Orta gerilim elektrik şebekelerini korumak için cihaz seçimi. Parametrelerin hesaplanması ve koruma cihazlarının seçimi

sondaj makinesi elektrikli tahrik otomasyonu

Kontrol cihazları, elektrik devrelerini ve elektrik alıcılarını açmak, kapatmak ve anahtarlamak, dönme hızını ve motorları ters çevirmek, güç, aydınlatma, ısıtma ve diğer elektrik tesisatı parametrelerini kontrol etmek için tasarlanmıştır.

Koruyucu cihazlar, içlerinde anormal koşullar oluştuğunda (kısa devreler, önemli aşırı yükler, ani voltaj düşüşleri vb.) elektrik devrelerini kapatmak için tasarlanmıştır.

İtibaren doğru seçim koruma ve otomasyon ekipmanı, büyük ölçüde ekipmanın bir bütün olarak güvenilirliğine ve güvenliğine, üretim mekanizmasının sayısal, niteliksel ve ekonomik göstergelerine ve insanların elektriksel güvenliğine bağlıdır.

Anahtarlama ekipmanının hesaplanması ve seçimi

Yönetim için asenkron motorlar Manyetik başlatıcılar kullanıyoruz. Motorların aşırı yüklere karşı korunması termik röleler ile gerçekleştirilir.

a) KM1 manyetik yol verici ve KK1 termik rölesinin hesaplanması ve seçimi.

Bu cihazlar, M1 motorunun güç devresindedir.

• 12 kW.
• 1) Motor hattındaki sürekli akımı formüle göre belirliyoruz.

nerede ben dl - sürekli akım, A;

R d - motor gücü, kW;

U n - elektrik motorunun anma gerilimi, V;

h e - motor verimliliği;

cos - güç faktörü.

2) KK1 termik rölesini seçiyoruz.

Termik röle, manyetik yol vericiden bağımsız olarak motor devresinin 3 fazına kurulur. Termik röle duruma göre seçilir

Ben tr?1.25 Ben, (10)

nerede ben tr - termal röle akımı, A;

Ind - nominal motor akımı, A.

Referans kitabına göre, TRN-40 manyetik yolverici I nom \u003d 40A, I n.tep.el'den bağımsız olarak kurulan bir termal röle seçiyoruz. =40A

3) Hat için kabloyu seçin.

Çünkü termik röle ile hat, daha sonra bu koruma cihazı ile uyumluluk dikkate alınarak tel seçimi yapılır, yani. koşul yerine getirilmelidir

fazladan mıyım? Zshch I tr'ye, (11)

nerede ek - izin verilen akım, A;

K ssh - koruma faktörü.

Referans kitabına göre, bakır iletkenli bir PV markasının telini seçiyoruz. Tel açık olarak döşenmiştir S=2,5 mm 2 ; ben dp \u003d 40A

Uzun süreli yük akımını dikkate alarak seçilen kabloyu kontrol ediyoruz, yani. koşul yerine getirilmelidir

ben dp? ben ekstra, (12)

burada dp, A telinin izin verilen akımıdır.

4) Manyetik yol vericiler KM1'i seçiyoruz.

R dv \u003d 12 kW

Referans kitabına göre, güç açısından PME-3 markasının en yakın manyetik yol vericisini seçiyoruz.

b) KM2-KM3 manyetik yolvericilerin hesaplanması ve seçimi

Bu cihazlar, M2 motorunun güç devresindedir.

• 1,5 kW.

2) Hat için kabloyu seçin.

1,25 3,5

S \u003d 0,5 mm 2 I dp \u003d 11A

Koşul karşılandığı için tel doğru seçilmiştir.

3) KM2-KM3 manyetik yol vericileri seçiyoruz.

Çünkü manyetik yolvericiler KM4-KM5 bunu kontrol etmek için tasarlanmıştır

motor, sonra hesaplamayı sadece bir taneye indiriyoruz, örneğin, KM2 manyetik marş motorunu hesaplıyoruz ve aynı markanın diğerini alıyoruz.

R dv \u003d 1,5 kW

c) Manyetik yolverici KM4'ün hesaplanması ve seçimi

Bu cihazlar, M3 motorunun güç devresinde bulunur.

• 0.12 kW.
• 1) Motor hattındaki sürekli akımı formül (9)'a göre belirliyoruz.

2) Hat için kabloyu seçin.

Çünkü termik rölesi olmayan hat, daha sonra bu koruma cihazı ile uyumluluk dikkate alınarak tel seçimi yapılır, yani. koşul (11) yerine getirilmelidir

1,25 0,47

Referans kitabına göre, bakır iletkenli bir PVC kılıf içinde VRG markasının telini seçiyoruz. Tel açık bırakılır.

S \u003d 0,5 mm 2 I dp \u003d 11A

Uzun süreli yük akımını dikkate alarak seçilen kabloyu kontrol ediyoruz, yani. koşul (12) yerine getirilmelidir

Koşul karşılandığı için tel doğru seçilmiştir.

3) KM4 manyetik yol vericiyi seçiyoruz.

R dv \u003d 1,5 kW

Referans kitabına göre, güç açısından PME-0 markasının en yakın manyetik yol vericisini seçiyoruz.

Daire ve kır evlerinin elektrik tesisatlarının tasarımı (Schneider Electric)

4.1. Koruyucu ekipman seçimi için genel ilkeler

Herhangi bir elektrik tesisatı, aşırı akımlar veya izin verilmeyen kaçak akımlar durumunda otomatik kapatma cihazları ile korunmalıdır. Aşırı akım, nominal akımı aşan herhangi bir akımı ifade eder. Temel olarak aşırı akımlar, aşırı yük veya kısa devre nedeniyle ortaya çıkar.

Koruyucu cihazlar, elektrik tesisatının parametreleri, olası kısa devre akımları, yükün özellikleri, tesisat koşulları ve iletkenlerin termal özellikleri dikkate alınarak seçilmelidir.

1 kV'a kadar gerilimli ve bir TN topraklama sistemine sahip elektrik tesisatları için PUE uyarınca, güç kaynağının sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötrü ve açık iletken parçaların, kaynağın sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötrüne sıfır aracılığıyla bağlantısı ile karakterize edilir. konut binaları için kabul edilen koruyucu iletkenler, elektrik güvenliğini sağlamak için otomatik kapanma süresi aşağıdaki değerleri geçmemelidir:

Sigortalar ve devre kesiciler, otomatik kapanma için koruyucu ekipman olarak kullanılır.

Sigorta Özel olarak tasarlanmış ve kalibre edilmiş bir veya daha fazla elemanın erimesi nedeniyle bağlı olduğu devreyi açan ve önceden belirlenmiş bir değeri yeterli bir süre aştığında akımı kesen bir anahtarlama cihazıdır.

Şalter normal devre şartlarında akım üretebilen, taşıyabilen ve kesebilen, ayrıca kısa devre akımları gibi anormal devre şartlarında akımları verebilen, belirli bir süre tutabilen ve otomatik olarak kesebilen mekanik bir anahtarlama cihazıdır.

Yüksek konforlu konut ve yazlıkların elektrik tesisatı göz önüne alındığında son yıllar esas olarak devre kesicilerle donatılmıştır, aşağıda yalnızca bu tip koruyucu ekipman ele alınmıştır.

Kısa devre akımlarının değerine bağlı olarak koruyucu ekipman seçimi, korunan elektrik şebekesinin izin verilen termal yüküne karşılık gelen zaman-akım karakteristiği eğrisinin, zaman-akım karakteristiği bölgesinin üzerinde olması gerektiği gerçeğine dayanmaktadır. Minimum ve maksimum değerler arasındaki tüm olası kısa devre akımları için koruma cihazının

Zaman-akım karakteristiği altında, belirli çalışma koşulları altında zaman ve beklenen akım ilişkisini yansıtan bir eğri kastedilmektedir. Bu ilke, Şek. 4.1.

Ayarlanan açma süresi için, korunan iletkenin I2t tolerans eğrisi (Joule integrali), koruyucu cihazın I2t eğrisinin üzerinde olmalıdır, çünkü koruyucu cihazın I2t karakteristik eğrisi, bir fonksiyon olarak maksimum çalışma I2t değerlerini karakterize eder. olası kısa devre akımı. Koruyucu cihazların I2t değerleri üreticiler tarafından teknik verilerde verilmektedir.

Devrenin herhangi bir noktasında tam kısa devre akımını kapatma süresi, iletkenlerin sıcaklığının kabul edilebilir bir sınıra ulaştığı süreyi geçmemelidir. Korunan iletken için bu süre yaklaşık olarak formülle hesaplanabilir.

nerede t - süre, s;

S - iletken kesiti, mm2;

I - kısa devre akımının etkin değeri, A;

K = 115 veya 135 - bakır iletkenler için (115 - PVC izolasyonlu, 135 - kauçuk izolasyonlu ve XLPE izolasyonlu);

K \u003d 74 ve 87 - alüminyum iletkenler için (74 - PVC izolasyonlu, 87 - kauçuk izolasyonlu ve XLPE izolasyonlu).

K = 115 - bakır iletkenleri lehimleyerek bağlantılar için.

İletkenlerin ısıtma sıcaklığı için izin verilen maksimum değerler PUE'de verilmiştir.

Otomatik aşırı yük koruması, iletkenlerden bir aşırı yük akımı geçtiğinde, bu tür bir akımın yalıtım, bağlantılar, kelepçeler veya iletkenleri çevreleyen ortam için tehlikeli olan iletkenlerin sıcaklığında bir artışa neden olmadan önce ana şebekeyi kesmek için tasarlanmıştır.

Pirinç. 4.1.

C - izin verilen Ft'nin karakteristik eğrisi;

D - I2t özelliği şalter;

Kısa devre - korumanın devre kesici tarafından sağlandığı maksimum kısa devre akımı.

Kabloyu aşırı yükten koruyan herhangi bir koruyucu cihazın performansı aşağıdaki koşulları karşılamalıdır:

burada Ip, devrenin çalışma akımıdır; Id - kablonun izin verilen uzun süreli akımı; Koruma cihazının anma akımı (ayarlanabilir özelliklere sahip koruyucu cihazlar, anma akımı In, seçilen ayarın akımıdır); Iz - koruma cihazının güvenilir çalışmasını sağlayan akım.

Uygulamada, Iz şuna eşit alınır:

Devre kesiciler için belirli bir açma zamanında açma akımı;

Sigortalar için belirli bir çalışma zamanında sigorta bağlantısının erime akımı.

Koruyucu işlevleri gerçekleştirmek için devre kesiciler çeşitli sürümlerle donatılmıştır.

AT Genel görünüm serbest bırakmak devre kesici mekanizmasında bir tutma cihazını serbest bırakan ve devre kesicinin otomatik olarak açılmasına neden olan bir devre kesiciye mekanik olarak bağlı (veya içine yerleştirilmiş) bir cihazdır.

Ev tipi devre kesicilerde aşağıdakiler kullanılır: aşırı akım serbest bırakma, ters zaman gecikmeli aşırı akım serbest bırakma, aşırı akım serbest bırakma doğrudan eylem ve aşırı yük bırakma.

Aşırı akım serbest bırakma - bu sürümdeki akım önceden belirlenmiş bir değeri aştığında, zaman gecikmeli veya gecikmesiz olarak devre kesicinin açmasına neden olan bir serbest bırakma.

Ters zaman gecikmeli aşırı akım serbest bırakma - bir zaman gecikmesinden sonra çalışan aşırı akım serbest bırakma ters ilişki aşırı akım değerinden

Doğrudan aşırı akım serbest bırakma - doğrudan devre kesicinin ana devresindeki akan akımdan çalışan aşırı akım serbest bırakma.

Aşırı yük bırakma - aşırı yüklere karşı koruma sağlamak için tasarlanmış aşırı akım serbest bırakma.

SP31-110-2003 uyarınca, konut binalarının iç ağlarında, kural olarak, birleşik serbest bırakmalı devre kesiciler kullanılmalıdır.

Elektrikli sobalara giden hatlar da dahil olmak üzere grup hatlarını ve apartman girişlerini korumak için devre kesicilerin birleşik serbest bırakmalarının anma akımları, hesaplanan yüklere göre seçilmelidir.

Karşılıklı yedekli hatlar için koruma cihazlarının ayarları, kaza sonrası yükleri dikkate alınarak seçilmelidir.

Devre kesiciler ayrıca üretim ve kesme kapasitesi, nihai kesme kapasitesi, çalışma kesme kapasitesi ve kesme akımı ile karakterize edilir.

Aşırı akımların en yüksek değerleri korunan devrenin kısa devre akımları tarafından belirlendiğinden, tasarım sürecinde devre kesiciler seçilirken bu parametreler dikkate alınmalıdır.

İki devre kesicinin seri olarak bağlandığı durumlarda, besleme tarafındaki ikinci devre kesici açmaya başlamadan önce korunan devrenin yük tarafındaki devre kesici tarafından kesilmesinin sağlanmasından oluşan çalışmalarının seçiciliği sorunu ortaya çıkar. .

Seçicilik, sınırlama akımı ile karakterize edilir. Seçicilik limiti, mevcut limittir:

Bunun altında, iki seri bağlı aşırı akım koruma cihazının varlığında, yük tarafındaki cihazın açma işlemini ikinci cihaz başlatmadan önce tamamlaması için zamana sahip olması (yani seçicilik sağlanır);

Bunun üzerinde, seri bağlı iki aşırı akım koruma cihazı ile, yük tarafındaki cihazın, ikinci cihaz başlatmadan önce açma işlemini tamamlamak için zamanı olmayabilir (yani, seçicilik sağlanmaz).

Seçicilik limit akımının değeri, yük tarafındaki koruyucu cihazın en yüksek kesme kapasitesi bölgesindeki zaman-akım karakteristiğinin kesişme noktasının koordinatı ve başka bir cihazın serbest bırakılmasının zaman-akım karakteristiği ile belirlenir. .

Ev elektrik tesisatlarında, aşırı akımlara karşı koruma sağlamak için, kural olarak, orijinal olan GOST R 50345-99'a göre üretilen devre kesiciler kullanılır. uluslararası standart IEC 60898-95.

Masada. 4.1, belirtilen GOST uyarınca üretilen devre kesicilerin anma geriliminin tercih edilen değerlerini gösterir.

Tablo 4.1 Tercih edilen anma gerilimleri

GOST tarafından belirlenen anma akımının tercih edilen değerleri şunları içerir: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 ve 125 A.

Standart anma frekansları 50 ve 60 Hz'dir.

Nominal kesme kapasitesinin standart değerleri: 1500, 3000, 4500, 6000, 10000 A. Standart, üç tür ani açma özelliği tanımlar: B, C ve D. Aşağıda, devre kesicinin ani açma aralıkları verilmiştir. anma In ile ilgili aşırı akım oranı:

Konut binalarının elektrik tesisatlarında, esas olarak B ve C tipi özelliklere sahip devre kesiciler kullanılır.B tipi açma, soket hatlarını korumak için rasyonel olarak kullanılır, C tipi - lambaları besleyen hatlar, ısıtmalı zeminler ve duvarlar, saunalar vb. Bir devre kesici seçerken, beklenen sıcaklığı dikkate almak gerekir. çevre kurulum yerinde.

Kataloglar, 30 0C ortam sıcaklığı için devre kesicinin anma akımını gösterir. Sıcaklığın 30 0С'nin üzerindeki bir artış, sıcaklığı daha düşük akım değerlerinde çalışma seviyesine ulaştığından, termal salınımın erken çalışmasına yol açar. Bu nedenle, ortam sıcaklığının 30 0С'ye eşit nominal değeri aştığı yerlere devre kesiciler takarken, devre kesici akımının nominal değeri azalır:

burada - 1 ° C ortam sıcaklığında izin verilen akım, nominal tо.с.н = 30 C'den farklı;

In.a - anma (hesaplanan) ortam sıcaklığında devre kesicinin anma akımı;

Ot - nominal tasarım ortam sıcaklığının üzerindeki termal salınım çalışma sıcaklığının fazlası tac = 30 °C, Ot = tav - t.s.n;

Devre kesicinin kurulum yerindeki ortam sıcaklığına bağlı olarak izin verilen akımındaki düşüşü (artışı) dikkate alan sıcaklık katsayısı.

Burada Ot, ortam sıcaklığından termal salınımın çalışma sıcaklığı tcp'sinin fazlasıdır, Ot = tav - tо.с;

Ev tipi devre kesiciler için kurulum yerindeki ortam sıcaklığına bağlı olarak Kt değeri için kılavuz değerler aşağıda verilmiştir:

toc....20 30 35 40 45 50 55 60

Kt ....1.05 1 0.97 0.95 0.92 0.89 0.87 0.84

Ayrıca raylar üzerinde yan yana kabinetlere monte edilen evsel kullanıma yönelik modüler devre kesiciler için 0,8Kt değerinde bir değer kullanılmalıdır.

Ortam sıcaklığının, nominal verilerinin belirlendiği standart kontrolden daha fazla veya daha az olduğu durumlarda devre kesicilerin seçimi, kullanılarak yapılır. sıcaklık katsayısı Formüle göre Kt

nerede In.r - sürümün anma akımı.

1. Maksimum nominal yük akımı Iras.max = 20 A.

2. Kurulum yerindeki ortam sıcaklığı toc = +55 0C ile Iras.max=Int Devre kesicinin anma akımı normal koşullar olmalı:

Yukarıdaki verilere göre, 55 0С için Kt 0.87'dir.

Anma akımı 25 A olan bir devre kesiciyi kabul ediyoruz.

Devre kesici, diğer makinelerle bir sıra halinde metal bir kabine kurulursa, anma akımı formülle belirlenir.

Anma akımı In.a = 32 A olan bir devre kesicinin kurulumunu kabul ediyoruz.

4.2. Anahtarlama ekipmanı seçim ilkeleri

Anahtarlama cihazları, hem ana akım devrelerinin hem de kontrol devrelerinin açılması / kapatılması yardımı ile oldukça geniş bir elektrikli ekipman yelpazesi içerir.

Ana akım devrelerini anahtarlamak için yukarıda tartışılan devre kesicilerle birlikte bıçaklı anahtarlar, anahtarlar, kontaktörler, manyetik yol vericiler vb. kullanılır.

Kontrol devrelerini değiştirmek için, hem anlık hem de kontakları, düğmeleri ve anahtarları (anahtarlar) vb. Kapatmak ve açmak için zaman gecikmeli çeşitli röleler kullanılır.

Kontrol devresi anahtarlama aparatı, bir kontrol devresi aparatını ve gösterge ışıkları gibi ilgili cihazları içerebilir.

Kontrol devreleri için aparat, bir veya daha fazla anahtarlama elemanı ve anahtarlama kuvvetinin aktarılması için bir mekanizma içerebilir. Anahtarlama elemanı kontak veya yarı iletken olabilir.

Söz konusu gruptan cihazlar tasarlarken, seçim aşağıdaki ana parametrelere göre belirlenir:

Bobinlerin anma gerilimi ve akım tüketimi;

Kontakların veya çıkış yarı iletken devrelerinin anahtarlama kapasitesi

(anma gerilimi, anahtarlamalı devrenin anma akımı);

Zaman gecikmesi olan röleler için - zaman gecikmesi aralığı.

Daha az olmayan önemli faktörler cihazın kurulum yöntemi (vida altında, DIN rayı üzerinde) ve kabloların bağlantısı (ön, arka).

1. Koruma ekipmanı seçimi için gereklilikler.

Yerleşik koruma cihazlarını seçerken elektrik ağları aşağıdaki gereksinimler geçerlidir:

1. Koruyucu cihazlar, kısa devre ve kabul edilemez aşırı yüklenme durumlarında elektrik devrelerini güvenilir bir şekilde çalıştırmalı ve bağlantısını kesmeli ve normal modlarda yanlış pozitifler vermemelidir.

2. Koruma cihazları tetiklendiğinde bağlantıyı kesecek şekilde hareket etmeli ve eylemleri geri döndürülemez olmalıdır (aşırı yük veya kısa devre ortadan kaldırıldıktan sonra otomatik tekrar kapama olmamalıdır). Yeniden başlatma manuel olarak yapılmalıdır.

3. Koruma cihazları, kısa devre olan bir devre bölümünün seçici (seçici) olarak ayrılmasını sağlamalıdır. Aynı zamanda, güç kaynağı sisteminin hasarsız bölümleri kapatılmamalıdır. Güç kaynağı sisteminin ağında bir kısa devre olması durumunda, koruma cihazları sadece kısa devreyi ortadan kaldırmak için gerekli olan açmaları yapmalıdır.

4. Koruma cihazlarının hassasiyeti, koruma bölgesindeki en düşük kısa devre akımında ve tehlikeli aşırı yüklenmelerde çalışacak şekilde yeterli olmalıdır.

5. Güç kaynağı sistemlerindeki koruma cihazları alternatif akım her türlü kısa devreye yanıt vermelidir: tek fazlı, iki fazlı ve üç fazlı.

6. Açık faz modlarına izin verilmeyen doğrudan tüketicileri besleyen AC hatları, üç fazlı devre kesicilerle korunmalıdır.

7. Koruma cihazları, tüketicilere giden gücün en kısa sürede kesilmesini sağlamak, yangın çıkmasını veya güç kaynağı sisteminin elemanlarına zarar gelmesini ve çalışma kararlılığının bozulmasını önlemek için yeterli hıza sahip olmalıdır.

8. AC koruması için ve doğru akım yeni geliştirilen ve modifiye edilen ürünlerde kullanımı onaylanmış koruma cihazları kullanılmalıdır.

Not. Genelde tripsiz devre kesiciler kullanılmalıdır. Gerekli özelliklere sahip serbest açma devre kesicilerin olmadığı durumlarda serbest açmasız devre kesiciler kullanılabilir.

9. Koruyucu cihazlar seçilmelidir:

- devrenin anma gerilimine göre;

- mevcut yükün büyüklüğü ve doğası gereği.

10. Seçilen koruyucu cihazlar, kablolar için koruma sağlamalıdır.

11. Seçilen koruma cihazları kontrol edilmelidir:

– kısa devre akımlarına direnç için (elektrodinamik, termal kararlılık ve anahtarlama kapasitesi için);

- kısa devre durumunda çalışma seçiciliği hakkında;

– kısa devre akımlarına duyarlılık.

Not. Koruma için tasarlanmış aparat acil durum sistemi güç kaynağı acil durum kaynaklarından beslendiklerinde, kısa devre akımlarına karşı direnç açısından kontrol edilmezler. Bu kontrol, ana kaynaklardan beslenen sistem ile yapılır. .

2. Koruma ekipmanı seçme metodolojisi.

Birincil dağıtım ağlarındaki koruyucu cihazlar, hattın uzun vadeli maksimum akım gücü, bölünmüş hattın kanal sayısı, bölünmüş hatların tellerindeki akımların eşit olmayan dağılımı dikkate alınarak seçilmelidir.

Birincil dağıtım ağının bölünmüş hattının bir kanalının koruma cihazının anma akımı, formül ile belirlenir.

nerede İçinde.- bölünmüş hat koruma cihazının anma akımı, A;

ben– hat akımı gücü, A;

a- yerleşik ağlar için eşit olmayan akım dağıtım katsayısı 1.075'e eşit olarak alınır;

n– bölünmüş bağlantı kanallarının sayısı;

k– yedek kanal sayısı.

Bilindiği gibi, elektrik tüketicilerine doğrudan şalt ve CRU'nun baralarından güç sağlayan ikincil bir dağıtım ağı için koruma cihazlarının seçilmesi için bir yöntem düşünelim.

Elektrik tüketicileri için besleyici koruma cihazları, devredeki akım nominal değerine eşit veya daha düşük olduğunda ve ayrıca tehlikeli olmayan aşırı yüklenmeler sırasında (örneğin, çalıştırma sırasında) tüketicilerin normal çalışmasını sağlama koşuluna göre seçilmelidir. motor) içinde çeşitli koşullarçevre (sıcaklık, seyreklik).

Not. Teknik olarak haklı durumlarda tüketicilerin korunması, bu tüketicilerin geliştiricisi tarafından sağlanmalıdır.

Devre koruması için, koruma cihazları, korunan devrenin nominal gerilimine eşit veya daha büyük bir nominal gerilime sahip seçilmelidir.

Tüketici besleyicilerini koruma aparatı, tüketicilerin çalışmalarının doğası dikkate alınarak seçilmelidir.

İşin doğası gereği, elektrik tüketicileri iki ana gruba ayrılır:

- büyük sürekli başlatma gücü ve aşırı yük akımı olmayan tüketiciler (aydınlatma cihazları, ısıtma cihazları, transformatörler, ünite kontrol devreleri, kontaktörler, röleler vb.);

- elektrik motorları (çeşitli elektrik mekanizmaları, yakıt ve yağ pompaları, elektrikli makine dönüştürücüleri, fanlar vb.) dahil olmak üzere elektrik tüketicileri.

Büyük bir başlangıç ​​akımına sahip olmayan tüketici fiderleri için, koruma cihazlarının anma akımı, tüketicinin anma akımına eşit veya buna en yakın daha büyük bir değere sahip olmalıdır:

İçinde.³ ben n.pot, (2)

nerede ben n.pot- tüketicinin anma akımı, A.

Sürekli ve kısa süreli çalışan motorlar dahil olmak üzere tüketici besleyicileri için, koşullara göre koruyucu cihazlar seçilmelidir:

nerede başla. max, tüketicinin rms başlangıç ​​akımının maksimum değere sahip olduğu zamandır, s;

- koruma cihazının bulunduğu ortam koşulları için zaman-akım (aynı zamanda amper-saniye olarak da adlandırılır) özelliğine göre koruma cihazının tepki süresi, şuna eşit bir akım gücünde ben r.m.s. maksimum, s;

ben r.m.s. max, başlangıç ​​akımının maksimum rms değeridir, A.

başla. maksimum ve ben r.m.s. max, zaman içinde tüketicinin rms başlangıç ​​akımındaki değişim eğrisinden belirlenir. Herhangi bir an için RMS başlangıç ​​akımı, tüketicinin başlangıç ​​akımının osilogramından belirlenir (Şekil 1)

formüle göre

nerede n t- başlangıçtaki akım gücünü değiştirmek için eğrinin t bölümündeki eşit aralıkların sayısı;

ben 1 ,…, ben nt eğri bölümündeki aralıklardaki akımın ortalama değerleridir, A.

Not. Yaklaşık hesaplamalarla, değer ben r.m.s. başlangıç ​​zamanına sahip AC motorlar için maks< 1 сек может быть принято равным 0,9Ben başlarım. (Ben başlarım.- motorların başlangıç ​​akımının değeri, özellikler onlar üzerinde), başla. max 0,5 s'ye eşit alınabilir.

Yukarıdakilerin tümü Şekil 2'de gösterilmektedir. 2a ve 2b.

İkinci grubun tüketicileri için termik devre kesicilerin kullanılması tavsiye edilir. Bunun nedeni, bu tür tüketicileri sigortalarla korurken önemli dezavantajların olmasıdır. Hadi gösterelim. Şek. Şekil 3, koşul (3)'e göre seçilen aynı anma akımına sahip devre kesicinin ve sigortanın amper-saniye özelliklerini göstermektedir. Şekilden, devre kesici için koşulun (3) karşılandığı görülebilir, çünkü t a1 (AZ) > t başlat. max , ancak sigorta için değil, çünkü t a1 (R)< t пуск. maks.

Yine de bir sigorta seçmek gerekliyse, (2) koşulunun yerine getirilmesi için sigortanın anma akımını artırmak gerekir. O zaman koşul (2) şu şekilde yazılabilir: I n.Pr1 > I n.pot. ve böyle bir sigortanın (Pr1) amper-saniye özelliği, başlangıçta seçilen sigorta Pr'ye göre sağa kayar (Şekil 4) ve şimdi koşul (3) karşılanır, yani.

t a1 (Pr1) > t başlat. maks. Ancak bu çözümün önemli bir dezavantajı var. Aşırı yük akımı olsun aşırı yükleniyorum, yani . I n.Pr1 > Aşırı yükledim. > Ben n.pot.

Bu, şu gerçeğe yol açacaktır: I n.Pr1 > Aşırı yükledim sigorta Pr1 çalışmayacak. Ama o zamandan beri aşırı yükleniyorum > Ben n.pot., daha sonra aşırı yüklenme nedeniyle tüketici başarısız olur. Böylece mevcut aralıkta ben n.Pr1< I >ben n.pot. tüketici korunmuyor. Bu nedenle sigortaların aşırı yüklenmenin olmadığı devrelere takılması tavsiye edilir.

Herhangi bir nedenle sigortaların takılması gerekiyorsa, rms başlangıç ​​akımlarının maksimum değeri, koruyucu karakteristik tarafından belirlenen sigorta çalışma akımının yarısını aşmayacak şekilde seçilmelidir. başla. maksimum, yani

Şek. 2b.

Tüketici besleyicilerini kesintili veya darbeli yüklerle korumak için, koruma cihazlarının anma akımı şu koşuldan seçilmelidir:

nerede sana mesaj atıyorum- tekrarlanan kısa vadeli veya darbeli yükün eylem döngüsü sırasında tüketicinin ortalama karekök akımı gücü, A;

Koruma cihazının bulunduğu ortam koşulları için zaman-akım karakteristiğine göre koruma cihazının tepki süresi, ( sana mesaj atıyorum) maksimum ;

(sen) max, bir darbe veya kesintili yükün RMS akımının maksimum değere sahip olduğu zamandır, s;

(sana mesaj atıyorum) max, bir darbe veya kesintili yükün RMS akımının maksimum değeridir, A.

(sen) maksimum ve ( sana mesaj atıyorum) max, zaman içinde rms yük akımındaki değişikliklerin eğrisinden belirlenir. Herhangi bir zamanda ( sana mesaj atıyorum)t aşağıdaki formüle göre bir darbenin veya aralıklı yükün mevcut gücünün osilogramından belirlenir:

nerede ben RMS 1 ,…,ben RMS k– darbe akımının kare ortalama değerleri, A;

t 1 ,…,t k– darbe süresi, s;

t c- bir dürtü veya aralıklı eylemin döngü süresi

yükler.

ben RMS 1 ,…,ben RMS k(4)'e benzer bir formülle belirlenir ve bu durumda n, darbe akımı bölümündeki eşit aralıkların sayısını gösterir.

Sigortalar, darbe veya kesintili yükün rms akımının maksimum değerleri, koruyucu karakteristikten belirlenen sigorta çalışma akımının yarısını aşmayacak şekilde seçilmelidir. (tu) maksimum (Şekil 5).

Bir grup tüketiciyi besleyen fiderleri korumak için, koruma cihazlarının anma akımı, tüketicilerin anma akımı ve aşağıdaki koşullara göre çalışmalarının eşzamanlılığı dikkate alınarak seçilmelidir:

nerede ben n.pot.- aynı anda çalışan tüketicilerin anma akımı.

PN2-600-630A-U3-KEAZ Inom = 597A Kesme akımı 630

Devre ihlallerinin sonucu olan operasyonel (teknolojik) aşırı yüklenmeler ve acil durum modları durumunda, elektrik devreleri acil durum devresi, elektrik ekipmanının tasarlandığı anma değerlerini aşan akımlar.

Acil akımlara maruz kalma ve akım iletkenlerinin aşırı ısınması sonucunda elektrik yalıtımı bozulur, bağlantı otobüslerinin ve elektrikli cihazların temas yüzeyleri yanar ve erir. Elektrodinamik şoklar baralara, yalıtkanlara ve reaktör sargılarına zarar verir.

Acil akımların genliğini ve akış sürelerini sınırlamak, özel cihazlar ve elektrikli ekipman koruma sistemleri. Koruyucu cihazlar, bireysel elemanları arızalanmadan önce acil durum devresini kesmelidir.

Büyük yükler için veya kısa devreler koruma cihazları, daha fazla çalışabilirliği sağlamak için tüm elektrik tesisatını veya bir kısmını maksimum hızda derhal kapatmalı veya kaza, devre elemanlarından birinin arızalanmasından kaynaklanıyorsa, diğer elektrikli ekipmanın arızalanmasını önlemelidir.

Belirli bir süre için ekipman için tehlikeli olmayan küçük aşırı yüklenmeler durumunda, koruma sistemi bir uyarı alarmı vererek harekete geçebilir. servis personeli veya sistem üzerinde otomatik düzenleme akımı azaltmak için.

Elektrikli ekipmanın arızalanmasına neden olan ana faktör, acil durum akımının termal etkisi olduğundan, yapı prensibine göre koruyucu cihazlar akım ve termal olarak ayrılır.

Akım koruyucu cihazlar, ekipmandan geçen akımların değerlerinin değerlerini veya oranlarını izler.

Termal koruyucu cihazlar, elektrikli ekipmanın sıcaklığını doğrudan ölçer.

Katı hal cihazları, diğer güç ekipmanlarına kıyasla düşük bir aşırı yük kapasitesine sahiptir ve yarı iletken doğrultucuların ve diğer dönüştürücülerin koruma cihazlarına daha yüksek gereksinimler getirilir. Yarı iletken doğrultuculu tesislerdeki koruyucu cihazlar, daha büyük bir aşırı yük kapasitesine sahip olduğundan, arıza devresindeki diğer ekipmanların da korunacağı gerçeği dikkate alınarak, güç diyotlarının veya tristörlerin izin verilen aşırı yük özelliklerine göre seçilir.

Belirli koruma araçlarının kullanımı, dönüştürücünün güç devresinin parametreleri ve yarı iletken cihazların aşırı yük kapasitesi ile belirlenir.

Kurulum parametreleri ve kullanılan koruyucu cihaz ve sistemlerin türü ne olursa olsun, aşağıdakiler ayırt edilir: Genel Gereksinimler korumaya.

1. Hız - izin verilen süreyi aşmadan, mümkün olan minimum koruma yanıt süresinin sağlanması.

2. Seçicilik. Acil kapatma sadece kaza sebebinin meydana geldiği devrede yapılmalıdır. Ve güç devresinin diğer bölümleri çalışır durumda kalmalıdır.

3. Elektrodinamik direnç. Maksimum akım sınırlı koruyucu aletler, bu elektrik tesisatı için izin verilen elektrodinamik direnç değerini aşmamalıdır.

4. Aşırı gerilim seviyesi. Acil akımın kesilmesi, yarı iletken cihazlar için tehlikeli aşırı gerilimlere neden olmamalıdır.

5. Güvenilirlik. Acil akımlar kapatıldığında koruyucu cihazlar arıza yapmamalıdır.

6. Gürültü bağışıklığı. Yardımcı ağda ve kontrol devrelerinde parazit olması durumunda koruma cihazları hatalı çalışmamalıdır.

7. Duyarlılık. Koruma, kazanın yeri ve niteliği ne olursa olsun, yarı iletken cihazlar için tehlikeli olan tüm hasarlar ve akımlar için çalışmalıdır.

Sigorta seçimi.

Sigortalar aşağıdaki koşullara göre seçilir:

1) şebekenin anma gerilimine göre:

Unom.limit >= Unom.s.,

nerede Unom.prev. – sigortanın anma gerilimi;

Unom.s. - ağın anma gerilimi;

2) hattın uzun vadeli anma akımı için;

Inom. >= Idurasyon ;

nerede Inom.vst. – sigorta bağlantısının anma akımı;

Idlit - devrenin sürekli anma akımı.

Ek olarak, zamansız sigortalar kullanıldığında, sigorta bağlantısı, örneğin elektrik motorlarının başlangıç ​​akımlarından kaynaklanan kısa süreli akım dalgalanmalarından yanmamalıdır. Bu nedenle, bu tür elektrik alıcıları için sigorta seçerken, başka bir koşulun da yerine getirilmesi gerekir:

Inom. >= Istart / 3.1 ,

burada Istart, motorun başlangıç ​​akımıdır.

Çoğu zaman bir grup elektrik motorunu besleyen ana hattın korunmasına ihtiyaç duyulur ve bunların bir kısmı veya tamamı aynı anda çalıştırılabilir. Bu durumda sigortalar aşağıdaki orana göre seçilir:

Inom. >= Ikr / 3.1 (hafif başlangıç ​​koşullarında)

Inom. >= Ikr / (1,5 - 2) (zor başlangıç ​​koşullarında),

nerede Icr \u003d I'start + I'duration - hattın maksimum kısa vadeli akımı;

I'start - bir elektrik motorunun veya aynı anda çalıştırılan bir grup motorun başlatma akımı, başlatıldığında hattın kısa süreli akımının ulaştığı en büyük değer;

Idlit - Elektrik motorunun (veya elektrik motorları grubunun) başlangıcına kadar hattın uzun vadeli anma akımı, çalıştırılan elektrik motorunun (veya motor grubunun) çalışma akımı dikkate alınmadan belirlenir.

Üç fazlı AC elektrik alıcıları için;

burada Рnom, bir elektrik alıcısının (veya bir grup elektrik alıcısının), kW'ın nominal gücüdür; U - anma gerilimi (AC güç tüketicileri için - ağın hat gerilimi), kV;

- Güç faktörü; - Elektrik motorunun verimliliği.

Devre kesicilerin seçimi.

Devre kesicilerin seçimi anma gerilimine ve akımına uygun olarak yapılır. aşağıdaki koşullar:

Unom.a. >= Unom.s.; Inom.a. >= Idurasyon;

nerede Unom.a. – devre kesicinin anma gerilimi;

Unom.s. - ağın anma gerilimi; nerede Inom.a. – devre kesicinin anma akımı; Idlit - devrenin sürekli anma akımı.

Ek olarak, aşağıdakiler doğru seçilmelidir: Inom sürümlerinin anma akımı. birleşik serbest bırakma Iset.el.mag.'nin elektromanyetik serbest bırakma elemanının kurulum akımı; termik tahliyenin anma ayar akımı veya kombine tahliyenin termal elemanı – Inom.set.therm.

Elektromanyetik, termik veya birleşik serbest bırakmanın anma akımları, motorun anma akımından daha az olmamalıdır:

Inom. >= Inom.mot.

Elektromanyetik serbest bırakmanın (kesme) kurulum akımı veya birleşik serbest bırakmanın elektromanyetik elemanı, serbest bırakma işleminin yanlışlığını ve gerçek

katalog verilerinden başlangıç ​​akımı koşulundan seçilir

Iset.el.mag. >= 1.25 Başlat. \u003d 1.25 3.1 7 \u003d 27 A Ip \u003d 7 Ir

nerede başlıyorum. - motor başlangıç ​​akımı.

Termal tahliyenin veya kombine tahliyenin termal elemanının anma kurulum akımı:

Inom.term.set. >= Inom.mot.

Devre kesicilerin serbest bırakma ayarları, güç kaynağı sisteminin diğer elektrik alıcılarının devrelerini, örneğin kontrol devrelerini korumak için de seçilir - ölçü aletleri vb. (gerekirse, çoğu durumda cihazları ve diğer benzer elektrik alıcılarını korumak için düşük güç hassasiyet nedeniyle sigorta kullanılması gerekir). Aynı zamanda, elektrik alıcılarının devrelerine elektromanyetik serbest bırakmalı bir devre kesici takılıysa, açıldığında, ani akımların olmadığı, ikincisinden ayrılmaya gerek olmadığı dikkate alınmalıdır, ve bu durumda elektromanyetik serbest bırakmanın kurulum akımı mümkün olduğunca düşük seçilmelidir.

Manyetik yol vericilerin termik rölelerinin seçimi.

Termik röleler, anma motor akımına (veya sürekli anma akımına) göre seçilir:

Inom.t.p. >= Inom.mot. ;

Bir termik röle seçerken, kurulum akımının kontrol aralığının merkezinde olmasını sağlamak için çaba sarf etmek gerekir.

Koruma cihazlarının hesaplanması ve seçiminin sonuçları.

Soru ve cevaplarda elektrik tesisatı kurulumuna ilişkin kurallar [Bir bilgi testi için çalışma ve hazırlık kılavuzu] Krasnik Valentin Viktorovich

Koruma cihazlarının seçimi

Koruma cihazlarının seçimi

Soru. Koruyucu cihaz olarak hangi cihazlar kullanılır?

Cevap. Devre kesiciler veya sigortalar kullanılır. Kombine serbest bırakmalı devre kesicilerin kullanılması tavsiye edilir.

Hız, hassasiyet, seçicilik gereksinimlerini sağlamak için gerekli durumlar uzak röleler (dolaylı röle) kullanan koruma cihazları kullanılabilir. Bu korumaların korunan bölge sonundaki hassasiyet katsayısı en az 1.5 (3.1.3) olmalıdır.

Soru. Kesme kapasitesine göre koruma cihazları nasıl seçilir?

Cevap. Elektrik şebekesinin korunan bölümünün başlangıcındaki kısa devre akımının maksimum değerine göre, yani Ch tanımına göre bu akıma dirençli olarak seçilirler. Kuralların 1.4'ü.

dayanıklı olmayan koruyucu cihazların montajı maksimum değerler kısa devre akımlarına, onları koruyan grup devre kesicinin veya güç kaynağı yönündeki en yakın devre kesicinin maksimum kısa devre akımına dayanıklı olması ve ani serbest bırakmanın çalışma akımına (zaman gecikmesi olmadan kesme) izin verilir. ) korunan cihaz gruplarının her birinin tek seferlik limit anahtarlama kapasitesi akımından daha düşükse ve tüm cihaz grubunun böyle seçici olmayan bir şekilde kapatılması bir kaza, pahalı ekipman ve malzemelere zarar verme tehdidi oluşturmuyorsa veya kompleksi bozmak teknolojik süreç (3.1.4).

Soru. Sigorta bağlantılarının anma akımlarının seçimi için genel gereksinimler ve ağın ayrı bölümlerini korumak için kullanılan devre kesicilerin anma akımları veya serbest bırakmalarının ayarları nelerdir?

Cevap. Her durumda, bu bölümlerin mümkün olan en küçük anma akımları seçilir, ancak koruma cihazları kısa süreli aşırı yükler (başlangıç ​​akımları, işlem yük tepeleri, kendi kendine başlayan akımlar vb.) sırasında elektrik tesisatını kapatmayacak şekilde seçilir. ) (3.1.6).

Soru. Sigortalar ve fiş tipi devre kesiciler ağa nasıl bağlanır?

Cevap. Sigorta fişi (devre kesici) söküldüğünde vida kovanı gerilimsiz kalacak şekilde bağlanırlar.

Besleme iletkeni, kural olarak, devre kesicinin sabit kontaklarına bağlanır.

Besleme iletkenini devre kesicinin hareketli kontaklarına bağlamak gerekirse (örneğin, seksiyonel anahtarlı devrelerde), bu durumda bazı devre kesici tiplerinin sınırlayıcı anahtarlama kapasitesinin sınırlı olduğu akılda tutulmalıdır. azaltılmış (3.1.7).

Soru. Her bir koruyucu cihaza hangi yazıt uygulanır?

Cevap. Cihazın anma akımını, serbest bırakma ayarını, eriyebilir bağlantının anma akımının değerini gösteren bir yazı uygulanır. Koruma cihazlarının takılı olduğu pano veya panoların kapılarında, bağlantıların korunması için gerekli olan otomatik şalterlerin serbest bırakma ayarlarını ve sigorta bağlantılarının (Madde 3.1.7) anma akımlarını gösteren şemaların kullanılması tavsiye edilir.

Soru. Kısa devre akımlarına karşı koruma hangi koşullarda sağlanır?

Cevap. Korunan hattın sonundaki en düşük nominal akımın aşağıdaki değerleri aşması durumunda sağlanır:

Sigorta bağlantısının anma akımının 3 katı;

Akımla ters orantılı bir karakteristik ile devre kesicinin ayarlanamayan serbest bırakmasının anma akımının 3 katı;

3 faktörü ile, otomatik devre kesicinin ayarlanabilir serbest bırakmasının akıma ters bağlı bir karakteristik ile akım açma ayarı;

Yalnızca ani veya seçici aşırı akım bırakmaya (kesme) sahip olan devre kesicinin çalışma akımının üst değerinin 1,1 katı.

belirlerken en küçük değer kısa devre akımı, kısa devre devresinin aktif ve endüktif dirençleri, elektrik arkının aktif direncinin yanı sıra ısıtma sonucunda iletkenin aktif direncinde bir artış da dahil olmak üzere dikkate alınır.

Kısa devre akımlarına karşı koruma, mümkünse, en kısa açma süresi ve eylem seçiciliği ile seçilir.

İçin kablo ağları SN enerji santrallerinde, akım kesme, korumalı kablonun sonunda faz-faz ve tek fazlı kısa devreler için yaklaşık 1,3'lük en düşük hassasiyet katsayısı ile kabul edilir. Bu durumda gerekirse kablo ucundaki tek fazlı kısa devrelere karşı koruma sağlamak için en az 1,5 hassasiyet faktörü ile bağlantının ani akımlarından detuning gerektirmeyen ayrı bir koruma yapılmalıdır. Serbest bırakmanın akıma ters bağlı bir karakteristikle çalışması, kablonun termal direncini ve seçiciliğini sağlıyorsa, korunan kablo hattının tüm uzunluğunun kesilmemesine izin verilir.

Soru. DC elektrik tesisatlarını korumak için hangi cihazlar kullanılır?

Cevap. Birleşik serbest bırakma veya özel bir uzak röle ile otomatik anahtarlar kullanılır. Sigortalar (3.1.8) kullanılabilir.

Soru. Hasarlı bölümün bağlantısının kesilmesinin seçiciliğini sağlamak için hangi koşullar karşılanmaktadır?

Cevap. Aşağıdaki koşullar karşılanır:

devre kesiciler kullanıldığında, ana koruma bölgesindeki tüm kısa devreler, en az 1,5 hassasiyet katsayısı ile akım kesme ile kapatılır;

Yedeklilik bölgesindeki kısa devreler, en az 1,3 hassasiyet faktörü ile kapatılır. Kablonun termal direncinin sağlanması şartıyla, akıma ters bağımlı bir karakteristikli bir serbest bırakma kullanarak artıklık yapılmasına izin verilir;

uzaktan röle koruması kullanırken, hassasiyet katsayıları: ana bölge için - en az 1,5; rezervasyon bölgesi için - en az 1.2;

sigortaları kullanırken, hassasiyet faktörleri: ana bölge için - en az 5; artıklık bölgesi için - en az 3 (3.1.9).

Soru. Hangi bağlantılar aşırı yüke karşı korunur?

Cevap. SIP (VLI) kullanılarak yapılan bağlantılar ve ayrıca aşağıdaki iç mekan ağları sağlanır:

yanıcı dış kılıflı veya yanıcı dış yalıtımlı, açık olarak döşenmiş iletkenlerden yapılmış hatlar;

konut binalarında grup ağları, kamu binaları ve endüstriyel işletmelerin hizmet ve sosyal tesislerinde ve ayrıca yangın tehlikesi olan alanlardaki yapılar;

konut binalarında, kamu bina ve yapılarında, endüstriyel Girişimcilik- sadece, çalışma modu nedeniyle, iletkenlerde (3.1.10) uzun süreli aşırı yüklenmenin meydana gelebileceği durumlarda.

Soru. Aşırı yükten korunan DC şebekelerinde korumalı iletkenlerin uzun süreli izin verilen akım yüklerine karşı koruma cihazlarının akımlarının çokluğu nedir?

Cevap. Den fazla değil:

0.8 - sigorta bağlantısının anma akımı için;

1.0 - ayarlanamayan ters akıma bağlı karakteristikli devre kesici serbest bırakmanın nominal akımı için (bir kesmenin varlığından bağımsız olarak);

1.25 - akıma ters bağlı olarak ayarlanabilir bir karakteristikli devre kesicinin açma akımı için (bir kesmenin varlığından bağımsız olarak) (3.1.11).

Soru. Hangi durumlarda koruma kurulmaz?

Cevap.Çift devreli havai hatlarda nötr Tel otomatik devre kesici serbest bırakma veya uzaktan akım koruması kurulu değil (3.1.12).

Bölüm 1.3. ELEKTRİKSEL CİHAZ VE İLETKENLERİN SEÇİMİ Kapsam, genel gereksinimler Soru. Kuralların bu bölümünde hangi elektrikli cihazlar ve iletkenler ele alınmaktadır? Elektrikli aparat ve iletkenlerin seçilmesine yönelik yöntemler için geçerlidir.