут перегружаться там, где сами электроприемники защищены от перегрузок своими аппаратами управления (например, магнитными пускателями), а проводники главных питающих линий не могут перегружаться там, где имеется квалифицированный обслуживающий персонал, который не допустит присоединения к ним чрезмерно большого числа электроприемников. Единственная реальная возможность перегрузок проводников в таких случаях- это неполные короткие замыкания. Но место неполного замыкания обычно быстро перегревается и неполное замыкание переходит в полное короткое замыкание, приводящее к отключению соответствующих аппаратов раньше, чем испортится изоляция всей линии.

Поэтому, несмотря на опасность и большой вред длительных перегрузок, в правилах нет требований ставить такую защиту во всех без исключения случаях. В них имеется лишь перечень случаев, где такая защита обязательна. Тем не менее, учитывая, что защита от перегрузок всегда повышает степень надежности и долговечности установки и что ПУЭ не запрещают добиваться такой защиты также в других случаях, на практике всегда стремятся такую защиту иметь, особенно если это не приводит к необходимости заметного повышения капитальных затрат.

. Номинальные токи плавких вставок предохранителей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков сети или номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы они не отключали электроустановку при пусковых токах и пиках технологических нагрузок.

В ПУЭ указываются наибольшие допустимые соотношения между номинальными токами плавких вставок и длительно допустимыми нагрузками проводников защищаемой линии. Здесь подчеркивается, что эти соотношения нельзя рассматривать как допускаемые правилами в любых вообще случаях. Они являются предельно допустимыми. Их ни в коем случае нельзя превышать, а допускать их можно только в тех случаях, где это продиктовано необходимостью. Вообще же во всех случаях следует выбирать возможно меньшие плавкие вставки, такие, какие необходимы и достаточны для обеспечения бесперебойной работы.

Пользоваться для этой цели заранее заготовленными таблицами, в которых против каждого сечения проводников указана допустимая по нормам наибольшая величина плавкой вставки, не рекомендуется: надо выбирать не наибольшую допустимую по нормам, а наименьшую допустимую по условиям бесперебойности работы.

.В сетях, защищаемых только от токов короткого замыкания (для которых защита от перегрузки не обязательна), допускается не проверять, выполняется ли указанное выше в п. 5 требование кратности тока к. з., если номинальный ток выбранных плавких вставок Iв не превышает длительно допустимую нагрузку защищаемых проводников Iпр более чем в 3 раза.

Из этого указания правил вытекает, что в сетях, где обязательна защита только от токов к. з., можно для защиты проводников выбирать сколь угодно большие плавкие вставки, лишь бы расчетом было доказано, что при любом виде короткого замыкания в конце защищаемой линии ток будет превышать номинальный ток плавкой вставки не менее чем в 3 раза. И только в тех случаях, где проверка расчетом кратности тока к. з. не выполняется, правила не разрешают применять плавкие вставки большие, чем трехкратные.

.Защита от перегрузок, в дополнение к защите от токов к. з., обязательна в следующих случаях:

для всех видов сетей внутри помещений, выполненных открыто проложенными незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой;

для осветительных сетей, независимо от типа примененных проводников и способа их прокладки: в жилых и общественных зданиях; в торговых помещениях; в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий; в сетях для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.); в пожароопасных производственных помещениях;

для силовых сетей (независимо от типа примененных проводников и способа их прокладки) в промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях и во взрывоопасных помещениях классов B-I6 и В-1г только в случаях, когда по условиям технологического процесса или режима работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей;

-для всех видов сетей во взрывоопасных помещениях всех классов, кроме B-I6 и В-1г, независимо от условий технологического процесса, режима работы сети, типа примененных проводников и способа их прокладки.

. В сетях, для которых обязательна не только защита от токов к. з., но и защита от перегрузок, величина плавких вставок должна выбираться как обычно - наименьшей допустимой по условиям бесперебойности работы.

Предохранители с плавкой вставкой - простейшие коммуникационные аппараты, предназначенные для защиты цепей от КЗ и перегрузок.

К предохранитель ддолжен:

- должен длительно выдерживать номинальный ток, на который рассчитан;- работать селективно.

Предохранители характеризуются номинальным током плавкой вставки I_ном, номинальным током предохранителя I_пр.

Предельно отключаемый предохранителем ток I_пр - наибольший ток, который может отключаться предохранителем без каких-либо повреждений, не позволяющих использовать его после замены плавкой вставки.

Плавкую вставку выбираем по следующим правилам:

Правило 1.

Ток плавкой вставки должен быть больше рабочего тока нагрузки или равняться ему, т.е. I_в≥I_р.

Правило 2.

Ток плавкой вставки проверяют на минимальный ток нагрузки: I_в≥I_max/а

Исходя из этих условий выполняем выбор плавких вставок и предохранителей. Данные о выбранных предохранителях приведены в таблице.

 

Таблица 3.

Номер линии	1	2	3	4	5	9	12	13	14	15	16
Параметры
с	67	58,3	90	80,7	67,1	55,7	40	130	188	18	6,4
Тип предо-храни-теля	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250	ПН2-250
Iв, А	250	100	250	100	100	100	250	250	250	250	250