Условия выбора выключателей. Выбор выключателей. Выбор автоматических выключателей

Рассмотрим пример выбора выключателя в сети 6(10) кВ . В нашем случае, нужно выбрать элегазовый выключатель 6 кВ, типа LF (фирмы Schneider Electric), который будет установлен в ячейку КРУ-6 кВ типа Mcset (фирмы Schneider Electric) для питания силового трансформатора типа Minera (фирмы Schneider Electric) мощностью 2500 кВА.

Выбирать выключатель, мы должны из условий:

Если провод питает предопределенную нагрузку, которая не изменится, основной проблемой является защита от короткого замыкания. Провод цепи рассчитан таким образом, что он безопасно переносит обычные токовые нагрузки для используемого им приложения. Если короткое замыкание, большой ток в цепи длится в течение короткого периода времени, прежде чем плавкий предохранитель ударит, и, как правило, не повредит провод. Точная калибровка защиты от короткого замыкания не является критичной. Предохранитель или автоматический выключатель, рассчитанный на значение тока, равное номинальной мощности провода, или даже до 150% от номинальной мощности, является достаточным, поскольку условие перегрузки по току длится всего лишь короткое время.

Номинальное напряжение Uуст ≤ Uном;

1. Рассматривая каталожные данные на элегазовые выключатели серии LF и предварительно выбираем выключатель типа LF1 на напряжение 6 кВ, Uуст=6 кВ ≤ Uном=6кВ (условие выполняется);


Номинальный ток Iрасч

2. Рассчитываем расчетный ток:

Это условие перегрузки может возникать при нагрузке двигателя, подключении к розеткам для подключаемых устройств или панельных фидеров, где одновременно может включаться более чем определенное количество нагрузок. Выбор предохранителя или автоматического выключателя для защиты от перегрузки является более сложным, чем выбор для защиты от короткого замыкания.

Выбор защиты цепи для защиты от перегрузки. В целом, провод должен непрерывно выдерживать ток не более чем на 80% от его рейтинга. Напомним, что точка выключения или величина отключения большинства предохранителей и автоматических выключателей постоянно составляет около 130% от их номинальной стоимости.

Выбранный выключатель соответсвуют: Iном.=630 А > Iрасч =240,8 А;

3. Проверяем выключатель по отключающей способности.

Согласно ГОСТа 687-78E отключающая способность выключателя представлена тремя показателями:

  • - номинальным током отключения Iоткл.;
  • - допустимым относительным содержанием апериодической составляющей тока βном;
  • - нормированные параметры восстанавливающего напряжения.

3.1 Определяем номинальный ток отключения Iоткл. и βном отнесенные к времени τ - времени отключения выключателя, равно:

Кроме того, характеристики проводов основаны на проводе на открытых площадках с хорошей циркуляцией воздуха. Будьте еще более осторожны, если провода окружены теплоизоляцией, такой как ткацкий станок, трубопровод или сжимающие конструкции. В этих условиях провод может нести даже меньше тока, прежде чем нагреваться чрезмерно. Посмотрите дополнительную информацию об этих эффектах в будущем техническом резюме.

Пример: выбор подходящей защиты цепи. Кроме того, этот провод будет безопасно выдерживать 185А, что примерно на 115% от его номинального значения. Так как большинство предохранителей и автоматических выключателей имеют точку выпадения или величину отключения, которая составляет 130% от номинальной номинальной мощности, выберите предохранитель, рассчитанный на 80% от 160А.

τ = tзmin + tc.в = 0,01 + 0,048 = 0,058 (сек)

  • tзmin=0,01 сек. – минимальное время действия релейной защиты (в данном случае, быстродействующей защитой является токовая отсечка (ТО));
  • tc.в – собственное время отключения выключателя (согласно каталожных данных на выключатель LF1 равно 48 мс или 0,048 сек)

3.2 Номинальный ток отключения Iоткл., находим по каталогу: Iоткл.=25 кА.

Защита от крутящего момента до нагрузки. Предохранитель или автоматический выключатель не должны непрерывно выдерживать более 80% его номинала, чтобы избежать перегрева самого защитного устройства. Предохранитель не должен выдерживать более 100 А непрерывно. Поэтому рассмотрим требование нагрузки в этой схеме. Если требование нагрузки превышает 100 А, выберите более крупный провод и более мощный предохранитель, подходящий для нагрузки, и это защитит провод.

Короткое замыкание - это условие перегрузки, при котором ток течет от источника и возвращается без циркуляции через предполагаемую нагрузку. Короткие замыкания могут быть вызваны неправильным подключением или отказом изоляции. У вас когда-либо был датчик, подключенный к регистратору данных в импульсном порту, но не в терминале управления? Чтобы правильно измерить сигнал, вы должны выбрать правильный вариант.

3.3 Рассчитываем апериодическую состовляющую тока короткого замыкания:

Где: Iп.о=7,625 кА –
Постоянную времени Та выбираем из таблицы 1, согласно таблицы для распределительных сетей напряжением 6-10 кВ Та=0,01.

3.4 Определяем апериодическую составляющую в отключении тока при времени τ=0,058 сек.

Адаптируйте импульсы датчика к входам регистратора данных

В этой статье объясняются различные варианты, так что в следующий раз становится проще подключать датчик с импульсным выходом. Имейте в виду, что информация, содержащаяся в этой статье, будет немного техничной, но вы получите право на это. Это три наиболее распространенных типа импульсного сигнала.

Обратитесь к документации вашего датчика, чтобы узнать, какой тип вывода у вас есть. Другие модели регистраторов данных имеют специальные терминалы для разных типов импульсов. В спецификации вы можете найти информацию о различных импульсных сигналах, которые необходимо измерить. Высокая частота.

Где: βном- допустимое относительное содержание апериодической состовляющей, опеределяем по кривой βном=f(τ) приведенном в ГОСТе 687-78E либо можно найти по каталогам.


Если βном ≤ 0,2, то следует принимать равный нулю.

3.5 Определяем тепловой импульс, который выделяется при токе короткого замыкания:

Высокочастотные импульсы часто называют импульсами прямоугольной формы. Напряжение остается высоким в течение заданного времени, а затем быстро падает до нейтрального значения, обычно на уровне земли. Напряжение импульсов обычно имеет более или менее прямоугольную форму волны, как ряд прямоугольных волн или прямоугольной формы.

Закрытие выключателя

Широкий спектр датчиков имеет на выходе такой тип волны. Терминал, который измеряет высокочастотный импульс, обычно использует понижающий резистор. Сопротивление выталкивания обеспечивает чистый сигнал 0 В между импульсами, что обеспечивает высокую устойчивость к электрическим помехам. Другие модели регистраторов данных имеют другие терминалы для считывания этого типа импульсов. Выход замыкания контактов не является импульсным выходом. Закрытие контакта - это просто механическая схема, которая закрывает контур, у чаш-датчиков обычно есть выход такого типа, некоторые расходомеры и анемометры также используют эту систему.

Где:
tоткл.= tр.з.+ tо.в=0,01+0,07=0,08 сек.
tр.з. – время действия основной защиты (токовая отсечка) трансформатора, равное 0,01 сек.
tо.в – полное время отключения выключателя LF1 выбирается из каталога, равное 0,07 сек.

3.6 Проверяем на электродинамическую стойкость по условию:

iу=20,553 кА ≤ iпр.с=64 кА (условие выполняется)

Где:
iу=20,553 кА – расчетный ударный ток КЗ;
iпр.с= 64 кА – ток динамической стойкости, выбирается из каталога.

Напряжение, приложенное к одному из кабелей, вызывает появление одного импульса на другом проводе схемы замыкания контактов. Этот тип схемы должен быть установлен вместе с подтягивающим резистором. Подтягивающий резистор - это тот, который обеспечивает питание цепи, защищая контакты переключателя, ограничивая ток. При желании можно использовать другие терминалы, если этот внешний нагрузочный резистор будет добавлен.

Обратитесь к руководству регистратора данных, чтобы узнать, какие другие терминалы использовать для измерения датчиков с закрытием выходного контакта. Поскольку схема замыкания контактов механическая, контакты замыкаются при закрытии. Этот отскок может создать ряд быстрых пиков в начале импульса.

3.7 Определим предельный термический ток термической стойкости, исходя из каталога:

При этом должно выполнятся условие:

Iтер. = 25 кА - предельный ток термической стойкости, выбранный по каталогу;
tтер= 3 сек. - длительность протекания тока термической стойкости, согласно каталога.

Все расчетные и каталожные данные, сводим в таблицу 2

Так называемые низкоуровневые переменные сигналы колеблются между положительным и отрицательным синусоидальным напряжением, как видно на рисунке. Этот тип сигнала широко используется в качестве выхода в анемометрах. Для чтения этого типа сигналов требуется специальная схема.

Открытый коллектор и открытый дренаж

В дополнение к трем типам импульсов необходимо учитывать другие варианты. Выходные импульсы с открытым коллектором и открытым дном - это замыкающие переключающие выходы, в которых используется твердотельный переключатель, а не механический переключатель. Поскольку переключатели не являются механическими, фильтрация подавления отскока не требуется. В открытом коллекторе и открытом стоке можно успешно считывать импульсы переключения типа замыкающего устройства. Если частота превышает предел предельного выключателя, их можно считать высокочастотными импульсами с подтягивающим резистором.

Таблица 2

№ п/п Расчетные данные Каталожные данные Условие выбора Примечание
Выключат

Выключатели являются основным коммутационным аппаратом и служат для отключения и включения цепей в различных режимах работы. Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее КЗ. При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Выключатели должны надежно отключать любые токи: нормального режима и КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений. Для сохранения устойчивой работы системы отключение КЗ должно производиться как можно быстрее; выключатель должен быть приспособлен для быстродействующего АПВ. Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, взрыво- и пожаробезопасностью.

Период Средние измерения

В этом контексте надлежащая координация между устройствами защиты и соответствующей степенью избирательности позволяет достичь оптимальной безопасности и надежности установки. Чтобы обеспечить хороший компромисс между надежностью, простотой и удобством, система защиты должна быть в состоянии определить, как и где произошла ошибка, а защита должна позволять быстрое исключение области, затронутой проблемой, без каких-либо нежелательных или ненадлежащих действий. что может поставить под угрозу энергоснабжение незатронутых районов, всегда дифференцируя ненормальные, но допустимые ситуации и реальную ситуацию.

В ГОСТ 687-78 приведены следующие параметры выключателей:

1. Номинальное напряжение U ном.

2. Номинальный ток I ном.

3. Номинальный ток отключения I откл – наибольший ток КЗ (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключать при напряжении, равном наибольшему рабочему, при заданных условиях восстановления напряжения и заданном цикле операций. Цикл операций зависит от того, предназначены ли выключатели для АПВ. Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл О – 180 с – ВО – 180 с – ВО. Выключатели, предназначенные для однократного и двукратного АПВ, имеют циклы О – t б – ВО – 15 мин – О – t б – ВО; О – t б – ВО – 180 с – ВО. Здесь О – операция отключения; ВО – операция включения и немедленного отключения; t б – время бестоковой паузы при АПВ, с.

Хотя избирательность защитных устройств обычно не требуется во многих стандартах установки, разработка системы выборочной защиты означает выбор гораздо более эффективного и удобного решения, адаптированного к потребностям пользователей и прекрасно выполняемого за пределами простого регулирующего аспекта. В случае защитного устройства обслуживающий персонал должен иметь оперативную и четкую информацию о мероприятии, чтобы иметь возможность как можно быстрее восстановить энергию, минимизируя риски и повреждения, одновременно сохраняя при этом защиту непрерывность энергоснабжения.

4. Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687-78

Эту величину определяют по кривой (рис. 3.10) для момента времени t. Время t от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяют по выражению

Система защиты также должна обеспечивать достаточную гибкость и должна включать резервные механизмы в случае неисправности основного блока защиты. Функция термомагнитного переключателя заключается в защите электрической установки и подключенного к ней оборудования от возможных перегрузок и коротких замыканий, которые могут повлиять на них, минимизации их последствий. Перегрузка: может возникать, например, при одновременном соединении нескольких нагрузок, превышающих указанные в оригинальном проекте.

Типичный случай заключается в использовании в гнездах многоштучной обуви или тройных адаптеров. Короткое замыкание: это может быть вызвано, например, плохим состоянием электрических компонентов или ухудшением качества кабелей. Для правильного выбора термомагнитного переключателя мы должны учитывать некоторые определения. В: - максимальный ток, который может приводить в действие выключатель постоянно без воздействия при заданной температуре окружающей среды; используется для определения размера выключателя.

где – минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с;

– собственное время отключения выключателя по каталогу.

5. Действующее значение периодической составляющей I дин и амплитудное значение полного тока I m дин, которые характеризуют электродинамическую стойкость выключателя. Эти токи выключатель выдерживает во включенном состоянии без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.

Ик: это максимальный ток короткого замыкания, который может открыть переключатель дважды, без необходимости сохранять после его цикла свою способность проводить свой номинальный ток. Важное соображение состоит в том, что характеристики коммутатора должны быть четко идентифицированы на оборудовании. С другой стороны, чтобы реализовать полный дизайн установки, мы должны рассмотреть характеристики кабелей, которые мы будем использовать. В частности, они разработаны с учетом номинального тока, который они могут переносить, пропускной способности, которую они позволяют, и максимально допустимого падения напряжения для установки.

6. Ток термической стойкости I т и время действия тока термической стойкости t т.

7. Нормальный ток включения I вкл – наибольший ток КЗ, который выключатель способен включить без сваривания контактов и других повреждений. В каталоге задают действующее значение периодической составляющей I вкл и амплитудное значение полного тока I m вкл. Выключатели конструируют так, что I вкл ³ I откл.

В частности, пропускная способность будет ограничена типом ограничения термомагнитного переключателя, который мы выбираем. Он был привинчен непосредственно к существующей базе предохранителей, обеспечивая двойную защиту. Аналогично, вы можете увидеть метки качества на корпусе переключателя.

Когда вы строите, ремонтируете или обслуживаете здание, будь то для жилого или коммерческого использования, всегда необходимо обеспечить электромонтаж. Среди пунктов, на которые нужно обратить пристальное внимание, является автоматический выключатель.

8. Время действия выключателя:

соответственное время отключения t с.в – промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

время отключения t о.в – промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;

время включения выключателя t в.в – промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

Автоматический выключатель - это устройство, предназначенное для обеспечения защиты электрических цепей в здании, доме или коммерческих помещениях. Это может быть электромеханическое или даже электронное устройство, которое автоматически отключает ток в случае короткого замыкания или перегрузки. Таким образом, автоматический выключатель обеспечивает преобладающую защитную роль товаров в здании, предотвращая возникновение пожара и избегая того, что сильное напряжение достигает ваших электрических устройств и уничтожает их.

Различные типы выключателей

Это устройство также может защитить от риска поражения электрическим током из-за прямого или косвенного контакта с электрической цепью благодаря добавлению дифференциала. В этом случае это называется «дифференциальным выключателем». Он очень чувствителен к защите ваших электрических установок от коротких замыканий и перегрузок.

9. Параметры восстанавливающего напряжения при номинальном токе отключения – нормированная кривая, скорость восстанавливающего напряжения.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные многообъемные, масляные малообъемные, воздушные, электромагнитные, элегазовые, автогазовые, вакуумные. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

По способу установки различают выключатели для внутренней и наружной установки, а также для КРУ.

Выбор выключателей производят по следующим параметрам:

По напряжению электроустановки