Защита элементов сети плавкими предохранителями и автоматами

Один из признаков короткого замыкания в сети – увеличение тока в линии. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Эти защиты срабатывают при увеличении тока в одной, двух или трех фазах линии сверх определенного значения в течение определенного времени.

Любое оборудование в нормальных климатических условиях может нести определенную нагрузку длительное время. Эта нагрузка связана с протекающим через оборудование током. Если ток превышает номинальное значение, это свидетельствует о работе оборудования с перегрузом (внешний фактор) или его повреждении (внутренний фактор). В том и другом случае оборудование не может работать длительно и должно быть в первом случае отключено с минимальной выдержкой времени. Во втором случае должна быть обеспечена разгрузка до допустимой величины, а при невозможности – отключено оборудование с другой выдержкой времени. Чем больше превышение тока над допустимым, тем за меньшее время оборудование должно быть отключено:

Зависимость допустимого времени от тока нагрузки в проводнике.

I – ток нагрузки

Iн – номинальный ток проводника

t – допустимое время пребывания под током

Один из признаков короткого замыкания в сети – увеличение тока в линии. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Эти защиты срабатывают при увеличении тока в одной, двух или трех фазах линии сверх определенного значения в течение определенного времени.

Защита плавкими предохранителями и автоматами

Первым защитным аппаратом, получившим широкое применение, стал предохранитель с плавкой вставкой. Его характеристика хорошо согласуется с характеристикой допустимого тока нагрузки:

Сравнительная характеристика допустимого тока проводника и времени плавления

I – ток нагрузки

Iнл – номинальный ток линии

Iнпр – номинальный ток предохранителя

t – допустимое время пребывания под током

Другие достоинства плавких предохранителей – простота, дешевизна, отсутствие необходимости технического обслуживания. Но они обладают и существенными недостатками:

- однократность действия и необходимость замены после каждого срабатывания;

- ограничения по току нагрузки, рабочему напряжению и отключающей мощности;

- сложность проверки соответствия заданной уставке;

- возникновение неполнофазного режима питания нагрузки при перегорании одного или двух предохранителей.

Изменение характеристики предохранителя в зависимости от температуры окружающей среды можно отнести как к недостаткам, так и к достоинствам. Достоинство - характеристика изменяется по тем же законам, что и характеристика допустимого тока защищаемого элемента, недостаток – трудность учета этого фактора в расчетах.

Более сложное защитное устройство – автоматический выключатель, в повседневной практике именуемый автоматом. Простейшие из них АП-50 и тому подобные имеют два элемента: тепловой, действующий на отключение с выдержкой времени, зависящей от величины тока, и электромагнитный, отключающий автомат практически мгновенно при достижении током определенной величины. Защитная характеристика такого выключателя приведена на следующем рисунке.

Сравнительная характеристика допустимого тока проводника и автоматического выключателя АП-50.

I – ток нагрузки

Iнл – номинальный ток линии

Iнав – номинальный ток предохранителя

Iотс – ток срабатывания отсечки

t – допустимое время пребывания под током

Как видно из рисунка, характеристика теплового элемента хорошо согласуется с характеристикой допустимого тока защищаемого элемента и защитной характеристикой предохранителя. Отсечка вступает в действие при существенном превышении тока над номинальным током автомата и отключает нагрузку без выдержки времени. Автоматические выключатели имеют возможность многократного действия, значительно больший допустимый ток нагрузки и отключающую мощность, возможна достаточно точная калибровка, отключение нагрузки выполняется одновременно тремя фазами. Существуют автоматы с дистанционным и автоматическим управлением, что позволяет быстро восстанавливать питание отключенных потребителей. К недостаткам относится ограничение по рабочему напряжению, ограничение по отключаемой мощность, разброс в параметрах срабатывания защитных элементов.

Главная страница сайта

Форум РЗА - место общения любителей, поэтов и фанатов релейной защиты