Системы распределения

Электрические сети систем распределения по конфигурации де­лятся на радиальные (разомкнутые), замкнутые и комбинированные представляющие собой различные комбинации первых двух.

Радиальной называется такая сеть, по которой электрическая энергия подается к каждому РУ или потребителю только с одной стороны. К достоинствам такой сети относятся: ее про­стота, малая стоимость, несложность расчета, легкость защиты и автоматизации управления, малая трудоемкость монтажа и отыс­кания поврежденных мест. Однако рассматриваемая сеть имеет су­щественный недостаток: при повреждении какого-либо участка обесточиваются все находящиеся за ним РУ и потребители.

Схема радиальной электросети

Для увеличения надежности радиальных сетей их выполняют многоканальными, резервируют или применяют и то, и другое. При резервировании отдельные РУ или потребители при аварии в пита­ющей сети автоматически переключаются на резервную линию или на другой источник электроэнергии.

Наиболее важные потребители, без которых нельзя завершить полет или совершить посадку, в качестве резервных имеют аварий­ные источники питания.

Замкнутыми, называют такие сети, в которых питание РУ или потребителей осуществляется не менее, чем с двух сторон. Такая сеть может иметь двустороннее или кольцевое питание.

При двустороннем питании а) генераторы Г1 и Г2 ра­ботают раздельно, подавая питание к соответствующим концам се­ти. Такие сети обладают всеми достоинствами радиальных, но име­ют повышенную надежность и живучесть, так как при выходе из строя одного из источников энергии и при обрыве внутри линии пи­тание потребителей не нарушается.

В кольцевых сетях шины генераторов соединены между собой перемычкой в кольцо. При этом получается централизованная подача энергии, а на шинах ЦРУ создается стабиль­ное напряжение. Однако обеспечить селективность срабатывания защиты здесь более трудно.

В кольцевых сетях может быть несколько дополнительных пе­ремычек. Тогда сеть называется сетчатой.

Живучесть замкнутых систем может быть увеличена за счет многоканальности. Но при этом увеличивается сложность системы и ее масса.

Схемы замкнутых сетей

Аппаратура защиты.

Система защиты электросети должна автоматически отключать только те ее участки, на которых ток увеличился сверх допустимого значения. Для этого защита должна иметь:

селективность (избирательность), т. е. способность отключить только поврежденный участок так, чтобы остальные работали нормально;

быстродействие - минимальное время между возникновением аварийного режима и срабатыванием защиты. Чем меньше время, тем меньше воздействие недопустимых по значению токов и мень­ше их разрушительное действие. На короткое замыкание защита должна реагировать немедленно, на перегрузку с некоторой задержкой времени;

инерционность, под которой подразумевается ее свойство не реагировать на кратковременные допустимые перегрузки (например, при пуске электродвигателей);

высокую чувствительность - способность реагировать на ава­рийные режимы в начале их возникновения и в то же время не реагировать на случайные отклонения параметров сети;

надежность, которая определяется надежностью самого аппарата и сети.

Токовая защита. Различают два вида токовой защиты сети: максимально токовую и дифференциально - токовую.

Схема максимально – токовой защиты

Схема продольной дифференциальной токовой защиты

Максимально токовая защита реагирует на абсолютное значение тока. Она отключает цепь при прохождении по ней тока, превышающего максимально допустимое значение. Осуществляется такая защита тепловыми аппаратами: предохранителями — стек­лянный плавкий предохранитель (СП), тугоплавкий предохрани­тель (ТП), инерционно-плавкий предохранитель (ИП) и биметал­лическими автоматами защиты (АЗР, АЗС и АЗФ). Их свойства отражает ампер-секундная характеристика аппарата - зависимость времени срабатывания аппарата защиты от значения тока пере­грузки.

Тепловой характеристикой потребителя называют зависимость времени нагрева потребителя до предельно допустимой температу­ры от тока, протекающего по нему. В идеальном случае ампер-секундная характеристика аппарата защиты должна совпадать с тепловой характеристикой потребителя или проходить несколько ниже ее.

Предохранители СП выпускают в закрытом исполнении. Они рассчитаны на номинальные токи 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30 и 40 А.

Предохранители ТП изготовляют на номинальные токи 200, 300, 400, 600 и 900 А. Выпускают их в закрытом исполнении.

Предохранители ИП рассчитаны на номинальные токи 5, 10, 15, 20, 30, 35, 50, 75, 100, 150 и 240 А. Выпускают их в закрытом исполнении.

Малогабаритные предохранители выпускают с визуальным наблюдением его исправности. При срабатывании такого предохра­нителя из его корпуса под действием пружины выскакивает кнопка.

Малогабаритные малоинерционные предохранители: ПМ-0,5; -1; -2; -7,5; -10; -15; -20; -25; -30; -40; -50; -75; -100; -125; -150.

Малогабаритные инерционно-плавкие предохранители: ПИ-2, -5, -10, -20, -30, -40, -50, -75, -100, -150, -200, -250, -400.

Плавкие предохранители из-за недостатков (одноразовость дей­ствия, трудность обнаружения неисправности предохранителя и за­мены его в полете, непостоянство характеристик и невозможность их проверки) нередко заменяются на биметаллические автоматы защиты.

Биметаллические автоматы защиты (АЗР, АЗС и АЗФ) объединяют в одной конструкции выключатель и защитное устрой­ство, заменяющее предохранитель. Они имеют хорошую чувстви­тельность и обладают быстродействием при отключении токов ко­роткого замыкания. Чувстви­тельным элементом автоматов защиты является биметаллическая пластина, по которой проходит ток защищаемой цепи.

Автоматы АЗР, имеют специальный механизм расцепления управления контактами.

Автомат АЗР, так же как и АЗС, выполняет одновременно функции обычного выключателя. Но в отличие от АЗС, у которого возвратная пружина остается до срабатывания защиты в сжатом состоянии, в АЗР возвратная пружина взводится при каждом включении.

АЗР не позволяет принудительно коммутировать цепь в аварийной ситуации, что дает возможность использо­вать его в пожароопасных цепях (например, в цепи подкачиваю­щего электронасоса, расположенного в топливном баке).

Автомат защиты сети АЗРГ, выполненный на токи 20-50 А, снабжен электромагнитным расцепителем (электромагнитной то­ковой отсечкой). Примене­ние таких автоматов позволяет защитить электрические цепи от пе­регрузок и коротких замыканий, а также биметаллическую пласти­ну автомата от протекания по ней больших токов короткого замы­кания.

Автоматы АЗР рассчитаны на токи 6, 10, 15, 25, 30, 40, 50, 100, 200, 250 А, автоматы защиты сети АЗС — на токи 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200 и 250 А.

Широко применяют и биметаллические автоматы защиты в гер­метичном исполнении - АЗСГ, АЗРГ, АЗСГК и АЗРГК (К - для установки в кабине с красным освещением). Они работают в цепи постоянного тока с напряжением до 30 В. Их номинальный ток 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 А.

Автоматы защиты сети однофазного переменного тока типов АЗФ1 и АЗФ1К рассчитаны на токи 2; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40 и 50 А. Они предназначены для защиты электросети от токов опасных перегрузок и коротких замыканий. Эти автоматы рабо­тают в цепи переменного тока с напряжением не более 220 В частотой 360—1100 Гц.

Автоматы АЗ3 устанавливают в сетях трехфазного переменного тока напряжением 208 В частотой 400 Гц. Они рассчитаны на токи 2; 3; 4; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 125 и 150 А. При коротком замыкании в одной фазе автомат, срабаты­вая, отключает все три фазы.

Дифференциально-токовая защита основана на принципе сравнения двух токов. Если сравниваются токи в начале и в конце одной линии, то защита называется продольной, если в двух параллельных линиях поперечной.