Лекция 8. Общие положения защиты в системах электроснабжения жилых и общественных зданий

Содержание лекции:

- общие положения защиты в системах электроснабжения.

Цель лекции:

- ознакомление с теорией образования тепла в проводнике и влияния тепла на него.

Короткое замыкание (КЗ) относится к аварийным режимам и бывает одно-, двух- и трехфазным. Самым тяжелым является трех­фазное КЗ, но оно возникает значительно реже, чем однофазное или двухфазное КЗ. Причинами КЗ являются: пробой изоляции; перекрытие изоляции; неправильная сборка схемы; ошибки обслуживающего персонала.

Токи КЗ, во много раз превышающие номинальные токи присое­диненных электроприемников и допустимые токи проводников, оказывают динамическое и термическое действие на токоведущие части, вызывая выход их из строя. Поэтому КЗ надо локализовать и быстро отключить поврежденный участок сети.

Если КЗ являются аварийным режимом, то перегрузки относятся к анормальным режимам, так как сопровождаются прохождением по электрооборудованию и токоведущим проводникам повышен­ных токов, вызывая ускоренное старение изоляции, что может при­вести к КЗ.

В качестве аппаратов защиты электросетей и электроустановок жи­лых и общественных зданий применяют автоматические выключатели или предохранители. Допускается при необходимости использование реле косвенного действия для обеспечения требований чувствительно­сти, быстродействия или избирательности (селективности).

Если используется защита с помощью реле косвенного действия, то в зависимости от режима работы и условий эксплуатации элект­роустановки релейную защиту выполняют с действием на сигнал или на отключение [4].

В целях удешевления электроустановок вместо автоматических выключателей и релейной зашиты применяют плавкие предохрани­тели, если они соответствуют следующим требованиям:

- могут быть выбраны по номинальным току и напряжению, номи­нальному току отключения и др.;

- обеспечивают требуемые избирательность и чувствительность: не препятствуют применению автоматики (АПВ. АВР и т.п.). Если релейная защита имеет цепи напряжения, то необходимо предусмотреть устройства, автоматически выводящие защиту из действия при отключении автоматических выключателей, перегора­нии предохранителей, а также устройства, сигнализирующие о на­рушении этих цепей.

Коэффициент чувствительности кч релейной защиты, определяе­мый для максимальных токовых защит по формуле кч = 0,87Ik(3)/Iсз, должен быть примерно равен 1,5 для основных защит и 1,2 для ре­зервных. Здесь: Ik(3)— ток трехфазного КЗ; 0,87 — коэффициент пе­рехода к двухфазному КЗ, т.е. Ik(2)= 0,87 Ik(3); Iсз — ток срабатывания зашиты.

Для обеспечения условий электробезопасности в конкретной элект­роустановке важное значение имеет система уравнивания потенциалов.

Правила МЭК предусматривают подсоединение всех подлежа­щих заземлению проводников к общей шине. Это позволяет избе­жать протекания различных токов (непредсказуемых циркулирую­щих) в системе заземления, вызывающих возникновение разности потенциалов на отдельных элементах электроустановки (см. рисунок 12 и 13).

ПУЭ 7-го издания предписывают устройство основной и до­полнительной системы уравнивания потенциалов.

На вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:

- основного (магистрального) защитного проводника;

- основного (магистрального) заземляющего проводника;

- стальных труб коммуникаций зданий и между зданиями;

- металлических частей строительных конструкций, молниезащиты, системы центральною отопления, вентиляции и кондиционирования.

Рисунок 12 - Пример выполнения системы выравнивания потенциалов

1— водонагреватель; 2 — естественный заземлитель (арматура и фундамент здания); 3— главная заземляющая шина; 4— металлические трубы водопровода, канализации, газа; 5— заземлитель молниезащиты. Рисунок 13 - Пример выполнения уравнивания потенциалов в электроустановке здания с системой TN-C-S

По ходу передачи электроэнергии рекомендуется выполнять до­полнительные системы уравнивания потенциалов.

К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые прово­дящие части стационарных электроустановок, сторонние проводя­щие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудо­вания (в том числе штепсельных розеток).

Более подробные сведения об основной и дополнительной систе­мах уравнивания потенциалов приведены в ПУЭ и других норматив­ных документах.

Следует отметить, что в связи с повышением оснащенности со­временных жилых, общественных и производственных зданий раз­личными электроприборами, развитием электроустановок имеет место ускоренная коррозия трубопроводов систем водоснабжения и отопления. Основная причина этого явления — протекание по ним блуждающих токов.

Применение УЗО в комплексе с правильно выполненной систе­мой уравнивания потенциалов позволяет ограничить и даже исклю­чить протекание по проводящим элементам конструкции здания, в том числе и по трубопроводам токов утечки и блуждающих токов.