Защита осветительных сетей

Важнейшим способом обеспечения надежной работы сетей является их защита. Аппарат защиты – аппарат, автоматически отключающий энергетическую цепь при аномальных режимах. В качестве аппаратов защиты применяются:

· Главные предохранители, пробочные или трубчатые, в которых при нагрузке, превышающей определенное значение, перегорает плавкая вставка, отключая защищаемую линию.

· Автоматические выключатели (автоматы) с тепловыми расцепителями, при которых тот же результат достигается воздействием теплового реле на отключающее устройство.

· Автоматы с электромагнитными расцепителями, которые при недопустимом токе производят мгновенное отключение линии (отсечка), для осветительных сетей их применять не рекомендуется.

· Автоматы с комбинированными расцепителями, имеющими и тепловое реле, и электромагнитную отсечку.

Одним из преимуществ автоматов перед предохранителями является возможность использования их не только в качестве защитных, но и в качестве отключающих аппаратов (аппаратов управления).

Рабочей характеристикой аппаратов защиты является время – токовая характеристика

Аппарат защиты одного типа имеют некоторый разброс характеристик, соответствующий площади, заштрихованной на риунке.

Для автоматов с комбинированными расцепителями номинальным является ток теплового расцепителя, отсечка же рассчитана на 6 – 10 кратный ток. Это соответствует режиму работы силовых сетей: при кратковременных пусковых токах не срабатывает ни один вид защиты, при коротких замыканиях срабатывает отсечка, при длительных перегрузках – тепловая защита.

В групповых осветительных сетях применяются, как правило, автоматы, имеющие только тепловые расцепители, в питающих сетях – с комбинированными расцепителями.

Номинальные токи аппаратов защиты следует, по возможности, выбирать наименьшими по расчетным токам соответствующих участков сети, но в месте с тем они не должны срабатывать при случайных пиках нагрузки. В осветительных сетях такие пики создаются из-за наличия у ИС пусковых токов, которые, в частности у ЛН, обусловлены тем, что сопротивление W спирали в холодном состоянии в 45 раз <, чем в нагретом. При включении ЛН пик тока достигает 15 кратного рабочего тока, но уже примерно после 0,06с уменьшается до значения последнего. За это время не срабатывает тепловая защита и не успевают сгореть плавкие вставки, и учитывать пусковые токи приходится только при некоторых типах комбинированных ращепителей, чтобы избежать срабатывания отсечки.

Пусковые токи люминесцентных ламп очень невелики (2 - 2,5) и крат-ковременны, так что могут не учитываться во всех случаях. Наиболее неблагоприятны в этом отношении лампы ДРЛ и ДРИ. Кратность их пусковых токов невелика — около 2,5-3, но стабилизация тока происходит примерно за 250 с. Отсечка при этом не срабатывает, но в ряде случаев приходится завышать на 20-40% номинальные токи тепловой защиты.

При установке автоматов с тепловыми расщепителями в за­крытых шкафах или ящиках следует считать, что их номинальный ток снижается на 10 %. Поскольку температура воздуха в шкафу может оказаться выше 25⁰С, т.е. температуры на которую калибруется тепловой ращепитель.

На пути тока от трансформатора до источников света всегда оказывается несколько аппаратов защиты. Естественно требование, чтобы при перегрузках или коротких замыканиях срабатывал аппарат «виновного» звена сети, но не высших звеньев, т. е. чтобы была обеспечена селективность (избирательность) защиты. Для этого номинальный ток каждого аппарата должен быть на две ступени (как минимум — на одну ступень) выше, чем аппарата следующего, низшего участка сети.

Аппараты защиты, должныустанавливаться на линиях, отходящих от щитов, щитков и других распределительных устройств, в местах присоединения освети­тельной сети к силовым магистралям, на вводах в здания при пи­тании от отдельно стоящих подстанций, а также в местах, где происходит изменение сечения линии.

Допускается относить аппараты защиты от места присоедине­ния или ответвления на расстояние 3 м, а при ответвлениях в труд­нодоступных местах — до 30 м, причем остающиеся незащищен­ными участки должны выполняться кабелями с негорючей обо­лочкой или проводами в стальных трубах

Аппараты защиты должны устанавливаться во всех фазах (полюсах), на нулевых же проводах они устанавливаются только в двухпроводных линиях взрывоопасных помещений класса В-I.

От токов короткого замыкания должны быть защищены все сети. Обычно этим одновременно достигается и за­щита от значительных и длительных перегрузок, но специальные требования в отношении защиты от перегрузок предъявляются только в случаях повышенной пожарной опасности или большой вероятности пере­грузок. Для сетей освещения защита от перегрузки требуется в следующих случаях:

а) во всех помещениях, если сети выполнены открыто проло­женными незащищенными изолированными проводниками с го­рючей изоляцией;

б) при любом способе проводки — в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях предприятий, в пожаро- и взрывоопасных помещениях.

Защита от токов короткого замыкания должна обеспечивать отключение линии при коротком замыкании в их конце. Для этого при замыкании фазного провода на корпус или па нулевой провод ток должен превышать номинальный ток аппарата защиты:

в 3 раза — в невзрывоопасных помещениях и установках при защите предохранителями и автоматами с тепловыми и комбини­рованными расщепителями;

в 4 раза — во взрывоопасных помещениях и установках при защите предохранителями;

в 6 раз — во взрывоопасных помещениях и установках при защите автоматами с тепловыми и комбинированными расщепи­телями;

и 1,25—1,4 раза — при автоматах, имеющих только электро­магнитную отсечку.

ПУЭ разрешают не производить расчетной проверки кратно­сти тока короткого замыкания, если по отношению к допустимым токовым нагрузкам па проводники аппараты защиты, имеют кратность не менее чем 3 — при плавких предохранителях, 1,0 — при тепловых расщепителях и 4,5 — при электромагнитной отсечке.

В сетях, защищаемых от перегрузки, соотношение между до­пустимым током нагрузки проводников и током аппаратов за­щиты должно быть не менее 0,8—1,25 в зависимости от рода проводки и характера помещения.

Таким образом, для предохранения осветительных сетей от токов короткого замыкания и перегрузки используются различные типы аппаратов защиты. Основное требование предъявляемое им, заключается в выполнении условия

I_н·к I_з

где I_н – номинальный ток линии;

к – кратность тока защиты;

I_з - номинальный ток аппарата защиты.

На практике широко применяют автоматические выключатели АЕ1000, АЕ20, А3160, А3716, ВА51 и ВА52 и д.р.

Автоматический выключатель АЕ1000 предназначен для защиты осве­тительных сетей переменного тока напряжением до 380 В от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых оперативных отключений и включений вручную. Электромагнитный расще­питель имеет 15-кратную по отношению к номинальному току расцепителя уставку по току срабатывания.

Автоматические выключатели типов АЕ20 и АЕ20М предназначены для за­щиты электрических сетей переменного тока напряжением до 660 В. Автоматы оснащают комбинированным расцепителем, ток отсечки которого равен 12-крат­ному номинальному току. Структуре условного обозначения АЕ20ХХ расшифровывается в порядке написания: АЕ — выключатель автоматический; 20—номер серии; X — условное обозначение номинального тока: 2—16 А, 4—63 А 5—100 А, 6—160 А; второе X — числе полюсов в комбинации с видом расцепителя: 3 — трехполюсные с электромаг­нитным расцепителем; 4 или 6 — соот­ветственно одно- или трехполюсные с электромагнитным и тепловым расцепителями, буква М — модернизированный автомат.

Автоматические выключатели типа A3160 наиболее широко используют в осветительных сетях. Последняя цифра в условном обозначении (на месте нуля) указывает число полюсов.

Дата добавления: 2015-07-19