7. КООРДИНАЦИЯ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
7.1. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Электроустановка должна быть защищена одним или несколькими устройствами автоматического отключения в случае появления сверхтоков (перегрузки, короткие замыкания) или недопустимых токов утечки.

Устройства защиты должны выбираться с учетом параметров электроустановки, ожидаемых токов короткого замыкания, характеристик нагрузки, условий прокладки и тепловых характеристик проводников.

Нормами МЭК 364-5-53, положенными в основу ГОСТ Р 50571.ХХ, находящегося на стадии утверждения, определены требования к выбору аппаратов защиты от сверхтоков и УЗО.

Кривая времятоковой характеристики, соответствующая допустимой тепловой нагрузке защищаемой электропроводки, должна лежать выше зоны времятоковой характеристики устройства защиты для всех возможных токов КЗ между минимальным и максимальным значениями.

Для времени срабатывания аппарата не более 0,1 секунды кривая допустимых значений I2t (интеграла Джоуля) электропроводки должна лежать выше кривой I2t защитного устройства, т.к. кривая характеристики I2t устройства защиты характеризует максимальные рабочие значения I2t как функцию ожидаемого тока КЗ при установленных условиях эксплуатации.

Время отключения полного тока КЗ в любой точке цепи не должно превышать времени, в течение которого температура проводников достигает допустимого предела.

Для короткого замыкания не более 5 секунд время t, в течение которого превышение температуры проводников от наибольшего значения допускаемой температуры в нормальном режиме до предельно допустимой температуры в режиме КЗ, может быть приблизительно вычислено по формуле:

где:
t — продолжительность, с ;
S — сечение проводника, мм2 ;
I — действующее значение тока КЗ, А;

К = 115 — для медных проводников с поливинилхлоридной изоляцией;
К = 135 — для медных проводников с резиновой изоляцией (в т.ч. с изоляцией из бутиловой резины и этиленпропиленовой резины), с изоляцией из сшитого полиэтилена;
К = 74 — для алюминиевых проводников с поливинилхлоридной изоляцией;
К = 87 — для алюминиевых проводников с резиновой изоляцией (в т.ч. с изоляцией из бутиловой резины и этиленпропиленовой резины), с изоляцией из сшитого полиэтилена;
К = 115 — для соединений медных проводников, выполняемых пайкой, что соответствует температуре 160 °С.

Значения предельно допустимых температур нагрева проводников при КЗ приведены в ПУЭ.

Вышеуказанная формула может быть представлена в виде:

I2 * t = K2 * S2.

Значение I2t должно указываться предприятиями-изготовителями как технический параметр изделия.

На практике проверка вышеуказанных условий требует только расчета максимальных и минимальных ожидаемых токов короткого замыкания.

Рассмотренный принцип выбора защиты от КЗ проиллюстрирован рис. 7.1 и 7.2.

Рис. 7.1. Кривые времятоковой характеристики устройств защиты и электропроводки (а — для лавких предохранителей; б — для автоматических выключателей)
C — кривая времятоковой характеристики, соответствующая допустимой тепловой нагрузке защищаемой электропроводки;
D1 — кривая срабатывания автоматического выключателя;
F — кривая срабатывания плавкого предохранителя (верхний предел зоны срабатывания);
X1 — минимальный ток КЗ, при котором обеспечивается защита устройством защиты от тока КЗ.

Рис. 7.2. Характеристики автоматического выключателя и электропроводки
C1 — кривая характеристики допустимого I2t защищаемого проводника;
D2 — I2t — характеристика автоматического выключателя;
X2 — максимальный ток КЗ, при котором обеспечивается защита автоматическим выключателем.




Оглавление