Меню

Защита от перегрузки по току гост



1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает требования по выполнению защиты проводников от сверхтока с целью обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок зданий.

Область применения стандарта — по ГОСТ Р 50571.1.

Дополнительные требования, отражающие потребности народного хозяйства, приведены в сносках к 433.2, 434.3, 434.3.2 настоящего стандарта.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использована ссылка:

ГОСТ Р 50571.1-93 (МЭК 364-1-72, МЭК 364-2-70). Электроустановки зданий. Основные положения

43 ЗАЩИТА ОТ СВЕРХТОКА

431 Общие требования

Проводники в электроустановках, находящиеся под напряжением, должны быть защищены одним или несколькими устройствами автоматического отключения питающего напряжения в случае перегрузки и коротких замыканий, за исключением случаев, когда сверхток ограничивается в соответствии с разделом 436. Кроме того, защита от перегрузки и короткого замыкания должна соответствовать требованиям раздела 435.

1 Проводники, находящиеся под напряжением, защищенные от перегрузки в соответствии с разделом 433, считают защищенными также и от повреждений, в результате которых могут возникнуть сверхтоки, не превышающие значений токов перегрузки.

2 Защита проводников в соответствии с настоящим стандартом не обязательно гарантирует защиту оборудования, присоединяемого к проводникам.

432 Характеристики защитных устройств

Устройства защиты должны быть соответствующих типов, указанных в 432.1 — 432.3.

Устройства защиты должны, обеспечивать отключение любого сверхтока до ожидаемого значения тока короткого замыкания включительно в той точке, где установлено устройство, и соответствовать требованиям раздела 433 и 434.3.1.

Такими устройствами могут быть:

— автоматические выключатели с комбинированным расцепителем;

— автоматические выключатели в сочетании с плавкими предохранителями.

1 Плавкий предохранитель включает все части, составляющие комплект устройства защиты.

2 Применение устройства защиты, отключающая способность которого ниже значения ожидаемого тока короткого замыкания в месте, где установлено устройство защиты, предусмотрено в 434.3.1.

432.2 Устройства, обеспечивающие защиту только от токов перегрузки

Применяют устройства защиты от токов перегрузки с обратно зависимой от времени токовой характеристикой, отключающая способность которых может быть ниже ожидаемого значения тока короткого замыкания в той точке, где установлено устройство. Такие устройства должны соответствовать требованиям раздела 433.

432.3 Устройства, обеспечивающие защиту только от тока короткого замыкания

Устройства защиты от тока короткого замыкания могут быть установлены в таких местах, где защита от перегрузки достигается другими средствами или не требуется.

Эти устройства должны обеспечивать отключение тока короткого замыкания до ожидаемого значения тока короткого замыкания включительно. Устройства должны соответствовать требованиям раздела 434.

Такими устройствами могут быть:

— автоматические выключатели с токовой отсечкой;

433 Защита от токов перегрузки

433.1 Общие требования

Устройства защиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.

* В отечественной практике следует также выполнять требования «Правил устройства электроустановок» (гл. 3.1, пункт 3.1.11) в части согласованности проводников и защитных устройств.

Рабочая характеристика любого защитного устройства, защищающего кабель от перегрузки, должна отвечать двум следующим условиям :

где I B — рабочий ток цепи;

I Z — допустимый длительный ток кабеля;

I n — номинальный ток устройства защиты (для устройства защиты с регулируемыми характеристиками номинальным током I n является ток выбранной установки);

I 2 — ток, обеспечивающий надежное срабатывание устройства защиты, практически I 2 принимают равным:

— току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;

— току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.

Примечание — Защита в соответствии с этим пунктом не обеспечивает полной защиты в некоторых случаях, например от длительного сверхтока, меньшего по значению, чем I 2, и не всегда обеспечивает экономически целесообразное решение.

При этом предполагается, что электрическая сеть спроектирована так, что небольшие перегрузки с большой продолжительностью будут иметь место не часто.

В случае, когда одно и тоже устройство защиты защищает несколько проводников, подключенных параллельно, значение длительно допустимого тока этих проводников представляет собой сумму допустимых токов отдельных проводников при условии, что проводники выбраны так, что токи в них приблизительно равны.

Это требование может применяться для кольцевых распределительных сетей.

434 Защита от токов короткого замыкания

434.1 Общие требования

Устройства защиты должны отключать любой ток короткого замыкания, протекающий по проводникам защищаемой цепи раньше, чем такой ток мог бы вызвать опасность вследствие тепловых и механических воздействий на проводники и их соединения.

434.2 Определение ожидаемого тока короткого замыкания

Ожидаемый ток короткого замыкания в каждой соответствующей точке электроустановки должен быть определен либо расчетным путем, либо путем измерений.

* В отечественной практике следует также выполнять требования «Правил устройства электроустановок» (гл. 3.1) в части установления характеристик защитных устройств от короткого замыкания.

Каждое устройство защиты должно соответствовать двум следующим условиям.

434.3.1 Отключающая способность должна быть не менее значения ожидаемого тока короткого замыкания в той точке, где установлено устройство, за исключением случаев, оговоренных ниже.

Допускается применение устройств с более низкой отключающей способностью, если другое защитное устройство, имеющее необходимую отключающую способность, установлено со стороны питания. В этом случае характеристики этих двух устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы сквозная мощность короткого замыкания не превышала значения, допускаемого для устройства, установленного на стороне потребителя и проводников, защищенных этими устройствами.

Примечание — В некоторых случаях может возникнуть необходимость учитывать другие характеристики, такие как динамические усилия и энергия дуги для устройства, установленного на стороне потребителя.

Уточненные данные, требующие согласования, следует получать от предприятия-изготовителя устройств.

434.3.2 Время отключения полного тока короткого замыкания в любой точке цепи не должно превышать времени, в течение которого температура проводников достигает допускаемого предела.

Для короткого замыкания продолжительностью до 5 с время t , в течение которого превышение температуры проводников от наибольшего значения допускаемой температуры в нормальном режиме до предельно допустимой температуры* может быть приблизительно подсчитано по формуле

* Значение предельно допустимой температуры нагрева проводников при коротком замыкании приведены в «Правилах устройства электроустановок» (гл. 1.4, пункт 1.4.16).

где t — продолжительность, с;

S — сечение, мм 2 ;

I — действующее значение тока короткого замыкания, А;

K = 115 — для медных проводников с поливинилхлоридной изоляцией;

K = 135 — для медных проводников с резиновой изоляцией (в т.ч. с изоляцией из бутиловой резины и этиленпропиленовой резины), с изоляцией из сшитого полиэтилена;

K = 74 — для алюминиевых проводников с поливинилхлоридной изоляцией;

K = 87 — для алюминиевых проводников с резиновой изоляцией (в т.ч. с изоляцией из бутиловой резины и этиленпропиленовой резины), с изоляцией из сшитого полиэтилена;

K = 115 — для соединений медных проводников, выполняемых пайкой, что соответствует температуре 160 ° С.

1 Для очень короткой продолжительности (менее 0,1 с), когда асимметрия тока значительна, значение K 2 S 2 токоограничивающих устройств должно быть больше указываемого предприятием-изготовителем значения ( I 2 t ), характеризующего термическую стойкость устройства защиты.

2 Другие значения K в настоящее время находятся в стадии рассмотрения для:

— проводников малого сечения (в особенности для сечения менее 10 мм 2 );

— продолжительности короткого замыкания св. 5 с;

— других типов соединений проводников;

— проводников с минеральной изоляцией.

3 Номинальный ток устройств защиты от короткого замыкания может превышать допустимый длительный ток кабеля.

435 Согласование защиты от перегрузки и защиты от короткого замыкания

435.1 Защита посредством общего устройства

Если устройство защиты от перегрузки соответствует требованиям раздела 433 и имеет отключающую способность не меньшую, чем значение ожидаемого тока короткого замыкания в месте, где оно установлено, то считают, что это устройство также обеспечивает защиту проводника, расположенного на стороне потребителя, от токов короткого замыкания.

Примечание — Это положение может не иметь силы для всего диапазона токов короткого замыкания; проверку осуществляют в соответствии с требованиями 434.3.

435.2 Защита посредством отдельных устройств

Требования разделов 433 и 434 относятся к устройству защиты от перегрузки и к устройству защиты от короткого замыкания соответственно.

Характеристики этих устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы сквозная мощность короткого замыкания не превышала значение, которое может выдержать, устройство защиты от перегрузки.

436 Ограничение сверхтока с помощью характеристик источника питания

Проводники следует считать защищенными от токов перегрузки и короткого замыкания, если их питание осуществляется от источника, сопротивление которого таково, что его максимальный ток не может превысить допустимый длительный ток проводников (например некоторые трансформаторы для питания звонков, некоторые сварочные трансформаторы и некоторые типы термопреобразователей).

Ключевые слова: электроустановки зданий; обеспечение безопасности; защита от сверхтока; характеристики защитных устройств; устройства защиты от токов перегрузки; устройства защиты от тока короткого замыкания; отключающая способность; время отключения полного тока короткого замыкания; согласованность защиты от перегрузки и защиты от короткого замыкания

Источник

Защита от перегрузки по току гост

ГОСТ Р 50571.4.43-2012/МЭК 60364-4-43:2008

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ. ЗАЩИТА ОТ СВЕРХТОКА

Low-voltage electrical installations. Part 4-43. Protection for safety. Protection against overcurrent

Дата введения 2014-01-01

1 ПОДГОТОВЛЕН Московским институтом энергобезопасности и энергосбережения на основе аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 «Электрические установки зданий»

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60364-4-43:2008* «Низковольтные электрические установки. Часть 4-43. Защита для обеспечения безопасности. Защита от сверхтока (IEC 60364-4-43:2008 «Low-voltage electrical installations — Part 4-43 — Protection for safety — Protection against overcurrent»).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5) и с общим наименованием комплекса национальных стандартов ГОСТ Р 50571.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации

Читайте также:  Ток через втягивающее реле

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 3, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

430.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к защите рабочих проводников от воздействия сверхтоков одним или несколькими устройствами, производящими автоматическое отключение от источника питания в случае перегрузки (раздел 433) и в случае короткого замыкания (раздел 434), кроме случаев, где сверхток ограничивается в соответствии с разделом 436 или где выполняются условия, приведенные в 433.3 (отсутствие необходимости установки устройства защиты от перегрузки) или в 434.3 (отсутствие необходимости установки устройства защиты от тока короткого замыкания).

В стандарте также установлены требования и условия по координации работы устройств защиты от перегрузки и устройств защиты от тока короткого замыкания (см. раздел 435).

Примечание 1 — Рабочий проводник, защищенный от перегрузки в соответствии с разделом 433, считается также защищенным от повреждений, в результате которых возникают сверхтоки, подобные токам перегрузки.

Примечание 2 — Требования настоящего стандарта не учитывают внешние воздействия.

Примечание 3 — Устройства защиты проводников согласно стандарту не обязательно защищают оборудование, соединенное с проводниками.

Примечание 4 — Гибкие кабели (шнуры), соединяющие оборудование с помощью вилок и розеток со стационарными установками, не входят в область распространения настоящего стандарта и не обязательно защищаются от сверхтока.

Примечание 5 — Разъединение проводников в настоящем стандарте не означает отделение в целях безопасности.

430.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*, при этом для недатированных ссылок действительным является последнее издание соответствующего нормативного документа, (включая поправки):

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 60269-2 Предохранители плавкие низковольтные. Часть 2: Дополнительные требования к плавким предохранителям, используемым квалифицированным персоналом (главным образом, промышленного назначения). Примеры стандартизированных систем плавких предохранителей от А до J [IEC 60269-2 Low-voltage fuses — Part 2: Supplementary requirements for fuses for use by authorized persons (fuses mainly for industrial application) — Examples of standardized systems of fuses A to J]

МЭК 60269-3 Предохранители плавкие низковольтные. Часть 3: Дополнительные требования к плавким предохранителям, используемым неквалифицированным персоналом (главным образом, бытового и аналогичного назначения). Примеры стандартизированных систем плавких предохранителей от А до F [IEC 60269-3 Low-voltage fuses — Part 3: Supplementary requirements for fuses for use by unskilled persons (fuses mainly for household or similar applications) — Examples of standardized systems of fuses A to F]

МЭК 60269-4 Предохранители плавкие низковольтные. Часть 4. Дополнительные требования к плавким вставкам для защиты полупроводниковых устройств (IEC 60269-4 Low-voltage fuses — Part 4: Supplementary requirements for fuse-links for the protection of semiconductor devices)

МЭК 60364-4-41 Электрические установки зданий. Часть 4-41. Защита для обеспечения безопасности. Защита от электрического удара (IEC 60364-4-41 Low-voltage electrical installations — Part 4-41: Protection for safety — Protection against electric shock)

МЭК 60364-5-52:2001 Электрические установки зданий. Часть 5-52. Выбор и установка электрооборудования. Системы проводки (IEC 60364-5-52 Electrical installation of buildings. Part 5-52. Selection and erection of electrical equipment. Wiring systems)

МЭК 60439-2 Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 2. Частные требования к системам сборных шин (шинопроводам) [IEC 60439-2 Low-voltage switchgear and controlgear assemblies — Part 2: Particular requirements for busbar trunking systems (busways)]

МЭК 60724 Температурные пределы короткого замыкания для электрических кабелей на расчетные напряжения 1 кВ (Um=1,2 кВ) и 3 кВ (Um=3,6 kV) [IEC 60724 Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages of 1 kV (Um=1,2 kV) and 3 kV (Um=3,6 kV)]

МЭК 60898 (все части) Выключатели автоматические для максимальной токовой защиты установок бытового и аналогичного назначения. [IEC 60898 (all parts) Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations]

МЭК 60947-2 Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 2. Прерыватели цепи (IEC 60947-2 Low-voltage switchgear and controlgear — Part 2: Circuit-breakers)

МЭК 60947-3 Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 3. Выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и блоки предохранителей (IEC 60947-3 Low-voltage switchgear and controlgear — Part 3: Switches, disconnectors, switch-disconnectors and fuse-combination units)

МЭК 60947-6-2 Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 6-2. Многофункциональная аппаратура. Коммутационные устройства (или аппаратура) управления и защиты (CPS) [IEC 60947-6-2 Low-voltage switchgear and controlgear. Part 6-2: Multiple function equipment. Control and protective switching devices (or equipment) (CPS)]

МЭК 61009 (все части) Выключатели автоматические, работающие на остаточном токе, со встроенной защитой от сверхтоков бытовые и аналогичного назначения (RCBO’s)

IEC 61009 (all parts) Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs)

МЭК 61534 (все части) Системы шинопроводов

IEC 61534 (all parts) Powertrack systems

430.3 Общие требования

Защитные устройства должны отключать любой сверхток в проводниках электрической цепи прежде, чем такой ток может вызвать опасность из-за тепловых или механических воздействий, вредных для изоляции, соединений, оконцеваний или материалов, окружающих проводники.

431 Требования к различным типам цепей

431.1 Защита линейных проводников

431.1.1 Обнаружение сверхтока должно быть обеспечено для всех линейных проводников, кроме случаев, приведенных в 431.1.2.

Это должно вызвать разъединение проводника, в котором сверхток обнаружен, но не обязательно разъединение других рабочих проводников.

Если разъединение одной фазы может привести к опасности, например в случае питания трехфазного двигателя, должны быть приняты соответствующие меры.

431.1.2 В системах ТТ или TN, для цепей, подключенных к линейным проводникам и в которых нейтральный проводник не используется для распределения, допускается не предусматривать обнаружение сверхтока в одном из линейных проводников, при условии, что одновременно выполняются следующие условия:

a) на стороне источника питания этой цепи имеется защита для обнаружения несимметричной нагрузки и предназначенная для разъединения всех линейных проводников;

b) на стороне нагрузки защитного устройства, упомянутого в перечислении а), нейтральный проводник не используется для распределения от искусственной нейтральной точки.

431.2 Защита нейтрального проводника

431.2.1 Системы ТТ или TN

В случае, если площадь поперечного сечения нейтрального проводника эквивалентна сечению линейных проводников и ожидаемый ток в нейтральном проводнике не превышает значения тока в линейном проводнике, то нет необходимости в обнаружении сверхтока для нейтрального проводника или установки отключающего устройства для этого проводника.

Если площадь поперечного сечения нейтрального проводника меньше чем у линейного, необходимо обеспечить обнаружение сверхтока в нейтральном проводнике. Это обнаружение должно вызвать разъединение линейных проводников, но не обязательно нейтрального проводника.

В обоих случаях нейтральный проводник должен быть защищен от тока короткого замыкания.

Примечание — Эта защита может быть обеспечена защитным устройством от сверхтока линейных проводников. В этом случае нет необходимости обеспечения защиты от сверхтока в нейтральном проводнике или в установке отключающего устройства для этого проводника.

В случае если ожидаемый ток в нейтральном проводнике превышает значение тока в линейных проводниках, то применяют требования 431.2.3.

За исключением разъединения, требования для нейтрального проводника применяют к PEN проводнику.

431.2.2 IT-системы

В системе с распределительной нейтралью необходимо обеспечить обнаружение сверхтока для нейтральных проводников каждой цепи. Обнаружение сверхтока должно вызвать разъединение всех рабочих проводников соответствующей цепи, включая нейтральный проводник. Эта мера не является необходимой, если:

— данный нейтральный проводник эффективно защищается от сверхтока, а защитное устройство установлено со стороны питания, например, на вводе в установку или

— если данная цепь защищается защитным устройством, управляемым дифференциальным током с расчетным дифференциальным током, не превышающим 0,2 от длительно допустимого тока соответствующего нейтрального проводника. Это устройство должно отключать все рабочие проводники соответствующей цепи, включая нейтральный проводник. Устройство должно иметь достаточную отключающую способность для всех полюсов.

Примечание — IT-систему с распределенной нейтралью использовать не рекомендуется.

431.2.3 Токи высших гармоник

Обнаружение перегрузки должно быть обеспечено для нейтрального проводника в многофазной схеме, где гармонический состав токов в линейных проводниках таков, что ожидаемое значение тока в нейтральном проводнике может превысить длительно допустимый ток. Обнаружение перегрузки в нейтральном проводнике должно вызывать разъединение линейных проводников, но не обязательно нейтрального проводника. Там где нейтральный проводник разъединяется, применяют 431.3.

Примечание — Требования относительно защиты нейтральных проводников приведены в МЭК 60364-5-52.

431.3 Разъединение и повторное соединение нейтрального проводника в многофазных системах

Там, где требуется разъединение нейтрального проводника, разъединение и повторное соединение выполняется таким образом, чтобы нейтральный проводник не был разъединен до разъединения линейных проводников и был повторно соединен одновременно с или перед соединением линейных проводников.

432 Классификация защитных устройств

Защитные устройства классифицируются в соответствии с 432.1-432.3.

432.1 Устройства, обеспечивающие защиту от тока перегрузки и от тока короткого замыкания

За исключением требования, приведенного в 434.5.1, устройства защиты от тока перегрузки и от тока короткого замыкания должны быть способными к отключению любого сверхтока, включая ожидаемое значение тока короткого замыкания в точке, где устройство установлено. В качестве таких устройств могут использоваться:

— автоматические выключатели с комбинированными расцепителями;

— выключатели в сочетании с предохранителями;

Источник

ПУЭ. Раздел 3. Защита и автоматика

14.01.2017 Комментариев нет 154042

Раздел 3. Защита и автоматика

Глава 3.1. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ

Область применения, определения

3.1.1. Настоящая глава Правил распространяется на защиту электрических сетей до 1 кВ, сооружаемых как внутри, так и вне зданий. Дополнительные требования к защите сетей указанного напряжения, вызванные особенностями различных электроустановок, приведены в других главах Правил.

Читайте также:  Естественные токи в природе

3.1.2. Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Требования к аппаратам защиты

3.1.3. Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети (см. также гл. 1.4).

Допускается установка аппаратов защиты, нестойких к максимальным значениям тока КЗ, а также выбранных по значению одноразовой предельной коммутационной способности, если защищающий их групповой аппарат или ближайший аппарат, расположенный по направлению к источнику питания, обеспечивает мгновенное отключение тока КЗ, для чего необходимо, чтобы ток уставки мгновенно действующего расцепителя (отсечки) указанных аппаратов был меньше тока одноразовой коммутационной способности каждого из группы нестойких аппаратов, и если такое неселективное отключение всей группы аппаратов не грозит аварией, порчей дорогостоящего оборудования и материалов или расстройством сложного технологического процесса.

3.1.4. Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.).

3.1.5. В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия).

3.1.6. Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам.

3.1.7. Каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значения номинального тока аппарата, уставки расцепителя и номинального тока плавкой вставки, требующиеся для защищаемой им сети. Надписи рекомендуется наносить на аппарате или схеме, расположенной вблизи места установки аппаратов защиты.

Выбор защиты

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.

Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью.

Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

3.1.9. В сетях, защищаемых только от токов КЗ (не требующих защиты от перегрузки согласно 3.1.10), за исключением протяженных сетей, например сельских, коммунальных, допускается не выполнять расчетной проверки приведенной в 1.7.79 и 7.3.139 кратности тока КЗ, если обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам проводников, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

  • 300% для номинального тока плавкой вставки предохранителя;
  • 450% для тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку);
  • 100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки);
  • 125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратной зависящей от тока характеристикой; если на этом автоматическом выключателе имеется еще отсечка, то ее кратность тока срабатывания не ограничивается.

Наличие аппаратов защиты с завышенными уставками тока не является обоснованием для увеличения сечения проводников сверх указанных в гл. 1.3.

3.1.10. Сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией, должны быть защищены от перегрузки.

Кроме того, должны быть защищены от перегрузки сети внутри помещений:

  • осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также в пожароопасных зонах;
  • силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях — только в случаях, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводников;
  • сети всех видов во взрывоопасных зонах — согласно требованиям 7.3.94.

3.1.11. В сетях, защищаемых от перегрузок (см. 3.1.10), проводники следует выбирать по расчетному току, при этом должно быть обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:

  • 80% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией; для проводников, прокладываемых в невзрывоопасных производственных помещениях промышленных предприятий, допускается 100%;
  • 100% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), — для кабелей с бумажной изоляцией;
  • 100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) — для проводников всех марок;
  • 100% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией;
  • 125% для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой — для кабелей с бумажной изоляцией и изоляцией из вулканизированного полиэтилена.

3.1.12. Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее:

  • 100% номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах;
  • 125% номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.

Соотношения между длительно допустимой нагрузкой проводников к короткозамкнутым электродвигателям и уставками аппаратов защиты в любом случае не должны превышать указанных в 3.1.9 (см. также 7.3.97).

3.1.13. В случаях, когда требуемая допустимая длительная токовая нагрузка проводника, определенная по 3.1.9 и 3.1.11, не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок, приведенных в гл. 1.3, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее, чем это требуется по расчетному току.

Места установки аппаратов защиты

3.1.14. Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Установка их должна быть выполнена так, чтобы при оперировании с ними или при их действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения окружающих предметов.

Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны для обслуживания только квалифицированному персоналу.

3.1.15. Аппараты защиты следует устанавливать, как правило, в местах сети, где сечение проводника уменьшается (по направлению к месту потребления электроэнергии) или где это необходимо для обеспечения чувствительности и селективности защиты (см. также 3.1.16 и 3.1.19).

3.1.16. Аппараты защиты должны устанавливаться непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии. Допускается в случаях необходимости принимать длину участка между питающей линией и аппаратом защиты ответвления до 6 м. Проводники на этом участке могут иметь сечение меньше, чем сечение проводников питающей линии, но не менее сечения проводников после аппарата защиты.

Для ответвлений, выполняемых в труднодоступных местах (например, на большой высоте), аппараты защиты допускается устанавливать на расстоянии до 30 м от точки ответвления в удобном для обслуживания месте (например, на вводе в распределительный пункт, в пусковом устройстве электроприемника и др.). При этом сечение проводников ответвления должно быть не менее сечения, определяемого расчетным током, но должно обеспечивать не менее 10% пропускной способности защищенного участка питающей линии. Прокладка проводников ответвлений в указанных случаях (при длинах ответвлений до 6 и до 30 м) должна производиться при горючих наружных оболочке или изоляции проводников — в трубах, металлорукавах, или коробах, в остальных случаях, кроме кабельных сооружений, пожароопасных и взрывоопасных зон, — открыто на конструкциях при условии их защиты от возможных механических повреждений.

3.1.17. При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.

3.1.18. При защите сетей с глухозаземленной нейтралью автоматическими выключателями расцепители их должны устанавливаться во всех нормально незаземленных проводниках (см. также 7.3.99).

При защите сетей с изолированной нейтралью в трехпроводных сетях трехфазного тока и двухпроводных сетях однофазного или постоянного тока допускается устанавливать расцепители автоматических выключателей в двух фазах при трехпроводных сетях и в одной фазе (полюсе) при двухпроводных. При этом в пределах одной и той же электроустановки защиту следует осуществлять в одних и тех же фазах (полюсах).

Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением.

3.1.19. Аппараты защиты допускается не устанавливать, если это целесообразно по условиям эксплуатации, в местах:

  1. ответвления проводников от шин щита к аппаратам, установленным на том же щите; при этом проводники должны выбираться по расчетному току ответвления;
  2. снижения сечения питающей линии по ее длине и на ответвлениях от нее, если защита предыдущего участка линии защищает участок со сниженным сечением проводников или если незащищенные участки линии или ответвления от нее выполнены проводниками, выбранными с сечением не менее половины сечения проводников защищенного участка линии;
  3. ответвления от питающей линии к электроприемникам малой мощности, если питающая их линия защищена аппаратом с уставкой не более 25 А для силовых электроприемников и бытовых электроприборов, а для светильников — согласно 6.2.2;
  4. ответвления от питающей линии проводников цепей измерений, управления и сигнализации, если эти проводники не выходят за пределы соответствующих машин или щита или если эти проводники выходят за их пределы, но электропроводка выполнена в трубах или имеет негорючую оболочку.
Читайте также:  При каком наименьшем напряжении установился ток насыщения

Не допускается устанавливать аппараты защиты в местах присоединения к питающей линии таких цепей управления, сигнализации и измерения, отключение которых может повлечь за собой опасные последствия (отключение пожарных насосов, вентиляторов, предотвращающих образование взрывоопасных смесей, некоторых механизмов собственных нужд электростанций и т. п.). Во всех случаях такие цепи должны выполняться проводниками в трубах или иметь негорючую оболочку. Сечение этих цепей должно быть не менее приведенных в 3.4.4.

Источник

Защита от перегрузки по току гост

МЕХАНОТРОНИКА:

ПРОБЛЕМА ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ В СЕТЯХ 0,4 кВ

Сергей Гондуров, генеральный конструктор
Михаил Пирогов, начальник отдела системотехники
Илья Иванов, ведущий инженер отдела системотехники
ООО «НТЦ «Механотроника», г. Санкт-Петербург

Сети 0,4 кВ – важный узел в передаче электроэнергии от источника к потребителю. От его надежности напрямую зависит работа всех промышленных и сельскохозяйственных предприятий, электростанций и подстанций. Еще недавно проблема дальнего резервирования (ДР) сетей 0,4 кВ не имела качественного решения.

Осуществить резервирование в сети 0,4 кВ теми же методами, что и в высоковольтной сети не удавалось из-за существенного снижения тока короткого замыкания (КЗ) по мере удаления точки КЗ от источников питания.

Появление микропроцессорных устройств релейной защиты позволило решить проблему ДР в сетях 0,4 кВ благодаря реализации алгоритма, в основе которого лежит принципиально новая идея, ранее не существовавшая в мировой практике.

ТРАДИЦИОННАЯ МЕТОДИКА ВЫБОРА УСТАВОК

Рассмотрим проблему ДР на примере выбора уставок срабатывания защиты вводного выключателя подстанции 10/0,4 кВ мощностью 1000 кВА (рис. 1). Отметим, что в данном случае нагрузка Н1, Н2, Н3 не содержит в своем составе электродвигатели.

Рис. 1. Схема электроустановки

Уставки срабатывания защит выбираются в соответствии с рекомендациями [1].

Выбор уставок автоматического выключателя QF2 защиты электродвигателя

Токовая отсечка. Токовую отсечку выключателя отстраивают от пускового тока электродвигателя по выражению:

где K н – коэффициент надежности отстройки отсечки от пускового тока электродвигателя, принимается равным 1,5;
1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение может быть на 5% выше U ном электродвигателя.

Уставка срабатывания токовой отсечки составляет I с.о. ≥ 3528 А. Выдержка времени срабатывания минимальна и составляет 0,1 с.

Защита от перегрузки. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из условия возврата защиты после окончания пуска или самозапуска электродвигателя по выражению:

, (2)

где K н – коэффициент надежности, учитывающий запас по току, неточности настройки и разброс срабатывания защиты;
K в – коэффициент возврата защиты;
I ном – номинальный ток электродвигателя.

Для автоматических выключателей серии ВА с полупроводниковым расцепителем БПР: K в = 0,97÷0,98, K н =1,19÷1,32. По выражению (2) I с.п. = 1,25 · I ном = 400 А.

Время срабатывания защиты от перегрузки принимается из условия несрабатывания защиты при пуске или самозапуске электродвигателя и определяется по выражению:

где t с.п. – время срабатывания защиты при токе, равном пусковому;
t пуск – длительность пуска электродвигателя.

Время срабатывания защиты от перегрузки t с.п. = 4,5 с.

Выбор уставок срабатывания защит автоматических выключателей QF4, QF5

Токовая отсечка. Ввиду отсутствия на данном присоединении двигательной нагрузки, уставка срабатывания отсечки определяется по следующему выражению:

где K н – коэффициент надежности, для автоматических выключателей серии ВА составляет 1,5;
I раб.макс – максимальный рабочий ток присоединения, равный в данном случае I ном .

По выражению (4) находим I с.о. = 1,5 · I раб.макс =108 А.

Согласование с отсечками выключателей отходящих линий не производим ввиду их отсутствия.
Уставка времени срабатывания токовой отсечки выбирается минимальная – 0,1 с.

Защита от перегрузки. На данных присоединениях защита от перегрузки не используется, в связи с этим установлены автоматические выключатели, имеющие только электромагнитные расцепители.

Выбор уставок срабатывания защит автоматического выключателя QF3

Токовая отсечка. Определяется по двум условиям, из которых принимается наибольшее значение.
1-е условие: несрабатывание при максимальном рабочем токе. Определяется по выражению (4) и составляет:

2-е условие: согласование с отсечками выключателей отходящих линий. Определяется по выражению:

где K н.с. – коэффициент надежности согласования, равный 1,4;
I с.о.л. – наибольший из токов срабатывания отсечек выключателей отходящих линий, составляющий 108 А.

По выражению (5) I с.о. = 151 А.
Таким образом, наибольшее значение I с.о. =216 А.
Выдержка времени срабатывания отсечки определяется по выражению:

где t с.о.л. – выдержка времени срабатывания отсечки выключателя отходящей линии;
Δt – ступень селективности, равная 0,15 с.
Уставка выдержки времени срабатывания токовой отсечки t с.о. = 0,25 с.

Защита от перегрузки. На данном присоединении защита от перегрузки не используется.

Выбор уставок срабатывания защит автоматического выключателя QF1

Токовая отсечка. Выбор уставки срабатывания отсечки вводного автоматического выключателя определяется при полной нагрузке секции и электродвигателя с наибольшим пусковым током:

, (7)

где K н – коэффициент надежности, равный 1,5;
– сумма максимальных рабочих токов электроприемников, кроме двигателя с наибольшим пусковым током;
I пуск.макс – наибольший пусковой ток.

По выражению (7) ток срабатывания отсечки вводного выключателя составляет I с.о. = 4356 А.
Согласование с отсечками выключателей отходящих линий определяется по выражению (5) и составляет I с.о. = 4939 А.
Из полученных значений выбираем максимальное I с.о. = = 4939 А.
Выдержка времени срабатывания отсечки определяется по выражению (6) и составляет t с.о. = 0,4 с.

Защита от перегрузки. Уставка защиты от перегрузки рассчитывается так же, как и для электродвигателя (2), однако вместо I ном используется максимальный рабочий ток, который с учетом допустимой перегрузки трансформатора 1,2 составляет I раб.макс = 1,2 · I н.т. = 1734 А.
По выражению (2) уставка срабатывания защиты от перегрузки I с.п. = 1,25 · I раб.макс =2167,5 А.
Время срабатывания защиты в 2 раза больше длительности пуска электродвигателей и составляет t с.п. = 2 · t пуск = 6 с.

Анализ выбранных уставок

Рассчитав токи КЗ [2], представим их в виде графика (рис. 2), где кривая указывает значение тока дугового двухфазного КЗ на кабельной линии ВВГ 3×70 + 1×35 по мере удаления от шин подстанции. Значения I с.о. и I с.п соответствуют значениям уставок срабатывания защит вводного выключателя QF1. На графике видно, что токовая отсечка вводного выключателя QF1, начиная с 84 м, не выполняет резервирование защит отходящего выключателя QF3. Защита от перегрузки также не удовлетворяет выбору проводников по условиям нагрева при КЗ [4] и нарушает требования п.1.4.16 ПУЭ [3]. Это означает, что при возникновении КЗ вне зоны резервирования защиты вводного выключателя QF1 и при отказе отходящего выключателя QF3 произойдет термическое повреждение кабеля по всей его длине, а в наихудшем случае – пожар в кабельных каналах.

Рис. 2. Токи КЗ на кабельной линии ВВГ 3×70 + 1×35 по мере удаления от шин подстанции

Пример расчета дан для простой схемы, в которой преобладает нагрузка с малой кратностью пускового тока. В более сложных случаях (наличие групп электродвигателей средней и большой мощности) уставки вводного выключателя увеличатся и, как следствие, зона ДР резко сократится (до 60–70 м).

Существующие автоматические выключатели различных производителей не способны решить эту проблему, так как принцип действия их защит одинаков: сравнение действующего значения тока с уставкой, которая должна быть отстроена от токов пуска и самозапуска. Основная причина появления зон, в которых защита вводного выключателя не способна резервировать отходящие выключатели, – резкое, в отличие от сетей среднего и высокого напряжения, снижение токов КЗ по мере удаления от источника питания, а также большие пусковые токи электродвигателей.

Защита ДР должна быть построена с учетом этих явлений и выполняться на принципах, точно определяющих факт возникновения КЗ, а не факт превышения током КЗ уставки. Благодаря появлению блоков цифровой релейной защиты это стало осуществимо.

АЛГОРИТМ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

Впервые алгоритм ДР отказов защит выключателей был реализован А. В. Беляевым и М. А. Эдлиным в блоках БМРЗ-0,4 в 2000 г.

Многолетний опыт эксплуатации показал, что ДР в БМРЗ-0,4 надежно срабатывает при всех видах КЗ, достоверно определяет и не срабатывает при пусках или самозапусках электродвигателей, а также при повреждениях в высоковольтной сети. Алгоритм ДР основан на анализе переходного процесса, возникающего при КЗ, пусках или самозапусках электродвигателей. В основу алгоритма заложен анализ активного тока при возникновении КЗ в кабельных линиях и реактивного в случае пуска или самозапуска электродвигателей.

Особенность алгоритма ДР – анализ не абсолютных величин токов, а их производных, что существенно увеличивает зоны резервирования, ограниченные минимальным диапазоном измерения цифрового устройства, и позволяет с высокой точностью определить границу зоны ДР вне зависимости от нормируемых погрешностей измерений. Принцип функционирования данного алгоритма требует детального рассмотрения в отдельной статье.

Сегодня БМРЗ-0,4 – это единственное в мире устройство, которое проверено эксплуатацией и натурными испытаниями с реальными КЗ, выполняющее ДР отказов защит выключателей 0,4 кВ. Блоки БМРЗ-0,4 широко применяются на объектах нефтегазовой промышленности и в процессе эксплуатации зарекомендовали себя как надежное и качественное комплексное решение по защите и автоматике подстанции.

ВЫВОДЫ

В каждом проектном или эксплуатационном случае требуется проверка зон ДР для предотвращения пожаров в кабельных каналах. Проверку необходимо проводить для всех схем с кабельными линиями длиной более 60 метров.
Существующие модели автоматических выключателей не могут обеспечить ДР по принципу действия защиты.
Многолетний опыт эксплуатации доказал, что блоки БМРЗ-0,4 позволяют решить актуальную проблему ДР благодаря применению принципиально нового алгоритма.

ЛИТЕРАТУРА

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник