Плавкий предохранитель должен защищать элемент электроустановки от токов к.з., а также от длительной перегрузки, если этого требует характер электрической сети. При этом надежная работа предохранителя обеспечивается, если номинальный ток отключения предохранителя Iпр.откл больше максимального расчетного тока к.з. Iк max, проходящего в защищаемом элементе, а номинальное напряжение предохранителя Uпр.ном равно номинальному напряжению сети, в которой он установлен. Плавкая вставка предохранителя не должна перегорать в нормальном режиме работы и при кратковременных перегрузках защищаемого элемента электроустановки.
Плавкие предохранители могут применяться в электрических сетях с различным характером нагрузки. Нагрузка может иметь постоянный характер без значительного увеличения тока при ее включении (освещение, асинхронные двигатели с фазным ротором). Бывают и такие нагрузки, характер которых вызывает кратковременные перегрузки элементов, защищаемых плавкими предохранителями. Кратковременные перегрузки могут возникать в результате пуска или самозапуска асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, технологических перегрузок механизмов и по другим причинам; при этом предохранитель перегорать не должен. Однако благодаря кратковременному характеру перегрузки (5 - 10 с), представляется возможным номинальный ток плавкой вставки выбирать меньшим тока перегрузки Iпер. Соотношение между током перегрузки и номинальным током плавкой вставки определяется коэффициентом перегрузки kпер, установленным на основании длительного опыта эксплуатации. При этом учитываются условия пуска электродвигателей в защищаемой сети. Различают тяжелые условия пуска, когда производятся частые пуски с большой длительностью разгона (10 с. и более), и легкие условия пуска, когда производятся редкие пуски с небольшой длительностью разгона (до 10 с). Для тяжелых условий пуска рекомендуется коэффициент принимать равным kпep = 1,6 - 2, а для легких условий пуска - равным kпер = 2,5. В случае применения предохранителя с плавкой вставкой из легкоплавкого материала можно увеличить коэффициент kпер. При этом для тяжелых условий пуска рекомендуется принимать knep = 3,75, а для легких условий пуска режим кратковременной перегрузки не учитывать.
|
|
Если в защищаемой предохранителями сети установлены магнитные пускатели или контакторы, то для исключения их отпускания из-за снижения напряжения при коротких замыканиях плавкая вставка предохранителя должна перегореть за время tпр = 0,1- 0,2 с при повреждении в наиболее удаленной точке сети. Из анализа защитных характеристик предохранителей следует, что это условие обеспечивается при Ik / Iвс.ном = 10 - 15.
|
|
Таким образом, при выборе предохранителей для защиты линии сети напряжением Uc надо учитывать условия
Uпр.ном = Uc и Iпр.откл ³ Iк.max, (5.1)
а его плавкую вставку выбирать с учетом следующего:
|
Iвс.ном ³ Iпер / kпер (второе условие);
Iвс.ном £ Iк.min / (10 ¸ 15) (третье условие);
где Iраб.max – максимальный рабочий ток, проходящий через предохранитель; kзап = 1,1 ¸ 1,25 – коэффициент запаса.
Ток перегрузки Iпер принимается большим из двух значений, рассчитанных: для случая пуска наиболее мощного электродвигателя и режима нормальной работы всех остальных потребителей, подключенных к защищаемой линии, - по формуле
Iпер = kc Iраб.max + Iпск.max;
для режима запуска неотключаемых потребителей, если необходимо обеспечить самозапуск электродвигателей, - по формуле
Iпер = Iпск.,
Где Iраб.max – сумма максимальных рабочих токов всех потребителей, присоединенных к защищаемой линии без учета электродвигателя с наибольшим пусковым током Iпск.max; Iпск – сумма пусковых токов самозапускающихся электродвигателей; n – число потребителей; m – число самозапускающихся электродвигателей; kc – коэффициент спроса, kc < 1.
В зависимости от характера нагрузки и необходимости самозапуска номинальный ток плавкой вставки выбирают по первому или второму условию (5.2), принимают ближайшим по шкале стандартных токов и проверяют по третьему условию при наличии в защищаемой сети магнитных пускателей или контакторов. Выбранные предохранители должны удовлетворять требованиям чувствительности и по возможности действовать селективно.