Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Использование токовой отсечки

Использование токовой отсечки

Токовая отсечка без выдержки времени отстраивается по току от коротких замыканий на смежных присоединениях: линиях, трансформаторах. Чувствительность отсечек проверяется по току короткого замыкания в месте установки защиты. Требуемый коэффициент чувствительности – 1,2.

На рисунке 6.12. изображена схема, для которой выбираются уставки отсечки. Ниже показан график изменения тока короткого замыкания вдоль линии.

Для защиты З1 уставка должна отстраиваться от ТКЗ в точке К3:

I cp.отс.З 1 = k н I кз K 3

Коэффициент надежности может быть принят 1,2 для реле УЗА-10 и 1,3 для реле УЗА АТ. Для защиты З2 точки, от токов КЗ в которых должна отстраиваться отсечка, две: место подключения отпаечного трансформатора К1, и шины смежной подстанции К2.

Точка К1 расположена ближе и ток КЗ в ней больше. Поэтому она может быть расчетной точкой для выбора уставок отсечки.

I cp.отс.З 2 = k н I кз K 1

Рис 6.12. Схема сети для выбора токовой отсечки, график изменения тока Однако в ряде случаев такой ток отсечки недопустимо загрубляет отсечку, и приходится отстраиваться от КЗ в точке К2.

I cp.отс.З 2 = k н I кз K 2

При этом отсечка срабатывает при КЗ на выводах трансформатора, т.е. работает неселективно.

Поскольку КЗ в трансформаторах бывает реже, чем на линиях, такую неселективность можно допустить. Эта неселективность может быть исправлена действием АПВ, при условии, что предохранитель успевает перегореть за время отключения выключателя действием отсечки. При токе КЗ равном пятнадцатикратному номинальному току плавкой вставки ПК, время ее перегорания менее 0,1 с, и это условие обеспечивается. Не менее такой величины должна быть выбрана уставка отсечки.

I cp.отс.З 2 = 15 I ном ПК

Рис. 6.13. Характеристики выдержки времени токовых защит с использованием максимальной защиты с зависимой характеристикой и токовой отсечкой

Еще одним условием выбора токовой отсечки, является отстройка от суммарного броска тока намагничивания трансформаторов, подключенных к линии, при включении линии под напряжение при выдержке времени отсечки порядка 0,05 с ток срабатывания отсечки должен быть равен пяти суммарным номинальным токам трансформаторов.

I cp.отс.З 2 = 5 I номсумм.

Как правило, при выборе отсечки такое соотношение получается.

Отсечка, выбранная таким образом, полностью линию не защищает, и получается такая характеристика: см. рис 6.13.

Начало линии с большим ТКЗ защищается токовой отсечкой, а конец с током КЗ, меньшим уставки отсечки – максимальной защитой.

При выполнении уставки отсечки, следует принимать во внимание особенности ее выполнения на разных типах реле. Если на устройстве УЗА-10 уставка задается непосредственно в единицах тока и времени, то на реле УЗА-АТ уставка задается в виде кратности к току срабатывания максимальной защиты.

k p = I cp отс I cp MTЗ

Защиты от замыканий на землю

При выборе уставок ненаправленной защиты от замыканий на землю, в сети где отсутствует компенсация, необходимо определить расчетом суммарный ток замыкания на землю и токи замыкания на землю конкретного фидера.

I зз – емкостной ток замыкания на землю конкретного фидера;

k н – коэффициент надежности, принимается равным 1,5 для защиты имеющей выдержку времени порядка 0,3 сек и более. Если требуется нулевая выдержка времени, то k н должен быть

увеличен до 3-4 для отстройки от броска емкостного тока в переходном режиме замыкания на землю. Поскольку в большинстве случаев защита действует на сигнал, целесообразно ввести выдержку времени, чтобы не понижать чувствительность защиты.

Проверяется чувствительность защиты по общему току замыкания на землю сети, за вычетом тока замыкания на землю данного фидера.

k ч = 3 I 0 сети I ср , k ч ≥ 2

Защиты по току нулевой последовательности, подключаемые к трансформаторам тока нулевой последовательности отечественного производства, нельзя настраивать, непосредственно выставляя уставку в реле. Коэффициент трансформации этих трансформаторов резко меняется в зависимости от нагрузки из-за их малой мощности см. п. 6.1. На уставку влияет даже сопротивление соединительных проводов. Поэтому, настройка ведется по первичному току, подаваемому через провод, пропущенный через зазор ТНП. Для начала можно принять коэффициент трансформации ТНП, равным 25. Защиты ЭМВ — УЗА-10А.2, УЗА-АТ градуируются непосредственно в первичном токе, проходящем через трансформатор тока типа ТЗЛМ.

Направленные защиты от замыканий на землю не отстраиваются от тока замыкания на землю конкретного фидера, поэтому, могут быть выполнены более чувствительными. Уставки определяются необходимостью обеспечить нужную чувствительность при замыкании на землю. В заключении следует отметить, что решение ПТЭ о возможности работы линии с замыканием на землю, сейчас подвергнуто сомнению. Провод, лежащий на земле или на сооружениях, очень опасен для окружающих в густонаселенной местности. Однако защиту от замыканий на землю на указанных принципах трудно выполнить селективной.

Для обеспечения селективности за рубежом применяется, и начинает применяться и у нас, режим заземления нейтрали через резистор. У нас применяется резистор 100 Ом. Активный ток замыкания на землю с таким резистором равен 60 А в сети 10 кВ и 36 А в сети 6 кВ. Такого тока вполне достаточно для обеспечения четкой и селективной работы токовой защиты нулевой последовательности, в том числе и при ее включении в нулевой провод фазных трансформаторов тока. В таких условиях защита от замыкания на землю должна работать на отключение.

Для линий 35кВ, даже кабельных, трансформаторы тока нулевой последовательности отсутствуют. Поэтому защиты от замыканий на землю, которые применяются на кабельных линиях 6-10 кВ использовать нельзя. Замыкание на землю определяется после срабатывания сигнализации «земли» по напряжению, путем поочередного отключения линий.

Устройство АПВ

АПВ обязательно применяется на воздушных и смешанных линиях, иногда применяется и на кабельных линиях.

Читайте так же:
Неисправности при подключении двухклавишного выключателя

Уставки АПВ на тупиковых линиях не требуют специальных расчетов. Необходимость задания выдержки времени АПВ диктуются следующими соображениями:

— после отключения линии должно восстановиться место повреждения – произойти деионизация внешней среды, заплыть место пробоя кабеля, упасть наброс, попавший на линию электропередачи;

— выключатель должен восстановить отключающую способность, например гасительная камера должна заполниться маслом.

Все эти процессы наверняка закончатся через 2 сек. Эта уставка

АПВ и предлагается

к выполнению на указанных устройствах.

t АПВ = 2 , 0 сек

В ряде случаев такой длительный перерыв питания не допускается потребителем из-за возможности нарушения технологического процесса. В этом случае выдержка времени АПВ может быть уменьшена до требуемой величины, если это позволяет примененный выключатель. Кроме уставки АПВ по времени, для устройства УЗА-10 необходимо указать время готовности выключателя. Время готовности позволяет исключить АПВ при повторяющихся КЗ, поскольку, если выключатель вновь отключится через время, меньшее времени готовности, АПВ оно не произойдет. Практически выбор времени готовности определяется волевым решением руководства службы РЗА предприятия. При отсутствии такого решения, можно установить время равным 30 сек. Время готовности для устройства УЗА-АТ не регулируется и составляет 30 сек.

Ускорение максимальной защиты при включении выключателя

В устройствах УЗА-10А.2 предусматривается ускорение максимальной защиты. Ускорение имеет одну выдержку времени 0,5 сек и вводится на время 1 сек. Согласно ПУЭ защита ускоряется, если выдержка времени максимальной защиты превышает 1 сек. Каких-либо дополнительных расчетов для обоснования возможности ввода ускорения не требуется. Выдержка 0,5 сек обеспечивает отстройку ускоряемой ступени от всех переходных процессов.

Как частный случай ускорения защиты, иногда применяется ускорение до АПВ. Ускорение МТЗ до АПВ может применяться, например, на выключателе длинной линии 35кВ, от которой последовательно питаются несколько подстанций 35/10кВ без постоянного оперативного персонала. Зачастую, оборудование таких подстанций сильно изношено, а низкое качество обслуживания их оперативно-выездными бригадами не гарантирует работу АПВ на выключателях. Суть ускорения до АПВ в том, что при КЗ на линии, она отключается сначала в голове по ускорению МТЗ (с меньшей выдержкой времени), не селективно, а затем, включается от АПВ. Если КЗ не устранилось, после АПВ МТЗ переключается на селективную (большую) выдержку времени, и в дальнейшем повреждение селективно отключается защитой, ближайшей к месту повреждения.

6.3. ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА ЗАЩИТ И ИХ УСТАВОК НА ТУПИКОВЫХ ВЛ 35 КВ

Выбор аппаратуры

Как правило, на линиях 35 кВ применяются защиты с независимой выдержкой времени. Нагрузкой линии является трансформатор, защищенный дифзащитой или токовой отсечкой и максимальной защитой с независимой выдержкой времени. Защиты трансформатора действуют на отключение выключателя, или на включение короткозамыкателя. Для защиты трансформаторов напряжением 35 кВ применяются так же предохранители ПСН-35. Применение защит с независимой выдержкой времени, упрощает расчеты, не требует построения графиков.

Применяемая аппаратура для ВЛ-35 кВ имеет повышенные требования по сравнению с аппаратурой для ВЛ-10 кВ.

Защиты на линиях 35 кВ должны устанавливаться в трех фазах или быть трехэлементными, с установкой двух элементов в фазах (как правило, А и С), а третьего в обратный провод соединенных в звезду двухфазных трансформаторов тока, где протекает сумма токов двух фаз. Это требование диктуется тем соображением, что при двухфазном коротком замыкании за трансформатором со схемой соединения звезда-треугольник, ток короткого замыкания только в одной фазе равен полному току КЗ а в двух других – половине этого тока. Поэтому защита, которая резервирует КЗ за трансформатором, должна быть обязательно трехфазной (трехэлементной). Тогда ее чувствительность будет одинаковой при любом коротком замыкании на стороне НН трансформатора.

Рис. 6.14.Выполнение 3 ступенчатой защиты на ВЛ 35 кВ

Защиту целесообразно иметь трехступенчатой, для уменьшения выдержек времени, с которыми отключаются защищаемая линия (см. рис. 6.14). Дополнительная 2-я ступень защиты З2 согласовывается по току и по времени с токовой отсечкой защиты З1 . Выдержку времени отсечки можно установить равной 0,1–0,5 сек (задержка для обеспечения перегорания предохранителя ПСН-35). В результате оказалось, что линия защищается защитой З2 с выдержкой времени: в начале – 0,15 сек, а в конце – 0,35 сек (для MICOМ). Максимальная защита должна работать в зоне резервирования, т.е. при КЗ за трансформатором и на смежной линии электропередачи.

Проверка чувствительности при резервировании производится при двухфазном КЗ в минимальном режиме на резервируемой линии, и при трехфазном КЗ в минимальном режиме на резервируемом трансформаторе (при КЗ за трансформатором со схемой соединения Υ / ∆ ток КЗ на стороне ВН при двухфазном КЗ в той фазе, где протекает полный ток КЗ равен току трехфазного КЗ).

В качестве защиты для простой сети можно применить двухступенчатую защиту типа РС80 М3, трехступечатую УЗА-10А.2-3, или большинство защит GE, ABB, ALSTOM, SIEMENS (например: F650 GE). Если отказаться от резервирования защит трансформатора при двухфазном КЗ на стороне 35 кВ, то в ряде случаев можно применить и двухфазную защиту защиту УЗА-10А.2, УЗА-АТ. Схема сети 35 кВ часто бывает сложной, из-за наличия связей по сети и разных источников питания. Обычно применяются кольцевые разомкнутые сети. Может меняться как источник питания, так и направление питания. Поэтому выбор и согласование уставок в такой сети производится для различных режимов, в каждом из которых должны обеспечиваться требования чувствительности и селективности защиты. В этих случаях можно использовать, имеющуюся в большинстве устройств защиты, возможность переключения на второй набор уставок. Однако наиболее пригодным представляется применение направленных защит, например: Устройство УЗА-10А.2 с дополнительным блоком направления мощно-

Читайте так же:
Собственное время срабатывания автоматического выключателя

сти, F650 фирмы GE, REF 54 (ABB), 7SJ 5 (SIEMENS), MiCOM P127 (ALSTOM). В таком слу-

чае не понадобится организовывать изменение уставок защиты при переключениях в сети.

Выбор уставок направленных защит для некоторых тупиковых схем

Схема двух параллельных линий

Схема часто применяется в случаях, когда по одной линии не удается обеспечить питание всей нагрузки секции. Приходится включать параллельно 2 линии. Для обеспечения селективности на приемной стороне, защиты РЗ-3, РЗ-4 необходимо выполнить направленными см. рис. 6.15.

Что такое ток отсечки автоматического выключателя

Компания CNC Electric предлагает серии автоматических выключателей, предназначенных для решения задач защиты потребителей от скачков тока и короткого замыкания. Бренд CNC — один из популярных и известных на рынке электротехнической продукции (автоматические выключатели различной мощности) в Китае, Европе, России и СНГ. Продукция компании CNC Electric обладает целым набором преимуществ:

  • Наличие международных сертификатов безопасности, собственное подразделение контроля качества продукции в корпорации.
  • Масштабные объемы производства под различными торговыми марками для реализации в России, Китае и СНГ.
    Это минимизирует издержки на производство. За ту же цену вы получаете продукцию более высокого качества.
  • Оптимизированная конструкция без лишних усложнений. Максимальное качество за минимальную стоимость.

Одна и та же модель автоматического выключателя может выпускаться в одно, двух и трехполюсном исполнении. Также встречается четырехполюсный вариант, который устанавливается в системах трехфазного питания с выводом средней точки (нейтрали), но не заземления.

Подбор автоматических выключателей CNC

Основная характеристика выбора — ток отсечки и число фаз. Для трехфазной сети используются трехполюсные автоматы, а также четырехполюсные. Для однофазной — группы из одиночных выключателей в распределительном щите. Количество циклов коммутации (ресурс) в группе автоматических выключателей 1-125 А — одинаковое и составляет 10-20 тыс. циклов. Автоматическое срабатывание приводит к большей нагрузке на механические элементы выключателя, число таких циклов в два раза ниже циклов ручной коммутации. Несмотря на значительное количество циклов переключения, автоматические выключатели не предназначены для частой ручной коммутации электрических цепей. Такие задачи решаются вакуумными контакторами, которые тоже есть в ассортименте производителя CNC Electric.

Число фаз (полюсов)

Однополюсным автоматическим выключателем защищают электроустановки в промышленности и в быту. Защита квартиры делается уже двухполюсным автоматом. Его преимущество в том, что он предотвратит ситуацию, когда фазный провод замкнулся на нейтраль в щитке, еще до защиты автоматом. В этом случае отсечка фазы не поможет, так как фазный ток будет идти по нейтрали, а заземление образует замкнутую цепь. Двухполюсный автоматический выключатель полностью решает эту проблему.

Трехполюсный автомат ставится на трехфазные сети. В ассортименте CNC electric выпускаются трехполюсные автоматические выключатели на 400 В, поэтому они идеально подходят для промышленных трехфазных сетей 380 вольт. Изоляция этих приборов испытывается напряжением 2000 в в течение 1 мин.

При установке четырехполюсного автомата выключатели подключаются ко всем трем фазам и к нейтрали. Защитное заземление не должно подсоединяться к размыкающимся цепям. Соединение электроустановки с заземлением делается постоянно, без выключателей в цепи. Четырехполюсные выключатели выпускаются небольшими сериями, получить их можно из двухполюсных, применив специальную систему объединения клавиш управления.

Ток отсечки и время-токовая характеристика

Следующая характеристика подбора — ток срабатывания. Для продукции компании CNC electric установлены номинальные токи: 0,5, 1, 1,6, 2, 3,15, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63. Такая же сетка номиналов установлена для продукции других производителей. 18 стандартных значений тока при установке на напряжение 220 или 380 вольт дают 38 значений мощности. Поскольку, на большинстве электроустановок указывается именно мощность, а не ток потребления, рассмотрим форму расчета для подбора автоматического выключателя.

  • Расчет по формуле: I=P/220 (или 380).
  • I — ток в Амперах.
  • Р — напряжение в вольтах.

Полученное значение необходимо разделить на 0,707, что позволит учесть циклические изменении я мощности из-за синусоидальной формы тока. Во многих руководствах по подбору автомата это действие игнорируется, в итоге, найденное значение тока оказывается почти на 30% выше необходимого. Если выключатель используется на постоянном токе, то вводить коэффициент 0,707 не нужно.

Подбор провода

Автоматические выключатели на объектах гражданского строительства подключаются медным проводом ВВГ (двойная ПВХ изоляция), что соответствует СНиП. Применение алюминиевых проводов в жилых помещениях запрещено. Лучший вариант — использовать кабель ВВГ с изоляцией «НГ», что означает, что в нее внесены антипирены и она не поддерживает горение.

Рассмотрев марки провода, переходим к подбору сечения. За основу берется допустимая плотность тока, и формула здесь достаточно сложная. Поэтому пользуются готовой таблицей, которая составлена для всех потребителей 220 и 380 вольт с учетом ПУЭ, и СНиП.

Сечение токопроводящей
жилы, мм2
Ток, А, для проводов, проложенных в одной трубе
открытодвух
одножильных
трех
одножильных
четырех
одножильных
одного
двухжильного
одного
трехжильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830
Читайте так же:
Проходной двойной выключатель nilson

Время-токовая характеристика (ВТХ)

Под время-токовой характеристикой подразумевают временной промежуток, за который автоматический выключатель разорвет цепь, где произошла перегрузка.

Время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя – это зависимость времени отключения защищаемой цепи, от силы протекающего через нее тока. Ток указывается как отношение к номинальному току I/Iном, т.е. во сколько раз протекающий через автомат ток превышает номинальный для данного автоматического выключателя.

Важность этой характеристики заключается в том, что автоматы с одинаковым номиналом будут отключаться по-разному (в зависимости от типа время-токовой характеристики). Это дает возможность уменьшить количество ложных срабатываний, применяя автоматические выключатели с различными токовыми характеристиками для разных типов нагрузки,

Типы время-токовых характеристик:

  • Тип A (2-3 значения номинального тока) применяются для защиты цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.
  • Тип B (3-5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с малым значением кратности пускового тока с преимущественно активной нагрузкой (лампы накаливания, обогреватели, печи, осветительные электросети общего назначения). Показаны для применения в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки в основном активные.
  • Тип C (5-10 значений номинального тока) применяются для защиты цепей установок с умеренными пусковыми токами — кондиционеры, холодильники, домашние и офисные розеточные группы, газоразрядные лампы с повышенным пусковым током.
  • Тип D (10-20 значений номинального тока) применяются для защиты цепей, питающих электроустановки с высокими пусковыми токами (компрессоры, подъемные механизмы, насосы, станки). Устанавливаются, в основном, в производственных помещениях.
  • Тип K (8-12 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой.
  • Тип Z (2,5-3,5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с электронными приборами, чувствительными к сверхтокам.

В быту обычно используются автоматические выключатели с характеристиками B, C и очень редко D. Тип характеристики обозначается на корпусе автомата латинской буквой пред значением номинального тока.

Маркировка «С16» на автоматическом выключателе будет обозначать, что он имеет тип мгновенного расцепления С (т.е. срабатывает при величине тока от 5 до 10 значений от номинального тока) и номинальный ток, равный 16 А.

Устройство автоматических выключателей CNC Electric

Для токов до 100 А наиболее оптимальна конструкция автоматического выключателя необслуживаемого типа. Он исполняется в пластиковом корпусе с дугогасильной камерой. Корпус собран на пяти заклепках и сделан неразборным. Все внутренние механизмы не нуждаются в смазке.

Чувствительный элемент для защитного отключения — дублированный: биметаллическая пластина и электромагнитный расцепитель (схема расцепления электромагнитная и тепловая). Такая схема обеспечивает высокий уровень защиты, как от незначительной токовой перегрузки, так и от скачкообразного изменения потребления тока, например, при коротком замыкании.

Отличительные особенности и преимущества

CNC electric начала выпуск с учетом наработок и выявленных слабых мест в конструкции автоматических выключателей других производителей. Был принят ряд решений, для повышения качества с сохранением низкой себестоимости производства. (Отметки обозначены на картинке цифрами).

  1. Напайка на контакты из тугоплавкого серебросодержащего сплава (температура плавления — 2900 С).
  2. Увеличенная зона дугогасильной камеры с газоотводными отверстиями.
  3. Для корпуса использован полистирол и ABS пластик с антипиренами и добавками для термостойкости.
  4. Неразборный корпус с внутренним механизмом, не требующим смазки и обслуживания на протяжении всего периода эксплуатации.
  5. Анодирование металлических частей.
  6. Клеммы с гальваническим покрытием под медный и алюминиевый провод и с насечкой.
  7. Совместимость кнопки стандартных автоматических выключателей (в том числе и слаботочных на 220 в) с устройствами промышленной автоматики для дистанционного управления.
  8. Дугогасильная камера оптимизированной формы.
  9. Контакты с ресурсом 10 000 автоматических переключений и 20 000 ручных.
  10. Износостойкие пластиковые детали механизма.
  11. Клавиша управления контрастного цвета.
  12. Оптимизированная конструкция электромагнитного расцепителя.

Механизм обеспечивает сохранение характеристик при любом пространственном положении корпуса. Значения тока срабатывания не изменяются со временем. Производитель CNC Electric рекомендует затягивать клеммы динамометрическим ключом с выставленным усилием зажима болтов 3,5 Нм. Клеммы имеют насечку для увеличения площади контакта с проводом. Медные детали изготовлены из чистой электротехнической меди, прошедшей рафинирование (электрохимическая очистка). Стандартный свет корпуса — белый. Маркировка нанесена на переднюю панель. Цвет клавиши управления — красный и синий. Клавиша имеет устройства для дополнительных устройств:

  • Пломбирования в одном положении.
  • Подключения внешних механизмов для управления.
  • Объединения выключателей в группы (не для всех моделей).

В бытовых распределительных щитах в жилых строениях автоматические выключатели используются без дополнительных приспособлений. Их совместимость с разнообразной дополнительной автоматикой важна для применения в промышленности.

Стандартная ширина автоматического выключателя — 18 м

Также CNC предлагает усиленные варианты с увеличенным сроком службы. Их ширина — 27 мм, что необходимо учитывать при монтаже. Основные модели CNC electric и рекомендуемые сферы применения:

  • DZ47-63 — освещение, приборы с током отключения 3 kA (3000 Вт/А).
  • YCB6N-32 — освещение, розетки, слаботочные бытовые приборы до 4,5 kА.
  • YCB6-63 — потребители тока до 6 кА.
  • YCB7-63 — промышленное и бытовое оборудование до 10 kA.
  • YCB1-125 — электроустановки до 15 кА.
Читайте так же:
Шины под автоматические выключатели

Опции безопасности

Автоматические выключатели CNC Electric проходят тестирование напряжением 2 кВ в течение 1 мин. Импульсное напряжение — 4 кВ. Обеспечено соответствие стандарту EN 60947-2:2015. Временно-токовая характеристика соответствует классу A, В, C или D. Производитель производит эталонную настройку теплового расцепителя при температуре 30С. В среде эксплуатации температура воздуха, как правило, ниже, но она является средним значением из максимально допустимого рабочего диапазона температур -40… +55 С, таким образом, тепловая защита имеет максимальную точность.

Приобрести продукцию CNC-Electric мы рекомендуем на нашем сайте. Ознакомьтесь с ассортиментом, ценами, условиями доставки в регионы.

Принцип действия и виды токовой отсечки

Ток отсечки

С помощью релейной защиты можно создать довольно надёжное и вполне безопасное функционирование электрических сетей. Из большого разнообразия защитных приспособлений можно выделить токовую отсечку, которую применяют очень широко. Эти устройства являются предохранительными мерами быстрого действия. У них можно настраивать максимальное значение показателей тока, при которых произойдёт срабатывание механизма.

Необходимость отсечки

Ток, поступающий в электросеть, постепенно начинает нагревать все её составные элементы. Поэтому каждый из них производится с таким расчётом, чтобы был запас прочности, который способен выдержать конкретную нагрузку любой длительности. При этом материал или устройство должны нормально выполнять свои функции.

Короткое замыкание

Когда происходит короткое замыкание, в электрической сети очень сильно увеличивается нагрузка, что довольно часто является причиной поломки электроприборов. Также это может привести к возгоранию, а впоследствии — к пожару. Кроме электрических приборов, может частично или полностью повредиться и какой-либо элемент цепи.

Довольно часто бывает так, что цепь разрушается неожиданно, потому что никакой связи с коротким замыканием не было. Но проводка на самом деле была повреждённой уже длительное время. Это могло произойти во время прошлых чрезмерных нагрузок. Часто это объясняется применением в сети самых дешёвых материалов и устройств. Обычно они не отвечают выдвигаемым требованиям.

Можно было бы сделать материалы и устройства, которые способны были бы переносить короткие замыкания на протяжении довольно длительного времени. Но это привело бы к огромному увеличению стоимости элементов энергосети.

Ток

Короткое замыкание происходит очень быстро, поэтому человек не может это никак заметить. Специальные приборы способны отключать сеть от электропитания автоматически. Наиболее распространённым типом является токовая отсечка.

Понятие, виды и принцип действия

Токовая отсечка — это устройство, осуществляющее защиту всех элементов электрической сети, которое отличается от других типов приборов своим быстродействием. Основным принципом работы, который полностью отличает прибор от подобных, является выбор ситуаций, в которых произойдёт разрыв соединения. Можно подобрать необходимую величину тока, определяющую значения для отключения.

Токовая отсечка

Этот механизм способен выполнять полный мониторинг показателей величин тока на каком-либо конкретном участке. Если в какой-то момент произойдёт превышение показания тока на заданную величину, то будет реакция, при которой участок электрической сети полностью отсоединится от подачи электричества. Это максимальная токовая отсечка. Показания на срабатывание защиты называется уставкой.

Различают 2 вида механизмов:

  1. С мгновенным действием. Они имеют своё время срабатывания. У таких устройств главным элементом является электрическое реле. В качестве вспомогательных элементов у данных конструкций есть реле, которые обеспечивают подачу сигнала на отключение.
  2. С временной задержкой. В таких конструкциях есть элемент, благодаря которому можно устанавливать временные параметры. Эти устройства способны выдерживать диапазон до 0,6 секунды.

Токовая отсечка принцип действия

Во время выбора показателя на разрыв необходимо учитывать, что отключение сети должно происходить максимально быстро. Так вероятность повреждения электрической цепи будет меньше. Также существуют разные конструктивные решения, с помощью которых обеспечивается работа механизма:

  1. Электромагнитная конструкция.
  2. Предохранительная.

Обычно для отключения использует реле, работающее от электрического магнита. В таких конструкциях во время короткого замыкания 2 контакта между собой смыкаются. Это позволяет подать сигнал на отключение в конкретном участке.

Также существуют предохранители. Их работа происходит из-за сильного увеличения температуры. Внутри находится элемент, который легко расплавляется под действием высоких температур. Так и происходит разрыв цепи.

Устройство незамедлительного срабатывания

Токовая отсечка что это

Главным показателем отсечки выбирается такой, чтобы она не смогла срабатывать в тех ситуациях, когда появляется какое-либо нарушение на участках сети, которые примыкают к защищаемой. Поэтому электрическому току необходимо задавать параметр, который будет превышать наибольшие показатели во время замыкания.

Чтобы задать какую-либо конкретную зону действия механизма, следует учитывать: чем больше диапазон значений электрического тока, тем шире будет участок, который станет отключаемым. Есть определённые рекомендации, которые говорят, что зона действия применяется в тех случаях, когда токовая отсечка захватывает больше 20% от всей защищаемой линии.

Мгновенная отсечка может срабатывать через разный период. Когда применяется промежуточное реле с установленным значением в 0,02 секунды, механизм сработает в промежутке 0,04−0,06 секунды.

Токовая отсечка: схема, принцип действия

Токовая отсечка: схема, принцип действия

Ток, который поступает в электрическую сеть, постепенно приводит к нагреву всех составляющих ее элементов. Поэтому все они создаются с таким запасом прочности, чтобы выдерживать заданные нагрузки (практически как угодно долго) и без последствий работать при протекании тока в пределах допустимой нормы.

Но если в результате возникновения короткого замыкание в сети значительно повышается нагрузка, что зачастую приводит к повреждению проборов питающихся от электричества, возгоранию или иным последствиям, которые не приводят не к чему хорошему. При этом помимо приборов, которые в этот момент могут быть подключенные к сети, страдает также и сами элементы цепи, и может происходить их частичное или полное разрушение.

Читайте так же:
Technoplastic поплавковый выключатель gfo43x110nne1

В принципе можно было бы создавать элементы, которые могли бы выдерживали короткое замыкание в течение очень длительного времени, но тогда бы из-за используемых материалов они бы были неоправданно дороги.

Понятие токовая отсечка

И так, что же такое токовая отсечка? Если говорить без научных терминов, то токовая отсечка – это одна из существующих разновидностей защиты, которое отличается быстродействием.

Главный ее принцип действия, который отличает ее от других способов, это обеспечение избирательности для разрыва соединения. Он заключает в том, что можно создать нужную ступень величины тока при максимальных показаниях, от значений которых происходит отключение сети от питания.

Становиться понятно, что такой механизм производит полный надзор над показаниями величин тока на участке нахождения. При возникновении момента, во время которого начинается возрастание силы тока намного превышающие заданное значение, происходит реакция, и участок полностью отключается от поступления в него электричества. Это происходит при максимальной токовой отсечке.

Следует знать! Величина, при которой происходит срабатывание защиты, получило название – уставка.

Виды токовых отсечек

Существует два вида токовых отсечек.

  1. С мгновенным действием – они полностью определяются собственным временем срабатывания. У них главным элементом будет являться установленное реле (токовое). Для вспомогательных элементов также используются релейные устройства, которые занимаются тем, что подают сигнал на разрыв.
  2. С временной задержкой. В них входит устройство, которое позволяет задавать параметры времени. У таких отсечек временное срабатывание может составлять диапазон от 0,2 до 0,6 секунд.

Принцип действия токовой отсечки

При установке показателей для отключения нужно выбирать их таким образом, чтобы отключение происходило как можно быстрее, чем может произойти повреждение или разрушения в цепи.

Токовая отсечка реализуется совершенно разными способами. Зачастую для такого отключения применяется электромагнитное реле тока. В них при возникновении короткого замыкания происходит смыкание контактов, и подается сигнал для отключения защищаемого сегмента или участка цепи.

Так же имеется такой тип защиты – как предохранители. Они срабатывают из-за повышения температуры, из-за электрического тока. То есть, проще говоря, в них находится очень плавкий элемент, которые под воздействие разрушается и таким образом происходит отключение.

Токовая отсечка незамедлительного срабатывания

Показания для возникновения отсечки выбирается исходя из того, чтобы она не срабатывала во время возникновения нарушений на участках линий, которые являются смежными для защищаемой. Для этого току при котором будет происходить отключение необходимо иметь показания, которые будут превышать самые наибольшие показания при коротком замыкании.

Чтобы определить зону действия токовой отсечки и коэффициент чувствительности, можно воспользоваться графическими показателями. Чтобы их получить надо вычислить токи короткого замыкания, которые будут проходить по цепи во время его возникновения, и сделать это в самом начале и конце линии. К тому же вычисление нужно произвести от начала на в промежутках длины равной ¾; ½ и ¼. Исходя из этих полученных данных, можно построить ломаную линию, которая покажет изменение тока КЗ. Отсечка должна быть задействована в той зоне, где ток замыкания будет превышать ток при срабатывании.

Следует учитывать, что чем выше показания токов при коротком замыкании, которые получаются в начале и конце линии, тем шире становиться промежуток, который входит в отсечку. Так по ПЭУ, существуют рекомендации, что зона действия токовой отсечки применяется, если она охватывает более двадцати процентов от линии, которую следует защитить.

Так же в исключительных случаях отсечка может быть использована как защита всей линии (рис.1).

Рис.1 Защита всей линии с помощью токовой отсечки

Рис.1. Защита всей линии с помощью токовой отсечки

По времени действие мгновенная отсечка зависит от того времени за период, которого происходит срабатывание токовых и промежуточных реле. Если используются промежуточные реле с периодом действия – около 0,02 секунды, то время срабатывания отсечки будет составлять промежуток от 0,04 до 0,06 секунд.

Неселективные отсечки мгновенного действия

Ее действие происходит за пределами собственной линии. Она находит свое применение, чтобы произвести быстрое отключение по всей линии, которая находится под защитой, но только в тех случаях, когда нужно соблюсти устойчивость (рис.2).

Рис. 2. Неселективная отсечка

Рис. 2. Неселективная отсечка

Токовая осечка при линиях с двухсторонним питанием

Для определения первого условия токовой осечки трансформатора и для их селективного действия нужно определить наибольшее показания тока при коротком замыкании, который будет находиться в линии на шинах двух участках (то есть на подстанциях).

Но существуют и другие условия для определения тока для разрыва на участке с двухсторонним питанием. В таких участках, на протяжение которых может произойти появление токов качания, из-за неупорядоченного включением или изменения устойчивости. Так возникает, второе условие для задействования отсечек — появление максимального тока качания.

Токовая отсечка и максимальная токовая защита

Если сочетать токовую отсечку и максимальную токовую защиту, то получается токовая защита, для которой характерно ступенчатое время срабатывания. В таком сочетании отсечка будет действовать мгновенно в пределах первой ступени, а максимальная токовая защита будет действовать как вторая ступень и действовать будет согласно выдержки по времени (рис.3).

Рис. 3. Сочетание отсечки и МТЗ

Рис. 3. Сочетание отсечки и МТЗ

Так можно применять сочетание отсечки мгновенного действия с отсечкой, у которой будет присутствовать задержку по времени и максимальную токовую защиту. В данном случае такая схема токовой отсечки будет иметь уже три ступени и иметь три разных времени срабатывания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector