Электрические сети цеховых потребителей электроэнергии, страница 6

Более дорогостоящими, но и более совершенными по сравнению с плавкими предохранителями являются автоматические выключатели. Эти аппараты многократного действия, снабженные устройствами выдержки времени, обеспечивают избирательное действие защиты. Все автомати­ческие выключатели имеют в каждой фазе (полюсе) максимальное реле, называемое расцепителем. Расцепитель состоит из двух элементов: на­гревательного из биметаллической пластинки, осуществляющего защиту от перегрузок с выдержкой времени, и электромагнитного, осуществляю­щего максимальную токовую защиту без выдержки времени (отсечки) при токах КЗ.

Автоматические выключатели выпускают на номинальные токи 50 — 1500 А, они выполняются двухполюсными для постоянного тока на напряжения до 400 В и двух- и трехполюсными для переменного тока на напряжения до 660 В включительно. Автоматические выключатели отключают токи КЗ в цепях 0,4 кВ 10 000 — 30 000 А, что соответствует мощности трансформаторов до 1000 кВА.

В осветительных сетях напряжением 220 — 380 В, имеющих заземлен­ную нейтраль, желательно применение однополюсных автоматических выключателей. В этом случае при замыкании на землю отключается только треть ламп.

В настоящее время широкое распространение в цеховых сетях находят автоматические выключатели серии Э, имеющие регулируемую зависи­мую часть защитной характеристики и регулируемую кратность мгновен­ного тока срабатывания расцепителя ступенями при 4 —8 —12-кратной установке тока расцепителя.

Для любого типа расцепителя номинальный ток выбирают из условия

                                 (5)

где — номинальный ток расцепителя; — расчетный ток сети, и по условиям перегрузки пусковыми токами для комбинированных расцепите- лей по соотношению

   (6)

где к — коэффициент, зависящий от длительности нуска, принимается согласно справочным данным.

Для автоматических выключателей, имеющих только электромагнит­ный расцепитель, ток уставки срабатывания ограничивается условием

                             (7)

где — допустимый ток проводника.

Для автоматических выключателей серии A3100 с нерегулируемым расцепителрм и обратнозависимой характеристикой допускается условие

                                   (8)

а для автоматических выключателей серий АВМ и Э с регулируемой обратнозависимой характеристикой

                             (9)

При выполнении сетей напряжением до 1000 В необходимо обеспечить избирательность действия защиты. Число ступеней защиты должно быть не более двух-трех: ответвление к приемнику, к распределительному шкафу или шинопроводу и главная магистраль от трансформатора. В при­мере на рис. 13 при повреждении одного из двигателей должен сработать предохранитель П₄, отключающий только поврежденный элемент. Если повреждение произошло на линии, то должен сработать предохранитель П₃, защищающий трансформатор. Считается, что избирательности в ра­боте предохранителей можно достичь в том случае, если номинальные токи плавких вставок последующего и предыдущего предохранителей различаются не менее чем на две ступени по направлению потока энергии.

Выбор сечений проводов и жил кабелей силовых приемников.

Выбор сечений проводов, жил кабелей и шин производится по сле­дующим техническим и экономическим показателям:

1)  по нагреву длительно допустимым (расчетным) током;

2) по нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ;

3) по потере напряжения в проводах и жилах кабелей от проходя щего по ним тока в нормальном и аварийном режимах;

4) по механической прочности устойчивости к механической нагрузке;

5) по экономической плотности тока.

Экономическая плотность тока  по ПУЭ определяется числом часов использования максимума нагрузки и материалом провода:

                                   (10)

где  — расчетный ток;  — экономическая плотность тока.

Экономическая плотность тока дается без учета некоторых сущест­венных факторов, влияющих на выбор экономически целесообразного сечения, например длины питающих линий, стоимости электроэнергии, в связи с чем (10) не дает удовлетворительных результатов.

В соответствии с «Основными методическими положениями технико-экономических расчетов в энергетике» экономически целесообразное сечение должно определяться по условию