Andreev Задачи по РЗА

Рис. 2.4. К задачам 2.12, 2.15, 2.17, 2.18, 2.19, 2.21. Защитные характеристики комбинированного расцепителя автоматического

выключателя А3700

2.2.3. Автоматические выключатели серии «Электрон» [21] выпуска-

ются следующих типов Э06, Э16, Э25, Э40. По способу установки выключатели подразделяются на стационарные и выдвижные. При этом в обозначение выключателя дополнительно вводится буква С и В. Например, Э25С, Э40В. Выключатели Э16 только выдвижные. Выключатели имеют климатические исполнения. При этом в зависимости от условий, в которых выключатель будет эксплуатироваться, вводятся дополнительные обозначения:

УЗ – в районах с умеренным климатом; ХЛЗ – в районах с холодным климатом; ТЧ – в районах с тропическим климатом.

Сведения о выключателях и их расцепителях даны в табл. 2.6.

111

фициент возврата реле составляет kв 0,75 . Расцепитель РМТ позволяет выполнить третью ступень с независи-

мой выдержкой времени (характеристика, обозначенная на рис. 2.5 штрихпунктирной линией). Для токовой отсечки у расцепителя РМТ несколько ограничен диапазон уставок тока срабатывания. Здесь коэффициент кратности kсII.з 3;5;7;10. Расцепитель позволяет выполнить ее с выдержкой времени и без выдержки времени. В трехступенчатой защите выдержка времени второй ступени может быть установлена tсII.з 0,25;0,45;0,7 с. Ток срабатывания первой ступени не регулируется. Расцепитель срабатывает без выдержки времени при токе IсI.з 2,2 3 IсII.з .

112

Таблица 2.6 Трехполюсные выключатели серии «Электрон» с полупроводниковым расцепителем РМТ переменного тока

напряжением до 660 В.

113

2.2.4. Автоматические выключатели серии ВА5000 [22,23].

Для выполнения устройств защиты выключателя серии ВА-5000 используются тепловые, электромагнитные и полупроводниковые расцепители. Применяют различные их комбинации.

Выключатели серии ВА51 и ВА52 (табл. 2.7) имеют тепловые и электромагнитные расцепители (рис. 2.6, в). С помощью теплового расцепителя созда-

ется третья ступень защиты. Ее ток срабатывания IсIII.з не регулируется. Он связан с номинальным током расцепителя. Электромагнитный расцепитель служит для создания первой ступени защиты. Ее ток срабатывания IсI.з зависит от но-

минального тока расцепителя и указывается в виде кратности kсI.з IсI.з/Iрц.ном.

Что касается выключателей ВА51 и ВА52 с номинальным током 250, 400 и 630 А, то они могут выполняться и без теплового расцепителя. При этом ток срабатывания электромагнитного расцепителя калибруется. Например, у выключателей ВА51-35 и ВА52-35 следующие уставки тока срабатывания электромагнитного расцепителя: 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 А (табл. 2.7).

Таблица 2.7 Трехполюсные автоматические выключатели серии ВА51 и ВА52 переменного тока с тепловыми и электромагнитными расцепителями

на напряжение до 660 В.

114

Продолжение таблицы 2.7

Полупроводниковый расцепитель БПР-11 является комплектующим изделием для автоматических выключателей серии ВА53, ВА54, ВА55 и ВА75. Причем у выключателей ВА53 и ВА54 он дополняется электромагнитным расцепителем. С помощью полупроводникового расцепителя создаются третья и первая или третья и вторая ступени токовой защиты, а также токовая защита нулевой последовательности для действия при однофазных КЗ (рис. 2.6, а, б). Ток срабатывания последней устанавливается заводом-изготовителем в преде-

115

лах 0,5 -1 I рц.ном , а выдержка времени принимает значение выдержки времени

токовой отсечки.

Полупроводниковый расцепитель позволяет регулировку в условиях эксплуатации:

а) номинального тока расцепителя Iрц.ном ; б) тока срабатывания отсечки;

в) выдержки времени токовой отсечки tсII.з (у селективных выключателей);

г) выдержки времени третьей ступени защиты tсIII.з при токе 6Iрц.ном .

Рис. 2.6. К задачам 2.12, 2.18, 2.20, 2.21. Защитные характеристики расцепителей автоматического выключателя ВА5000: полупроводникового от междуфазных КЗ (а) и от однофазных КЗ (б);

комбинированного (в).

Пределы регулирования указаны в табл. 2.8 и табл. 2.9. Истинные значения параметров расцепителя могут отличаться от указанных в табл. 2.8 и табл. 2.9.

116

Погрешности примерно такие же, как у полупроводникового расцепителя серии РП, устанавливаемого на выключателях серии А3700. Коэффициент возврата

0,97 – 0,98.

Селективные автоматические выключатели (см. табл. 2.9) при определенных значениях тока КЗ отключаются без выдержки времени. Этот ток зависит от номинального тока выкючателя. Для выключателя ВА55-37, например, он должен быть не менее 20 кА.

Таким образом, селективные автоматические выключатели имеют трехступенчатую токовую защиту, а неселективные выключатели серии ВА53 и ВА54 – двухступенчатую. Причем первая ступень создается и полупроводниковым и электромагнитным расцепителями. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя не регулируется. Он равен 120 % наибольшей уставки отсечки полупроводникового расцепителя. Например, для выключателей ВА53-37 и ВА53-39 (см. табл. 2.8) его кратность по отношению к номинальному току расцепителя равна 12 (10 1,2 ).

117

Таблица 2.9

Трехполюсные селективные автоматические выключатели серии ВА55, ВА75 переменного тока с полупроводниковыми расцепителями на напряжение до 660 В.

119

ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ

2.1.

Участок сети, выполненный кабелем с бумажной изоляцией, защищается от токов К3 и токов перегрузки предохранителем ПН-2 с медной плавкой вставкой, имеющей наплавленный оловянный шарик. Номинальный ток плавкой вставки Iвс.ном равен длительно допустимому току защищаемого участка

I дл.доп . Можно ли в данном случае применить медную плавкую вставку такого же сечения, но без оловянного шарика? К чему это может привести?

Ответ.

Нельзя. Наличие оловянного шарика практически не влияет на работу предохранителя в нормальном режиме и при К3, но улучшает его работу при перегрузках. Олово имеет температуру плавления tпл =232 °С. При нагреве плавкой

вставки до этой температуры шарик плавится и расплавляет в месте его нанесения плавкую вставку. Если оловянного шарика нет, то медная плавкая вставка начинает плавиться при температуре tпл =1083 °С. Такое резкое отличие в тем-

пературах плавления является причиной того, что при незначительных перегрузках время перегорания главкой вставки без оловянного шарика оказывается значительно больше времени ее перегорания с оловянным шариком. При этом в связи с более длительным нагревом проводников током перегрузки интенсивность старения их изоляции может оказаться недопустимой.

2.2.

Линия электропередачи выполнена кабелем с резиновой изоляцией. Длительно допустимая температура жилы кабеля θ=65 °С, максимально допустимое превышение нагрева жилы при токе КЗ max =150 °С, температура окру-

жающей среды θ0 =25 °С. Постоянная времени нагревания проводника Т=7,5

мин.

Необходимо рассчитать желательную защитную характеристику плавкой вставки предохранителя [14].

Решение.

Защитная характеристика плавкой вставки предохранителя должна быть такой, чтобы на всем диапазоне изменения токов при перегрузках и коротких замыканиях защищаемая кабельная линия отключалась бы прежде, чем температура жил кабеля превысит максимально допустимую величину. Иными словами, защитная характеристика должна быть такой, чтобы превышение нагрева

120