Классификация электроустановок в ПВО зонах; 4

Классификация электроустановок в ПВО зонах => 4. аппараты защиты в электроустановках. 4.1. общие сведения. 4.2. плавкие предохранители. Таблица 4.1. 4.3.

4. АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

4.1. Общие сведения

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах (например, коротких замыканиях, перегрузках). Особую значимость аппараты защиты приобретают для защиты электрических сетей, машин и установок во взрывоопасных зонах. Так, в п. 7.3.94 ПУЭ указывается, что проводники силовых, осветительных и вторичных цепей в сетях до 1 кВ во взрывоопасных зонах классов B-I, B-Ia, B-II и В-IIa должны быть защищены от перегрузок и КЗ, а их сечения должны выбираться в соответствии с гл. 3.1 ПУЭ, но быть не менее сечения, принятого по расчетному току. Во взрывоопасных зонах классов B-Iб и B-Iг защита проводов и кабелей и выбор их сечений должны производиться как для невзрывоопасных установок

Выбор и применение аппаратов защиты во взрывоопасных зонах регламентируется требованиями гл.7.3, 7.4 и 3.1 ПУЭ.

Наиболее часто применяются такие аппараты защиты, как плавкие предохранители, воздушные автоматические выключатели (автоматы), реле и устройства защитного отключения (УЗО).

4.2. Плавкие предохранители

Плавким предохранителем называется устройство, которое при токе, превышающем допустимое значение, расплавляет плавкий элемент вставки, в результате чего размыкается электрическая цепь.

Плавкий предохранитель состоит из плавкой вставки, поддерживающего ее контактного устройства и корпуса (патрона).

Плавкие предохранители характеризуются следующими параметрами.

Номинальное напряжение U_н.пр — напряжение, указанное на предохранителе и соответствующее наибольшему напряжению сетей, в которых разрешается установка данного предохранителя.

Номинальный ток предохранителя I_н.пр — ток, указанный на предохранителе и равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок. Номинальный ток предохранителя всегда должен быть больше или равен номинальному току плавкой вставки,

т. е. I_н.пр ³ I_н.вст.

Номинальный ток плавкой вставки I_н.вст — ток, указанный на вставке, для которого она предназначена, при длительной работе.

Предельный ток отключения при данном напряжении I_пр.пр — наибольшее значение тока КЗ сети, при котором гарантируется надежная работа предохранителей, т. е. дуга гасится без каких-либо повреждений корпуса.

Защитная (токовременная) характеристика предохранителя — это зависимость времени полного отключения t_откл от отношения ожидаемого тока в цепи (тока КЗ или перегрузки) к номинальному току плавкой вставки, т. е.

t_откл = f (I/I_н.вст)

Технические характеристики ряда типов плавких предохранителей приводятся в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Номинальный ток предохранителя I_н.пр, А

Номинальный ток плавкой вставки I_н.вст, А

Предельный ток отключения I_пр.пр, А, при напряжении, В

Понятие микропроцессора

Микропроцессорами называются устройства с программным управлением, обрабатывающие цифровую информацию и самостоятельно регулирующие указанный процесс. Это большие функционально сложные интегральные схемы (одна или несколько) с огромным количеством транзисторов. Сейчас оно измеряется десятками миллионов и постоянно увеличивается.

им характерно значительное число свойств и параметров, поскольку МП одновременно выступают в качестве вычислительного оборудования, имеющего собственную архитектуру, т.е. собранные в комплекс программно-аппаратные свойства, предоставленные юзеру (в виде типов и форматов обрабатывающихся данных, системы команд, режимов адресации, набора и распределения регистров, принципов взаимодействия с ОЗУ и внешними узлами и пр.), и электронных механизмов.

Микропроцессор используется в щитовых электроприборах как главный функциональный логический элемент, подконтрольная область которого – входящие информационные коды. В защитных реле он обеспечивает наилучшее согласование их времятоковых параметров с аналогичными значениями объектов администрирования. Технология реализуется и в других типах выключателей, корректное выполнение поставленных задач в которых связано с поступлением сигналов и необходимостью их быстрой и грамотной обработки, а также в электронно-цифровых блоках управления электроприводом, независимых источниках питания, термических и световых регуляторах.

Микропроцессорное оборудование может собирать информацию об аппаратах (прежде всего защитных), которыми оснащаются комплектные распределительные устройства (КРУ) энергетических станций, и передавать полученные в ходе мониторинга сведения на центральный диспетчерский пульт. По состоянию модулей определяются не только текущие режимы электроустановок, но и выявляются зарождающиеся аварийные ситуации.

Преимущества

Микропроцессорные терминалы защит выделяются из общей массы механизмов многофункциональностью, что можно считать их главным достоинством. Они не только справляются со своей основной задачей, но и дополнительно замеряют электрические величины.

Панели старого образца, размещающиеся на подстанциях, содержат аналоговые измерительные приборы и различные реле, что делает их конструкцию довольно громоздкой. Микропроцессорные защиты не нуждаются во вспомогательных средствах, значения фиксируются и выводятся на ЖК-дисплей терминала.

Отсюда вытекает второе преимущество, выражающееся в безошибочности результатов измерения. При использовании аналоговых аппаратов, конечные показания будут иметь определенную погрешность. К тому же возраст этих приборов обратно пропорционален точности – чем больше им времени, тем менее достоверными будут сведения, полученные от них. Фиксация значений с их помощью тоже может сопровождаться некоторыми неудобствами, чего нельзя сказать о цифровых устройствах релейной защиты.

Электрические величины, отображающиеся на дисплее терминала, указываются не просто без отклонений, но и для каждой фазы отдельно, чем облегчается контроль положения полюсов выключателей.

Микропроцессорные защиты оборудования характеризуются компактностью. Если они внедряются в систему администрирования, главный пункт управления подстанцией будет состоять из меньшего количества элементов.

К примеру, защита автоматических устройств, обеспечение их работы и регулирование выключателей силового трансформатора требует размещения трех панелей с соответствующими электромеханическими агрегатами. При использовании микропроцессорных технологий их число сводится к одной с двумя небольшими терминалами, которых достаточно для выполнения всех необходимых функций.

Другим преимуществом является удобная фиксация сбоев. Когда в режиме работы системы возникают отклонения, в том числе аварийные ситуации, на терминале начинают гореть светодиоды, сигнализирующие о наступлении того или иного события.

Специалисты, которые обслуживают электроустановку, занимаются ведением мнемосхемы, содержащей изображение фактического положения всей коммутационной аппаратуры (на ней также присутствуют стационарные заземляющие устройства). При этом позиция элементов корректируется вручную.

Благодаря микропроцессорным терминалам защит создание макета теряет актуальность. Графическую модель конкретного присоединения можно увидеть на дисплее. Здесь же текущее положение каждого коммутационного аппарата автоматически меняется на фактическое.

В перечень функций терминалов входит интеграция с системой SCADA, отображающей полную схему подстанции и фиксирующей в режиме реального времени сбои и аварии. Синхронизация с ней диспетчерского пункта предоставляет персоналу расширенные возможности по отслеживанию, записи неполадок и контролю процесса инициации оперативных переключений. SCADA позволяет дежурному самостоятельно проверить правильность и достаточность реализованных мер безопасности перед тем, как ремонтная бригада получит разрешение на проведение плановых работ и приступит к ним.

Недостатки

К недостаткам МиП-защит можно отнести довольно ограниченный диапазон рабочих температур, что требует поддержания оптимальных климатических условий на территории помещений, где установлены шкафы ШУ, укомплектованные приборами РЗА на микропроцессорах. Поэтому зимой должно организовываться отопление, летом – регулярное кондиционирование воздуха. Нарушение температурного режима приводит к некорректному функционированию оборудования, а это чревато аварийными ситуациями.

Указанную особенность необходимо учитывать, если планируется заменить электромагнитные устройства микропроцессорными. То есть обязательно придется, кроме обновления аппаратуры, обеспечить оптимальные условия для ее работы, из-за чего конечная стоимость проекта возрастает. Дополнительные расходы – еще один недостаток.

Программному обеспечению МиП-защит характерно возникновение периодических сбоев, несмотря на заявления изготовителей о его стабильности. Они могут выражаться, например, в самопроизвольной перезагрузке терминала. В это время подконтрольная система остается незащищенной и уязвимой. Следовательно, при коротком замыкании, которое может случиться, пока защита отключена, существует вероятность повреждения элементов электроустановки.

Перечисленные недостатки, хоть и имеют место быть, при желании практически устраняются надежным ПО, созданием соответствующего потребностям приборов микроклимата в помещении.

Изделия под заказ

Весь спектр услуг по обработке металла. Разработка и выпуск изделий для Ваших проектов

Устройства защитного отключения

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Неисправности силовых трансформаторов. Нормативные документы, устанавливающие требования к устройствам защитного отключения. Способы повышения коэффициента мощности за счёт рационализации работы токоприемников. Перспективные устройства автоматики.

курсовая работа [723,6 K], добавлен 07.12.2011

Общие теоретические сведения об аппаратах до 1000 В. Принципы и особенности работы измерительных трансформаторов, реле времени и максимального тока, контактора, автоматического выключателя, устройства защитного отключения. Работа магнитного пускателя.

дипломная работа [3,1 M], добавлен 10.03.2011

Основные понятия защиты электроустановок. Основные характеристики и требования к механизмам защиты до и выше 1000 В. Плавкие предохранители как основные устройства защиты электрических цепей: устройство, принцип действия, достоинства и недостатки.

презентация [748,6 K], добавлен 23.03.2016

Расчет мощности трансформатора по методу коэффициента спроса. Обоснование выбора автоматических выключателей п/ст № 356. Характеристика защитного заземления, его устройства с помощью трубы. Основные и дополнительные средства защиты в электроустановках.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.06.2010

Естественный и искусственный способы снижения потребления реактивной мощности. Выбор силовых трансформаторов, сечения проводов, кабелей и шин. Защитные аппараты, предохранители, автоматы. Расчет защитного заземления. Построение графиков нагрузки.

реферат [310,6 K], добавлен 08.02.2010

Особенности расчета заземляющего устройства электроустановок, молниезащиты, электрических нагрузок. Характеристика объекта электрификации. Принципы распределения осветительных приборов по группам. Выбор защитного аппарата для осветительной сети.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.04.2015

Для чего нужно заземление. Помехи. Защита от электромагнитного излучения. Фазное напряжение. Рабочий ноль (N). УЗО — устройство защитного отключения. Выдержки из ПУЭ. Автоматические выключатели. Марки автоматов. Суммирующий трансформатор тока.

статья [231,5 K], добавлен 22.09.2008

Карта селективности

Обязательно необходимо упомянуть о карте селективности, которая будет вам необходима «как воздух» для максимальной токовой защиты. Сама карта представляет собой определенную схему, построенную в осях, где отображаются все совокупности времятоковых характеристик установленных аппаратов. Пример предоставлен ниже:

Мы уже говорили, что все защитные аппараты должны быть подключены по-очереди друг за другом. И на карте отображают характеристики именно этих приборов. Главными правилами при чертежах карт являются: установки защит должны исходить от одного напряжения; масштаб необходимо выбирать с расчетом того, что будет видны все граничные точки; необходимо указать не только защитные свойства, но и максимальные и минимальные показатели коротких замыканий в расчетных точках схемы.

Стоит отметить, что в сегодняшней практике крепко закрепилось отсутствие карт селективности в проектах, особенно при небольших напряжениях. И это нарушение всех норм проектирования, которое в итоге и является результатом отключения электричества у потребителей.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, что такое селективность защиты электрической сети и для чего она нужна. Если есть вопросы, можете задавать их на нашем форуме для электриков.

Будет интересно прочитать:

Распределительные устройства в эпоху масляных выключателей

Основным коммутирующим устройством среднего напряжения в то время были масляные выключатели. Учитывая, что основные распределительные устройства 6-10 кВ проектировались на достаточно большие токи 1000-2000 А, габаритные размеры вакуумных выключателей получались довольно значительными.

Ширина самого масляного выключателя составляла 900 мм. Однако большой вес выключателя (300 кг) приводил к необходимости установки его на выкатную тележку. В результате ширина шкафа КРУ с выкатным масляным выключателем достигала 1360 мм, а глубина — 1650 мм при высоте 2850 мм. Понятно, что при таких габаритах обслуживание шкафов КРУ могло быть только двусторонним.

Для уменьшения габаритов распределительных устройств была разработана ячейка КСО-2. Ее принципиальным отличием от КРУ была малая глубина и возможность одностороннего обслуживания (что отражено в самом названии). Габариты ячейки КСО-2 составляли (ШхГхВ) 1000х1200х2800.

Чтобы уменьшить глубину камеры пришлось пожертвовать выкатной тележкой. Вакуумный выключатель стал стационарным. Это сразу породило проблему видимого разрыва.

По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на время проведения ремонтных работ должен быть обеспечен видимый разрыв в электропитании. Когда тележка масляного выключателя выкатывалась, контакты автоматически размыкались, создавая тем самым требуемый видимый разрыв. Для обеспечения видимого разрыва в КСО с масляным выключателем пришлось добавить два разъединителя — шинный и линейный. Для отключения масляного выключателя использовался пружинный привод. В результате появилась ячейка КСО-2, которая стала прародительницей всех нынешних ячеек КСО-2хх (второй серии).

Из соображений безопасности сначала добавили заземляющие ножи линейного разъединителя, в результате появилась ячейка КСО-266, а затем и заземляющие ножи шинного разъединителя — ячейка КСО-272 (последние две цифры — год появления модели).

Поскольку габариты ячеек все еще оставались довольно большими, помимо КСО-2, были разработаны также ячейки КСО-3 с уменьшенными габаритами (ШхГхВ) 1000х1000х1860 для размещения оборудования, которое не требовало таких больших объемов, как масляные выключатели. В этих ячейках размещались: выключатели нагрузки, разъединители, предохранители, трансформаторы напряжения, разрядники.

Впоследствии, аналогично ячейкам КСО-266, были добавлены стационарные заземляющие ножи, что привело к появлению ячеек КСО-366.

Ячейки КСО-266 на масляных выключателях с пружинным приводом
производства 70-х годов XX века (в рабочем состоянии)

Монтаж

Существует два способа соединения проводов с помощью колпачков СИЗ: когда предварительно делается скрутка и без неё.

Рассмотрим сначала вариант со скруткой. Зачищенные жилы приложите плотно друг к другу. В том месте, где начинается изоляционный слой, сожмите провода левой рукой либо пассатижами. Правой рукой возьмитесь за кончики проводов и начинайте закручивать их по ходу часовой стрелки. Когда сечение проводов маленькое, у вас получится сделать прочную скрутку вручную. Если вы соединяете больше двух проводов либо у них большое сечение, то воспользуйтесь для скручивания ещё одними пассатижами (то есть одними держите провода, вторыми крутите их). Когда скрутка будет готова, откусите кончик таким образом, чтобы он был под острым углом.

Если скрутку не используете, просто приложите соединяемые проводники параллельно друг другу, так чтобы на конце они образовали острый угол. Почему кончик проводов должен быть не ровным, а немного под углом? Потому что пружина колпачка имеет конусообразную форму.

Теперь наденьте сверху проводов колпачок СИЗ и с небольшим усилием прокрутите его по ходу часовой стрелки до момента фиксации. Когда вы накручиваете колпачок и при этом прилагаете усилие, пружина раздвигается и плотно сжимает провода.

Может получиться так, что вы немного не рассчитали и зачистили изоляционный слой проводников длиннее, чем корпус колпачка, и теперь оголённые жилы выступают. Это поправимо, сделайте сверху дополнительную намотку. Для изоляции можете использовать скот-ленту, изоленту, тонкую полоску лакоткани.

Процесс соединения проводов с использованием СИЗ колпачков показан в этом видео:

1. Клещи предназначены для измерения тока, напряжения и мощности в электрических цепях до 10 кВ без нарушения их целости.

2. Принцип действия клещей состоит в том, что ток измеряется трансформатором, вторичная обмотка которого замыкается на измерительную схему. Первичной обмоткой является шина или провод с измеряемым током.

3. Клещи для работы в электроустановках до 10 кВ состоят из рабочей, изолирующей части и рукоятки.

4. Рабочую часть составляют разъемный магнитопровод, обмотка и съемный или встроенный измерительный прибор. Корпус измерительного прибора пластмассовый. Магнитопровод выполнен из листовой электротехнической стали.

5. Изолирующая часть с упором и рукоятка должны быть выполнены из электроизоляционного материала. Минимальная длина изолирующей части 380 мм, а рукоятки – 130 мм.

6. Все отдельные части клещей должны быть прочно и надежно скреплены между собой.

7. Клещи в электроустановках до 1000В состоят из рабочей части (разъемный магнитопровод, обмотка и измерительный механизм) и корпуса, являющегося одновременно изолирующей частью с упором и рукояткой.

8. Клещи для электроустановок выше 1000В испытывают при эксплуатационных испытаниях напряжением, равным 3-кратному линейному, но не менее 40 кВ, в течение 5 минут.

9. Клещи для электроустановок до 1000В испытывают в течение 5 минут напряжением 2 кВ.

10. При испытаниях клещей напряжение прикладывают к магнитопроводу и электродам из фольги или проволочным бандажам у ограничительного кольца со стороны изолирующей части (для клещей до 10 кВ) или у основания рукоятки (для клещей до 1000В).

Страница 15 из 16

После изготовления средства защиты должны пройти типовые испытания, которые проводят над головными образцами при организации производства нового изделия, а затем над отдельными образцами из партий при изменении технологии. Периодические испытания проводят в сроки, предусмотренные техническими условиями и стандартами, а также приемо-сдаточные испытания каждого образца.
Во время эксплуатации средства защиты подвергаются периодическим испытаниям, осмотрам и внеочередным испытаниям в случае неисправности средств защиты, а также после их ремонта. Нормы и периодичность испытаний и осмотров приведены в приложении 1.
Объем внеочередных испытаний определяется характером неисправности и видом ремонта. Испытания после ремонта проводятся по нормам приемо-сдаточных испытаний.
Все средства защиты, полученные для целей эксплуатации от заводов-изготовителей или со складов, должны быть проверены по нормам эксплуатационных испытаний.
Пользование непроверенными средствами защиты, а также средствами защиты с истекшим сроком годности категорически запрещается. Они должны быть изъяты из эксплуатации.
Нормы и сроки электрических испытаний электрозащитных средств

Законодательство и РД

Законодательство в данной сфере жестко регламентирует рамки и периоды осуществления работ. Также закреплены специальные виды оборудования, его характеристики, и допустимые предельные нормы при которых оно может использоваться.

Обратите внимание! В каждой отрасли производства присутствует собственная специфика, поэтому зачастую регулирование происходит на уровне отраслевых министерства и ведомств, которые выпускают собственные регламенты и рекомендации в данной сфере.

Также регулирование данной сферы отношений нашло отражение во многих гост в сфере обеспечения электробезопасности, а также федеральном законодательств о мерах безопасности при работе на производстве. На международном уровне также присутствуют стандарты проведения работ с электрическими установками, закрепленные межгосударственными актами.

Специальная инструкция по применению и испытанию средств защиты используемых в электроустановках

В итоге обеспечение средствами индивидуальной защиты работников является прямой и важной обязанностью работодателя, как и последующая проверка их состояния. Сохранение жизни и здоровья персонала, а также целостности всего оборудования напрямую зависит от качественного обеспечения персонала средствами защиты.