Выбор автоматических выключателей

 

 

Автоматические выключатели, применяемые на напряжение до 1 кВ, выпус-каются с расцепителями трех видов:

 

1) тепловым с обратно зависимой от тока нагрузки выдержкой времени;

 

2) электромагнитным с независимой от тока характеристикой;

 

3) полупроводниковыми расцепителями.

 

Полупроводниковый расцепитель имеет возможность:

 

1) регулирования тока при нагрузке с установкой тока трогания и регулирова-нием времени срабатывания 4, 8, 16 с;

 

2) регулирования при КЗ с установкой тока трогания (3-10) I_ном и регулирова-нием времени срабатывания 0, 1; 0, 25; 0, 4 с. Электромагнитный расцепитель при этом отсутствует.

 

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

 

1) номинальному напряжению, В

н.вкл ^≥ н.с^,

 

где U_н.вкл – номинальное напряжение выключателя; U_н.с – номинальное напряжение сети.

 

2) номинальному току, А

н.вкл ^≥ р^,

 

где I_н.вкл – номинальный ток выключателя; I_р–расчетный ток участка цепи.

 

3) номинальному току, А расцепителя: 3.1) теплового

н.т.р ^≥ р^,

3.2) электромагнитного

н.э.р ^≥ р^,

где Iн.т.р – номинальный ток теплового расцепителя, А;

 

Iн.э.р–номинальный ток электромагнитного расцепителя А.

 

 

(99)

 

 

(100)

 

 

(101)

 

(102)

 

 

 

3.3) комбинированного

н.э.р ≥ з ∙ р,

(103)

где k_з – коэффициент защиты определяется согласно [27, 28, 29].

 

Значения I_н.т.р. и I_н.э.р. округляются до табличных значений.

 

При определении токов срабатывания расцепителей учитывают коэффициен-ты разброса k_р = 1 - 1, 1 и надежности k_н = 1, 1 - 1, 3, срабатывания:

 

3.3.1) теплового расцепителя, А

ср.т.р ≥ р ∙ н ∙ р,	(104)
3.3.2) электромагнитного расцепителя, А
ср.э.р ≥ р ∙ н ∙ пик.	(105)

4) Автоматические выключатели должны быть проверены:

 

4.1) по отключающей способности, А

		н.откл ≥ п0.	(106)
4.2) по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.
Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится
		ч(3) =	(3)
			кз мин	≥ 1, 5	(107)
				ср.э.р
Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится
		(1) =		(1)
			кз мин	≥ 3	(108)
		ч
				ср.э.р
где (3)	и (1)	определится согласно (96) и (97);
кз мин	кз мин
4.3) Выбранный автоматический выключатель не должен являлся ограничите-
лем пропускной способности выбранного сечения проводника, в А, по условию
		дл.доп ≤ ср.э.р;	(109)
4.3.1) для автоматических выключателей с нерегулируемой характеристикой
		ср.т.р ≤ дл.доп;	(110)
4.3.2) для автоматических выключателей с регулируемой характеристикой
		ср.т.р ≤ 1, 25 ∙ дл.доп;	(111)
4.4) на динамическую стойкость по условию

 

 

дин ≤ уд.

(112)

 

Рекомендуются к установке автоматические выключатели серии АЕ 2000, А 37, ВА и Электрон представленные в [29].

 

 

Например, для защиты электроприемника №1 – «Отрезной станок с ножовоч-ной пилой», I_н = 4, 24, I_пуск/I_н = 5 согласно таблице «Исходные данные».

 

Выбирается автоматический выключатель ВА47-29 с тепловым и электромаг-нитным расцепителями. параметрами U_н = 450 В, I_н.вкл = 6 А, т.к. согласно (100)

63 ≥ 4, 24

 

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (104)

_ср.т.р ≥ 1, 1 ∙ 1, 25 ∙ 4, 24 = 5, 83 А.

 

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда I_н.т.р = 6 А.

 

Пиковый ток одного электроприемника равен пусковому току согласно (39) и по исходным данным, определится

_пик = _пуск = 5 ∙ _н = 5 ∙ 4, 24 = 21, 2 А.

 

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (105)

_ср.э.р ≥ 1 ∙ 1, 25 ∙ 21, 2 = 26, 5 А

 

при значении уставки 10× I_н.т.р для ВА47-29,

_н.э.р ≥ 10 ∙ 6 = 60 А

 

Проверка выбранного автоматического выключателя:

 

по отключающей способности согласно (106)

3 ≥ 1, 196, кА.

 

Условие проверки выполняется.

 

По чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

 

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (107) при _кз⁽³⁾_мин = 1, 076 кА, согласно (95),

_ч⁽³⁾ = ¹⁰⁷⁶₆₀ = 17, 93 ≥ 1, 5.

 

 

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (108) при _к⁽¹⁾_3мин = 0, 88 кА согласно (96),

_ч⁽¹⁾ = ⁸⁸⁰₆₀ = 14, 67 ≥ 3.

 

 

Условие проверки выполняется.

 

Выбранный автоматический выключатель не должен ограничивать пропуск-ную способность выбранного сечения проводника согласно (109) для электромаг-нитного расцепителя

19 ≤ 63 А.

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверка для теплового расцепителя для автоматических выключателей с не-регулируемой характеристикой для ВА47-29 согласно (110)

6, 0 ≤ 19 А

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверка на динамическую стойкость по условию согласно (112),

4, 5 ≥ 1, 692, кА

 

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА47-29. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 23.

 

 

Таблица 23 – Параметры аппарата защиты

 

 

ВА47-29

Параметр	Уставка	Значение параметра
Номинальный ток автомата, А	Iн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, А	Iн.т.р.	6, 0
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А	1, 45 · Iн.т.р.	1, 45·6, 0=8, 7
Ток срабатывания в зоне КЗ, А	10·Iн.т.р	10·6, 0 = 60
Ток электромагнитного расцепителя, А	Iср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с		0, 01
Предельная коммутационная способность, кА	Iн откл	4, 5

 

Например, для защиты линии, питающей шинопровод ШР1, выбор выполня-ется следующим образом.

 

Расчетный ток шинопровода I_р = 23, 69 А. параметры электроприемника с наибольшим пусковым током, подключенного к шинопроводу ШР-1 – №9 - Трубо-гибочный станок, I_н.макс = 14, 2 А, k_и = 0, 14, I_п/I_н = 6, 5.

 

Выбирается автоматический выключатель ВА 13-29 с тепловым и электромаг-нитным расцепителями и гидравлическим замедлителем, предназначенный для за-щиты распределительных и групповых цепей, имеющих различную нагрузку. Реко-мендуются к применению в вводно-распределительных устройствах на производ-стве [30]. Номинальные параметры U_н = 400 В, I_н.вкл = 63 А, согласно (100)

63 ≥ 23, 18

 

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (104)

_ср.т.р ≥ 1, 1 ∙ 1, 25 ∙ 23, 18 = 31, 87 А.

 

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда I_ср.т.р = 40 А.

 

Пиковый ток шинопровода

_пик = 14, 2 ∙ 6, 5 + (23, 18 − 0, 14 ∙ 14, 2) = 113, 49 А.

 

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (105)

_ср.э.р ≥ 1 ∙ 1, 25 ∙ 113, 49 = 141, 86 А

 

при значении уставки 6× I_н.т.р для ВА 13-29,

_ср.э.р ≥ 6 ∙ 40 = 260 А

 

Принимается I_ср.э.р = 260 А

 

Проверка выбранного автоматического выключателя по отключающей способности согласно (106)

10 ≥ 1, 683 кА.

 

Условие проверки выполняется.

 

по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

 

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (107),

_ч⁽³⁾ = ¹⁵¹⁴₂₆₀ = 5, 82 ≥ 1, 5

 

 

при _кз⁽³⁾_мин согласно (97),

_кз⁽³⁾_мин = 0, 9 ∙ 1, 683 = 1, 514 кА

 

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (108)

_ч⁽¹⁾ = ¹²⁸³₂₆₀ = 4, 93 ≥ 3

 

при _кз⁽¹⁾_мин = 0, 975 кА согласно (98),

_кз⁽¹⁾_мин = 0, 9 ∙ 1, 426 = 1, 283 кА

 

Условие проверки выполняется.

 

Выбранный автоматический выключатель не должен ограничивать пропуск-ную способность выбранного сечения проводника согласно (110) для электромаг-нитного расцепителя

42 ≤ 200 А

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверка для теплового расцепителя для автоматических выключателей с не-регулируемой характеристикой для ВА 13-29 согласно (111)

40 ≤ 42 А

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверка на динамическую стойкость по условию согласно (112),

10 ≥ 2, 385, кА

 

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА 13-29. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 24.

 

 

Таблица 24 – Параметры аппарата защиты

 

 

ВА 13-29

Параметр	Уставка	Значение параметра
Номинальный ток автомата, А	Iн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, А	Iн.т.р.
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А	1, 2 · Iн.т.р.	1, 2·40=48
Ток срабатывания в зоне КЗ, А	5·Iн.т.р	6·40 = 260
Ток электромагнитного расцепителя, А	Iср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с		0, 1
Предельная коммутационная способность, кА	Iн откл

 

Для защиты шин низкого напряжения (ШНН) ЦТП, выбор аппарата защиты выполняется следующим образом.

 

Расчетный ток двух секций ШНН определен согласно (15) используя полную мощность силовой и осветительной нагрузки цеха, определенную в п. 3.10. При вы-боре автоматического выключателя используется расчетный ток цеха, (а не расчет-ный ток одной секции), т.к. в аварийном режиме, при замкнутом секционном вы-ключателе через SF1 будет протекать ток двух секций ШНН цеха, поэтому,

295, 93

р.ШНН ⁼ _{√ 3 ∙ 0, 38} ^{= 449, 62 А.}

 

Параметры электроприемника, создающего наибольший пиковый ток – элек-троприемник №35 – Кран мостовой, I_н.макс = 55 А, k_и = 0, 01, I_п/I_н = 5, 8.

 

Выбирается автоматический выключатель ВА53-41 с полупроводниковым расцепителем. Параметры U_н = 380 В, I_н.вкл = 630А, т.к. согласно (101)

630 ≥ 449, 62

 

Пиковый ток ШНН согласно (40),

_пик = 55 ∙ 5, 8 + (449, 62 − 0, 01 ∙ 55) = 768, 07 А.

 

ток срабатывания теплового расцепителя согласно (105)

_ср.т.р ≥ 1, 1 ∙ 1, 25 ∙ 449, 62 = 618, 23 А.

 

Принимаем ближайшее большее значение тока теплового расцепителя из стандартного ряда I_ср.т.р = 630А.

 

ток срабатывания электромагнитного расцепителя согласно (106)

_ср.э.р ≥ 1 ∙ 1, 25 ∙ 768, 07 = 1056, 1 А

 

при значении уставки 2× I_н.т.р для ВА 53-41,

_ср.э.р ≥ 2 ∙ 630 = 1260 А

 

Принимается I_ср.э.р = 1260А

 

Проверка выбранного автоматического выключателя по отключающей способности согласно (107)

35 ≥ 4, 817 кА.

 

Условие проверки выполняется.

 

по чувствительности к токам трехфазного и однофазного КЗ.

 

Коэффициент чувствительности к току трехфазного КЗ определится по (108),

_ч⁽³⁾ = ⁴³³⁵₁₂₆₀ = 3, 44 ≥ 1, 5

 

при _кз⁽³⁾_мин согласно (97),

_кз⁽³⁾_мин = 0, 9 ∙ 4, 817 = 4, 335 кА

 

Коэффициент чувствительности к току однофазного КЗ определится по (109)

_ч⁽¹⁾ = ⁴³⁵⁷₁₂₆₀ = 3, 45 ≥ 3

 

при _кз⁽¹⁾_мин = 0, 975 кА согласно (98),

_кз⁽¹⁾_мин = 0, 9 ∙ 4, 841 = 4, 357 кА

 

Условие проверки выполняется.

 

Проверка на динамическую устойчивость по условию согласно (112),

135 ≥ 9, 062, кА

 

Окончательно принимается автоматический выключатель ВА53-41. Парамет-ры аппарата защиты сведены в таблицу 25.

 

 

Таблица 25 – Параметры аппарата защиты

 

 

ВА53-41

Параметр	Уставка	Значение параметра
Номинальный ток автомата, А	Iн.авт
Номинальный ток теплового расцепителя, А	Iн.т.р.
Ток срабатывания в зоне перегрузки, А	1, 2· Iн.т.р.	1, 2·630=756
Ток срабатывания в зоне КЗ, А	2·Iн.т.р	2·630 = 1260
Ток электромагнитного расцепителя, А	Iср.э.р
Время срабатывания в зоне КЗ, с		0, 02
Предельная коммутационная способность, кА	Iн откл

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: