Глава пятая.
ЗАЩИТА И АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ГОРОДСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
1. Предохранители и выключатели.
Предохранители напряжением до 1000 В выпускаются на номинальные токи до 1000 А и предназначаются для защиты электрических установок с номинальным напряжением до 500 В от токов короткого замыкания и недопустимых длительных токовых перегрузок. Разрывная способность предохранителей характеризуется предельным отключаемым током короткого замыкания, равным эффективному значению периодической составляющей тока (в первый период протекания тока), который получился бы в данных условиях замыкания сети, при накоротко зашунтированных предохранителях.
Предохранители типа ПН-2 (предохранители с наполнителем) различаются по номинальным токам предохранителя и плавкой вставки (табл. 5-1).
Таблица 5-1
Технические данные предохранителей ПН-2
Защитные характеристики предохранителей при температуре окружающей среды +25оС представлены на рис. 5-1. На кривых показаны номинальные токи плавких вставок. Предохранители на 100 и 250 А при отключении тока 5000 и выше работают как токоограничивающие.
Рис. 5-1. Защитные характеристики плавких вставок предохранителей ПН-2:
1 — на 100 А; 2 — на 250 А; 3 — на 400 А; 4 — на 600 А
Предохранители типа НПН (предохранители насыпные неразборные) выпускаются на номинальные токи до 60 А, имеют плавкие вставки на номинальные токи: предохранитель НПН-15—плавкие вставки на 6, 10, 15А; предохранитель НПН-60М — плавкие вставки на 20, 25, 35, 45, 60А. Предохранители имеют предельный ток отключения 10 000 Аэфф.
Предохранители типа ПР-2 (предохранитель с разборным патроном без наполнителя) различаются по габаритам, номинальным напряжениям и токам предохранителя и плавкой вставки. Технические данные предохранителей приведены в табл. 5-2.
Технические данные предохранителей ПР-2
Предохранители напряжением выше 1000 В типа ПК (предохранители кварцевые) с заполнением кварцевым песком предназначаются для защиты электроустановок от токов короткого замыкания. Предохранители для защиты трансформаторов напряжения имеют маркировку ПКТ, с увеличенной мощностью отключения ПКУ, для наружной установки маркировка имеет букву Н. Предохранители можно применять только в сетях с напряжением, соответствующим номинальному напряжению предохранителя.
Таблица 5-3
Технические данные силовых предохранителей ПК
Шкала номинальных токов плавких вставок силовых предохранителей содержит токи: 2—3—5—7,5—10—15—20—30—40—50— 75—100—150—200—300—400 А. Силовые предохранители для наружной установки выпускаются в двух исполнениях: ПК-6н/30 и ПК-10н/30. Для напряжений 6 и 10 кВ, на все номинальные токи по шкале до 30 А. Технические данные предохранителей ПК указаны в табл. 5-3, предохранителей ПКУ — в табл. 5-4. Наибольшая разрывная мощность (трехфазная) предохранителей ПК составляет 200 МВ-А, предохранителей ПКУ напряжением 6—10 кВ — 350 ΜΒ-Α, напряжением 20—35 кВ — 500 MB A. Наименьший отключаемый ток в долях от номинального для предохранителей ПК 6—10 кВ с патроном 7,5 и 30 А и ПК-35 с патроном 10 и 20 А не ограничен, для других патронов 6—10 кВ наименьший ток составляет 1,3 номинального, для патронов 35 кВ он равен 3 номинальным токам. Предохранители ПКТ имеют наибольшую разрывную мощность (трехфазную) 1000 МВ-А, для предохранителей ПКТУ разрывная мощность не ограничивается.
Таблица 5-4
Технические данные силовых предохранителей ПКУ
Для определения времени работы предохранителей в каталогах приведены кривые средних значений времени плавления вставок в зависимости от величины протекающего тока и кривая значений времени гашения дуги в наиболее неблагоприятных условиях отключения. Полное время отключения силовыми предохранителями тока короткого замыкания большой кратности составляет 0,005—0,007 с. При этом ток короткого замыкания не достигает амплитудного значения, соответствующего условиям металлического замыкания в сети, а ограничивается величинами, наибольшие значения которых приведены в табл. 5-3 и 5-4.
Предельный номинальный ток патрона ПК напряжением 6 кВ составляет 75 А, напряжением 10 кВ — 50 А, напряжением 35 кВ — 20 А; предохранителей ПКУ напряжением 6 кВ — 50 А, 10 кВ — 40 А и 35 кВ — 20 А. На большие номинальные токи предохранители комплектуются из двух или четырех патронов. Для предохранителей внутренней установки всех типов применяются опорные изоляторы типов ОМА-6, ОМА-10 и ОА-35, для предохранителей наружной установки — изоляторы ОН-10.
Выключатели автоматические воздушные (автоматы) серии АВМ представляют собой модернизированные автоматы серии АВ. Они предназначены для работы в электрических силовых установках напряжением до 500 В и служат для автоматического размыкания цепей при. редко возникающих коротких замыканиях и недопустимых перегрузках, а также для нечастых коммутаций тех же цепей при нормальных условиях работы.
Серия состоит из автоматов четырех величин: АВМ-4, АВМ-10, АВМ-15 и АВМ-20. Автоматы изготавливаются для общего и специального применения, для стационарной и выдвижной установки. По роду привода автоматы выпускаются: с ручным непосредственным приводом, с ручным рычажным приводом и с дистанционным электромеханическим приводом.
По используемой максимальной токовой защите автоматы имеют следующие исполнения:
- Н — неизбирательные автоматы с максимальными расцепителями с обратнозависимой от тока выдержкой времени при перегрузках (с часовыми механизмами) и мгновенным срабатыванием при коротких замыканиях;
- С — избирательные (селективные) автоматы с максимальными расцепителями с обратнозависимой от тока выдержкой времени при перегрузках (с часовыми механизмами) и с независимой от тока выдержкой времени при коротких замыканиях;
- Б — автоматы мгновенного срабатывания без часовых механизмов с максимальными расцепителями мгновенного срабатывания при перегрузках и при коротких замыканиях;
- Автоматы без максимальных расцепителей. Технические данные стационарных трехполюсных автоматов переменного тока общего применения приведены в табл. 5-5.
Автоматы могут иметь два или три максимальных расцепителя. Выдержка времени при наименьшей уставке тока на шкале перегрузок и максимальной уставке часового механизма составляет не менее 10 с. При больших токах выдержка времени уменьшается. Часовой механизм допускает уменьшение времени срабатывания максимального расцепителя при перегрузках. Селективные автоматы С выпускаются с двумя уставками выдержки времени при коротких замыканиях 0,25 и 0,4 или 0,4 и 0,6 с.
Автоматы могут иметь добавочный расцепитель: независимый или минимального напряжения. Селективные автоматы расцепителя минимального напряжения не имеют. Независимый расцепитель предназначен для дистанционного отключения автомата. Расцепитель минимального напряжения отключает автомат при снижении напряжения до 30% номинального и ниже.
Технические данные стационарных трехполюсных автоматов переменного тока общего применения серии АВМ
Автоматы стационарные могут работать в электрических установках с максимальными токами, значения которых приведены в табл. 5-6.
Таблица 5-6
Максимальные токи автоматов стационарного исполнения
Время отключения неселективных автоматов Н и Б от момента возникновения короткого замыкания до момента полного исчезновения тока составляет: для автоматов АВМ-4 и АВМ-10 — 0,06 c, ABM-15 — 0,08 с и АВМ-20 — 0,095 с. Пусковая мощность (максимальная) катушки независимого расцепителя 900 Β·Α, мощность при длительном режиме расцепителя минимального напряжения 50 В А. Пусковой ток двигателя переменного тока электромагнитного привода составляет 35 А.
Автоматы с ручным и рычажным приводом имеют коммутатор на четыре цепи с двумя нормально отключенными и двумя нормально замкнутыми блок-контактами, с электромагнитным приводом — на шесть цепей по три блок-контакта, соответственно.
Выключатели автоматические воздушные серии А-3100 (установочные автоматы). Предназначены для нечастых (до 6 включений в час) оперативных включений и отключений электрических цепей и защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях, а также при недопустимых снижениях напряжения.
Автоматы выпускаются одно-, двух- или трех полюсные, напряжением 380 и 500 В, с возможностью установки блок-контактов без дистанционного расцепителя, блок-контактов и дистанционного расцепителя, блок-контактов и расцепителя нулевого напряжения, а также электромеханического привода. Основные данные трехполюсных автоматов напряжением 500 В приведены в табл. 5-7.
Таблица 5-7
Основные данные установочных автоматов серии А-3100
Номинальный ток автомата определяется номинальным током расцепителя. Тепловой расцепитель срабатывает с обратнозависимой от тока выдержкой времени. Электромагнитный расцепитель срабатывает без выдержки времени. Комбинированный расцепитель имеет как тепловой, так и электромагнитный элементы. Номинальные уставки на ток мгновенного срабатывания электромагнитных расцепителей и электромагнитных элементов комбинированных расцепителей указаны в табл. 5-8.
Таблица 5-8
Данные расцепителей и коммутационная способность установочных, автоматов
Расцепители максимального тока изготавливаются с нерегулируемыми уставками на ток и время срабатывания. Отклонения от уставки для автоматов А-3110 порядка +30%, для остальных — ±15%. Тепловые элементы комбинированных расцепителей не срабатывают при токе 1,1 номинального и срабатывают за время не более одного часа при токах 1,25—1,45 номинального тока расцепителя. Коммутационная способность выключателей при коэффициенте мощности цепи не менее 0,5 указана в табл. 5-8. Блок-контакты автомата имеют два нормально открытых и Два нормально закрытых контакта.
Электромагнитные контакторы серии КТ предназначены для дистанционного включения и отключения силовых цепей. Применяются также в устройствах автоматического включения резервного питания в сетях напряжением до 1000 В. Контактор не может быть использован для защиты электроустановок от ненормальных режимов.
Технические данные контакторов серии КТ приведены в табл. 5-9, Если по условиям работы необходимо, чтобы величина допустимого тока при продолжительном режиме включения не снижалась, то применяются контакты с серебряными накладками (по специальному заказу). Контакторы исполняются с втягивающими катушками, данные которых напряжением 220 и 380 В приведены в табл. 5-9. Собственное время втягивания якоря контактора 2 и 3 величин составляет 0,008 с, 4 и 5 величин 0,1 с, время отпадания якоря равно 0,5 и 0,1 с, соответственно. Втягивающие катушки обеспечивают надежную работу при снижении напряжения до 85% номинального и выдерживают повышенное напряжение до 105%.
Контакторы исполняются с двумя или тремя нормально отключенными и нормально замкнутыми блок-контактами. Допустимый продолжительный ток контактов 20 А. Реверсирующиеся контакторы для исключения возможного к. з. (в случае приваривания контактов) должны иметь механическую и электрическую блокировки. Электрическая блокировка осуществляется нормально замкнутыми блок-контактами. Механическая блокировка требует расположения одного контактора над другим. Блокировать можно только контакторы одной и той же величины.
Таблица 5-9
Основные технические данные контакторов
