Коммутационные аппараты напряжением до 1 кВ

 

К коммутационным аппаратам напряжением до 1 кВ относятся: переключатели, рубильники, предохранители, автоматические выключатели, контакторы и пускатели.

 

Переключатель — это контактный коммутационный аппарат, предна­значенный для переключения электрических цепей.

Рубильник предназначен для ручного включения и отключения цепей по­стоянного и переменного тока до 1 кВ.

Выбор рубильников производится:

1. по напряжению установки

U_уст £ U_ном;                                      (3.1)

2. по току нагрузки

I_max £ I_ном;                                        (3.2)

3. по конструктивному выполнению;

4. по электродинамической стойкости

i_у £ i_пр,с,                                           (3.3)

где i_пр,с - предельный сквозной ток (амплитудное значение), кА;

5. по термической стойкости

В_к £ I²_тер t_тер,                                   (3.4)

где В_к - тепловой импульс, кА²·с;

I_тер - предельный ток термической стойкости, кА;

t_тер - время протекания предельного тока термической стойкости, с.

Предохранитель — это коммутационный электрический аппарат, пред­назначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, пре­вышающего определенное значение.

Выбор предохранителей производится:

1. по напряжению

U_уст £ U_ном;                                      (3.5)

 

 

2. по току предохранителя

I_max £ I_ном;                                        (3.6)

3. по номинальному току плавкой вставки.

Номинальный ток плавкой вставки выбирается так, чтобы в нормаль­ном режиме и при допустимых перегрузках отключения не происходило, а при длительных перегрузках и КЗ цепь отключалась возможно быстрее. При этом соблюдаются условия избирательности защиты.

Номинальный ток предохранителя согласуется с выбранным номиналь­ным током плавкой вставки.

Предохранители, выбранные по нормальному режиму, проверяются попредельно отключаемому току:

I_п,о £ I_отк.                                          (3.7)

Автоматический выключатель — контактный коммутационный аппарат, способный включать и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания (КЗ).

Автоматические выключатели имеют следующие встроенные в них расцепители (реле прямого действия), которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения:

1. тепловой (с зависимой от тока выдержкой времени);

2. электромагнитный (с практически независимой от тока скоростью срабатывания);

3. комбинированный (тепловой и электромагнитный);

4. расцепитель тока утечки;

5. расцепитель минимального напряжения;

6. расцепитель обратного тока или обратной мощности;

7. независимый расцепитель.

 

Условия выбора и проверки автоматического выключателя:

1. По напряжению установки

U_ном ³ U_уст.                                  (3.8) 

2. По роду тока и его значению

I_{ном в} ³ I_р.                                       (3.9) 

3. По токовой отсечке

I_со ³ k_н ·I_пик,                                 (3.10)

где k_н - коэффициент надежности отстройки;

     I_пик - пиковый ток (зависит от вида защищаемого элемента).

4. По защите от перегрузки

I_{с. п}  £ (1,2 ¸ 1,4) · I_{ном дв},                                 (3.11)

где I_{ном дв} - номинальный ток двигателя.

     5. По времени срабатывания отсечки.

t_со ³ t_{со, п} + Dt,                                        (3.12)

где t_{со, п} - наибольшее время срабатывания отсечки предыдущей от источника питания защиты;

Dt - степень селективности.

 

6. Проверка по условиям стойкости при КЗ.

ПКС ³ I⁽³⁾_к,                                          (3.13)

где ПКС - предельная коммутационная стойкость;

I⁽³⁾_к - ток металлического КЗ для вводных и секционного выключателей.

 

7. Проверка на чувствительность отсечки при КЗ

k_ч ,                                            (3.14)

где k_ч - коэффициент чувствительности отсечки;

I_{к, min}- минимальный ток КЗ в конце защищаемой зоны;

I_со - ток срабатывания отсечки.

Контактор — это коммутационный аппарат с само­возвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышаю­щих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом.

Магнитный пускатель предназначен для дистанционного управления электродвигателями и другими электроустановками.

Условия выбора контакторов и магнитных пускателей:

1. По напряжению установки

U_уст £ U_ном.                                  (3.15)

 

2. По роду и значению тока

I_max £ I_ном.                                    (3.16)

3. По мощности подключаемых двигателей

Р_ЭД £ Р_доп.                                  (3.17)

4. По категории применения.