Справочник заводского электрика - Выбор защиты в сетях напряжением до 1000 В

Для сетей напряжением до 1000 В выбор площади сечения проводов по нагреву должен согласовываться с выбором характеристик защитных устройств.
Защита сетей напряжением до 1000 В осуществляется плавкими предохранителями, автоматами (автоматическими выключателями) с расцепителями, тепловыми реле, действующими на магнитные пускатели или контакторы.

Рис. 24. Характеристика плавкой вставки предохранителя

Принцип действия плавкого предохранителя состоит в том, что при протекании тока выше определенного значения перегорает плавкая вставка, которая разрывает цепь защищаемого объекта. Плавкая вставка представляет собой проволоку или пластину из материала с повышенным удельным сопротивлением и низкой по сравнению с проводниковым материалом температурой плавления. Обычно в предохранителях, рассчитанных на малые токи, применяются свинец, цинк, сплав свинца и олова; на большие токи — сплав серебра, меди, алюминия.
Длина плавкой вставки определяется напряжением сети из расчета, чтобы плавление внутри предохранителя происходило без образования электрической дуги. Поэтому на предохранителях обозначают номинальное напряжение. Номинальный ток предохранителя — это наибольший ток, который плавкая вставка может выдержать длительное время не перегорая. Защитная характеристика плавкой вставки представляет собой зависимость времени плавления от кратности срока нагрузки (рис. 24).

32. Предохранители напряжением 500 В постоянного и переменного токов

* Для габарита I.
** Для габарита II.
Характеристики основных плавких предохранителей на напряжение 500 В постоянного и переменного токов приведены в табл. 32.
Для электроустановок с нагрузками, не имеющими длительных колебаний во времени в сторону увеличения от установленной мощности двигателя, номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть не более трехкратного по отношению к номинальному току линии: Iв≤3Iном л. Выбор плавких вставок для электродвигателей производится с учетом пусковых токов по формуле Iв≥Iв/α, где Iп—пусковой ток двигателя, А; α — коэффициент, учитывающий условия пуска, характер нагрузки.
При выборе безынерционной плавкой вставки для защиты одиночного электродвигателя с нечастыми пусками и длительностью пускового периода не более 2—2,5 с (электродвигатели металлорежущих станков, вентиляторов, насосов и т. п.) α=2,5; при выборе защиты одиночного электродвигателя с частыми пусками (электродвигатели кранов) или большой продолжительностью пускового периода (двигатели центрифуг, дробилок) α=1,6....2. В электродвигателях ответственных механизмов для предотвращения перегорания вставок предохранителей от толчков пусковых токов принимается ос — 1,6.
При защите магистрали, питающей силовую или смешанную нагрузку, за расчетный принимается максимальный кратковременный ток Iмакс кр· Этот ток находят как сумму токов — максимального пускового тока одного из двигателей данного присоединения Iмакс п и расчетного тока линии (присоединения) Iд (n—1) без учета рабочего тока двигателя с максимальным пусковым моментом:

Ток вставки Iв= Iмакс кр/2,5.
При отсутствии данных принимается следующая кратность пускового тока по отношению к номинальному: 5 — для трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором; 2,5 — для трехфазного двигателя с фазным ротором и двигателя постоянного тока.

33. Номинальные токи предохранителей и плавких вставок

При защите разветвленной сети устанавливают последовательно несколько предохранителей в разных частях схемы. В этом случае должна соблюдаться селективность (избирательность) защиты: первой должна перегорать плавкая вставка того предохранителя, который находится ближе к месту повреждения (короткого замыкания). Для обеспечения селективности необходимо, чтобы от приемника к источнику питания каждый следующий предохранитель имел плавкую вставку на одну-две ступени выше по шкале номинальных токов (табл. 33).
При защите предохранителями трехфазных электродвигателей возможен случай перегорания предохранителя в одной из фаз. При этом, когда напряжение подано только на две фазы, двигатель может работать длительное время, что приводит к чрезмерному перегреву изоляции обмотки. Этот недостаток устраняется защитой двигателей автоматическими выключателями и магнитными пускателями с тепловой защитой, которые обеспечивают одновременно защиту на всех трех фазах трехфазного двигателя.