Выбор плавких предохранителей

Выбор плавких предохранителей напряжением до 1 кВ производят по следующим условиям:

1) U_ном.пр ≥ U_ном.с,

где U_ном.пр - номинальное напряжение предохранителя; U_ном.с – номинальное напряжение сети;

2) номинальный ток предохранителя I_{ном. пред} должен быть больше или равен номинального тока плавкой вставки I_{ном.пл.вст}:

I_{ном. пред.}³ I_{ном.пл.вст.};

3) номинальный ток плавкой вставки I_{ном.пл.вст} для инерционных предохранителей выбирается по длительно допустимому току линии:

I_{ном. пл.вст.}³ I_дл,

где I_дл – длительный ток, определяется по формуле

.

Для безынерционных предохранителей выбирается по двум условиям:

- по длительному максимальному току линии I_дл

I_{ном. пл.вст.}³ I_дл.,

- по пусковому I_пуск (или пиковому I_пик) току

I_{ном. пл.вст} ³,

где I_пуск – пусковой ток двигателя; α – коэффициент кратковременной перегрузки плавкой вставки.

I_{ном. пл.вст} должен быть больше длительного максимального тока данной цепи в рабочем режиме, что предотвращает перегорание предохранителя при нормальном режиме работы:

Коэффициент α принимается равным α=2,5 при длительности пуска до 8 с (легкий пуск), а при более длительных пусках (тяжелый пуск) α = 1,6 ÷ 2,0.

Плавкая вставка не должна перегорать во время пуска электродвигателя, подключенного к данной цепи.

· Ток плавкой вставки при защите ответвления, идущего к одиночному двигателю при легких (без нагрузки) пусках (станки, вентиляторы, насосы и т.п.) выбирают из условия:

I_{ном.пл.вст} ³ ; I_пуск = К_п×I_{ном дв}.

· Ток плавкой вставки предохранителя при защите ответвления, идущего к одиночному двигателю, пускаемого с нагрузкой на валу; с частыми пусками или большой длительностью пускового времени (краны, центрифуги, дробилки и т.п.) выбирают из условия:

I_{ном.пл.вст} ³ .

· Ток плавкой вставки предохранителя I_{ном.пл.вст} для защиты ответвления, идущего к сварочному аппарату, выбирают из соотношений:

I_{ном.пл.вст} ³ 1,2× I_св×или I_{ном.пл.вст} ³ ,

где I_св – номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения ПВ, А.

I_{ном.пл.вст} для защиты ответвления к сварочному аппарату можно принимать равным I_доп провода, идущего к сварочному аппарату.

· Ток плавкой вставки предохранителя при защите магистральной линии, от которой питаются двигатели и другие электроприемники (смешанная нагрузка) выбирают из условия:

I_{ном.пл.вст} ³ ,

где I_кр – кратковременный максимальный ток линии, А.

I_кр = I_пуск + ,

где I_пуск – пусковой ток одного или нескольких электродвигателей, включаемых одновременно, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины, А;

– длительный расчетный ток линии до момента пуска одного электродвигателя или группы электродвигателей, определяемый без учета рабочего тока I_раб пускаемых электродвигателей, А.

· Ток плавкой вставки предохранителя, защищающего конденсаторную батарею, выбирают с учетом отстройки от токов включения и разряда конденсаторов:

,

где n – общее количество конденсаторов в батарее во всех фазах, шт.; Q_ном.к – номинальная мощность одного конденсатора, квар; U_л – линейное напряжение сети, кВ.

· Ток плавкой вставки предохранителя, защищающего одиночный электроприемник без пускового тока, например, электропечь, выбирают из условия:

I_{ном. пл.вст.}³ I_{ном.печи}.

· Ток плавкой вставки предохранителя, защищающего линию с группой электроприемников без пусковых токов, выбирают по условию:

I_{ном.пл.вст} ³ ,

где - сумма номинальных токов группы электроприемников, А.

Плавкую вставку выбирают по большему из токов, рассчитанных по условиям (2) и (3). При этом выбирают ближайшее большее стандартное значение номинального тока вставки. Выбор плавких вставок проверяют по типовым времятоковым характеристикам, приведенным в справочниках.

4) Номинальный ток плавкой вставки должен быть не больше трехкратного значения длительно допускаемого (номинального) тока проводов I_доп защищаемой линии, т.е.

I_{ном.пл.вст} < 3 I_доп.

Рисунок 6.4 – Время токовые характеристики плавких вставок (кривые 1,2,3,4) и пусковая характеристика электродвигателя

Чтобы выполнить это условие, иногда приходится увеличить площадь сечения проводов линии. На рисунке 6.4 показаны кривая пускового тока электродвигателя Iпуск(t) и времятоковые характеристики Iв для четырех различных плавких вставок (кривые 1,2,3,4). Из рисунка видно, что плавкая вставка 1 имеет недостаточную чувствительность, а плавкие вставки 3 и 4 перегорят при пуске двигателя. Следовательно, надо выбрать вставку 2. Достоинствами плавких предохранителей являются: · простота и надежность конструкции;

· возможность обеспечения избирательности срабатывания при сохранении быстродействия защиты не только в разомкнутых, но и замкнутых сетях;

· относительно малое увеличение стоимости при увеличении номинального тока и номинальной отключающей способности. Благодаря чему мощные плавкие предохранители низкого напряжения часто намного дешевле аналогичных автоматических выключателей;

· могут работать совершенно независимо, т.е. не нуждаются в получении сигнала с реле для срабатывания, что делает их удобными для использования на таких объектах, как удаленные блоки кольцевых магистралей и т.п.

Недостатками плавких предохранителей являются:

· независимая работа предохранителей каждой фазы, вследствие чего возможны отключения одной или двух фаз и продолжением работы электроприемников в неполнофазных режимах;

· одноразовость срабатывания предохранителя и вследствие этого существенные затраты времени на восстановление питания потребителей путем замены предохранителей;

· сложность обеспечения защиты проводников и электроустановок во всем диапазоне возможных сверхтоков;

· возможность ошибочных операций с предохранителями при их замене или при отключении цепей путем их вынимания;

· относительная сложность устройств дистанционной сигнализации о срабатывании;

· невозможность проверки защитных устройств без перегорания предохранителя.

· в случае короткого замыкания на землю плавкий предохранитель сработает только тогда, когда ток в короткозамкнутой фазе превысит значение максимального тока. Следовательно, плавкие предохранители не дают адекватной защиты от коротких замыканий на землю;

· плавкий предохранитель имеет только одну времятоковую характеристику и не может быть настроен, т.е. его защитные свойства не регулируются.

· плавким предохранителям невозможно дать внешнюю команду на отключение.

Пример 6.1 От шин трансформаторной подстанции ТП с номи­нальным напряжением 380/220 В питаются асинхронные электродвигатели М1, М2, М3 с короткозамкнутым ротором, осветительная нагрузка, распределительные щитки РЩ1 до щитка РЩ2 (рисунок к примеру 6.1).

Рисунок к примеру 6.1 - Схема электрической сети

Технические характеристики асинхронных короткозамкнутых электродвигателей приведены в таблице к примеру 6.1.

Активная нагрузка осветительной линии I составляет 19 кВт, линии II - 32 кВт. Осветительная нагрузка - сим­метричная.

Требуется выбрать плавкие предохранители и площади сечения проводов и кабелей по нагреву. При расчете следует учесть, что электродвигатель М1 может быть подвержен перегрузкам.

Таблица к примеру 6.1

Показатель	Электродвигатель
М1	М2	М3
Мощность Рн, кВт Кратность пускового тока кп Коэффициент полезного действия Коэффициент мощности Коэффициент нагрузки	5,0 0,89 0,9	6,0 0,88 0,9 0,8	4,5 0,82 0,8 0,9

Решение.

Дата добавления: 2014-01-04