4. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 380/220 В ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И ПЕРЕГРУЗКИ
4.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТЕ СЕТИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И ПЕРЕГРУЗКИ
Для предотвращения или уменьшения опасных последствий от к. з. применяют специальные защитные устройства, которые при возникновении к. з. автоматически срабатывают и отключают участок сети с повреждением, приведшим к короткому замыканию. Защиту от к. з. можно выполнять разными аппаратами, основными из которых для сетей напряжением 380/220 В являются предохранители и автоматические выключатели.
Защита от к. з. должна обладать необходимой чувствительностью и селективностью. Чувствительность характеризует способность защиты приходить в действие при к. з. в конце защищаемой зоны. Защищаемая зона состоит из основной и резервируемой. К основной зоне относится участок сети между рассматриваемым и ближайшими по направлению к потребителям защитными аппаратами.
Количественно чувствительность защиты оценивается по отношению наименьшего тока к. з. в основной защищаемой зоне к току срабатывания защитного аппарата. Для различных аппаратов регламентируемые значения этих отношений различны. Так, например, если защита выполнена предохранителями, то ток однофазного к. з. в конце основной зоны защиты должен превышать номинальный ток плавкой вставки ближайшего (по направлению к источнику питания) предохранителя не менее чем в 3 раза. Такое же требование к кратности тока к. з. предъявляется и в тех случаях, когда защита сети выполнена автоматическими выключателями с тепловыми расцепителями: ток однофазного к. з. не менее чем в 3 раза должен быть больше номинального тока теплового расцепителя. Если же автоматический выключатель имеет только электромагнитные расцепители, то кратность тока однофазного к. з. к уставке такого расцепителя должна быть не менее 1,25... 1,4.
Если защита не удовлетворяет требованиям к чувствительности, то следует принять меры по ее увеличению. Для повышения чувствительности увеличивают площадь поперечного сечения фазного и нулевого проводов, устанавливают дополнительные защитные аппараты, то есть секционируют сети, применяют более совершенные защитные устройства, такие, например, как ЗТ-0.4У2.
Под селективностью понимают способность защиты отключать к. з. ближайшим к месту его возникновения защитным аппаратом. Для защит, выполненных предохранителями, селективность обеспечивается, если номинальные токи плавких вставок последовательно включенных предохранителей различаются не менее чем на 2 ступени. Более подробно условия, обеспечивающие селективную работу защитных аппаратов, рассматриваются ниже.
Как и защита от к. з., защита от перегрузки должна предотвращать опасные последствия, вызываемые перегрузкой, путем своевременного отключения перегруженного электрическим током участка сети.
От перегрузки должны быть защищены сети жилых и общественных зданий, а также служебных и производственных помещений, где по условиям технологического процесса или режима работы сети может возникнуть длительная перегрузка проводов и кабелей. От перегрузки, кроме того, защищают сети в пожаро- и взрывоопасных помещениях независимо от особенностей технологических процессов в них или режимов сети, могущих вызвать перегрузки. Защиту сети от перегрузки обычно совмещают с защитой от к. з., то есть осуществляют общим защитным аппаратом. Защиту электродвигателей от перегрузки можно выполнять другими способами и аппаратами (тепловыми реле, температурной защитой и т. д.).
Для обеспечения достаточной чувствительности и надежности в работе защиты номинальные токи плавких вставок и токи уставок автоматических выключателей следует выбирать по возможности наименьшими, но с таким расчетом, чтобы защитные аппараты не отключались от кратковременных допустимых перегрузок (например, от пусковых токов).
Аппараты защиты должны быть в состоянии по своей отключающей способности отключить ток к. з. в начале защищаемого участка. Их располагают в тех местах сети, где этого требуют условия соблюдения селективности или где площадь поперечного сечения проводников изменяется на меньшую, например в местах ответвления от магистрали. При этом защитные аппараты нужно устанавливать, как правило, непосредственно в местах присоединения этого ответвления к питающей линии.
Поскольку сеть напряжением 380/220 В работает в режиме глухого заземления нейтрали, то защиту от к. з. нужно выполнять в трехэлементном исполнении, то есть защитные элементы (предохранители, расцепители) необходимо устанавливать в каждой фазе. Если автоматический выключатель имеет максимальный расцепитель в нулевом проводе, то его срабатывание должно приводить к отключению всех трех фаз защищаемой линии или ответвления.