Вибір та перевірка автоматичних вимикачів

Автоматичні вимикачі (автомати) виконують одночасно функції захисту та керування, вони призначені для нечастих вмикань електри­чного кола при нормальному навантаженні, а також для автоматично­го вимикання кола при виникненні перевантаження, короткого зами­кання, зникнення або зменшення напруги.

Автоматичне вимикання автоматів відбувається під дією на механізм вільного розчеплення елементів захисту – розчеплювачів (вбудованих релейних пристроїв прямої дії). Вимикання може відбуватися без витримки часу або з витримкою часу. Розчеплювачі бувають тепловими, електромагнітними, напівпровідниковими. Одною з головних характеристик автомата є захисна (часострумова) характеристика, яка визначає залежність часу спрацювання від струму. Автомати мають такі захисні характеристики: залежну, незалежну, обмежено залежну (двоступеневу) та триступеневу. Найбільш поширеною захисною характеристикою є обмежено залежна. У зоні струмів перевантаження автомат вимикається із залежною від струму витримкою часу, у зоні струмів короткого замикання автомат вимикається струмовою відсічкою з незалежною від струму наперед встановленою витримкою часу (для селективних автоматів) або без витримки часу (для неселективних автоматів). Автомат з такою захисною характеристикою має або тепловий та електромагнітний (комбінований) розчеплювачі, або напівпровід-никовий розчеплювачі.

Вибір автоматичних вимикачів здійснюється за призначенням, за конструктивним виконанням (типами розчеплювачів), за номінальною напругою

U_ном ≥ U_мережі

Номінальний струм розчеплювача (теплового або напівпровідникового) вибирається за

І_{ном. розч.} ≥ І_{макс. роб}.

Автоматичний вимикач перевіряється за струмом спрацювання розчеплювача миттєвої дії (струмом відсічки або струмом електромагнітного розчеплювача)

І_{розч.ем} = І_відс. ≥ 1,25∙І_пік

і за струмом однофазного короткого замикання в нормальних приміщеннях для автоматів з комбінованим розчеплювачем

І⁽¹⁾_к ≥ 3∙ І_{розч. тепл.}

Якщо автомат має лише електромагнітний розчеплювач то умова має вигляд (при номінальному струмі автомата до 100 А)

І⁽¹⁾_к ≥ 1,4∙ І_{розч.ем}

Якщо автомат розрахований на номінальний струм понад 100 А, то умова має вигляд

І⁽¹⁾_к ≥ 1,25∙ І_{розч.ем}

У мережах вибухонебезпечних приміщень для автоматів з комбінованим розчеплювачем

І⁽¹⁾_к ≥ 6∙ І_{розч.тепл.}

Далі автомат перевіряється на вимикальну здатність

І_вим. > І⁽³⁾_К

де І⁽³⁾_К - струм трифазного короткого замикання;

І_вим – граничний струм вимикання автомата (каталожні дані).

Нарешті автомат перевіряється на динамічну стійкість до струмів короткого замикання

і_дин ≥ і_у

Приклад

Для захисту асинхронного двигуна з короткозамкнутим ротором 4А200L2У3 (Р_ном=45 кВт;U_ном=380 В;η=0,91;соsφ=0,9; І_пуск./І_ном.= 7,5) вибрати автоматичний вимикач. У місці встановлення автомата струми трифазного та однофазного короткого замикання відповідно складають І⁽³⁾_К = 4,7 кА та І⁽¹⁾_к = 1,1 кА

Спочатку розрахуємо номінальний струм двигуна І_{ном. дв.} = = = 83,48 А

Далі визначимо пусковий струм за формулою

І_пуск = К_пуск · І_{ном. дв.} = 7,5·83,48 = 626,1 А

Вибираємо автомат ВА51Г-31(дивись додаток Б) U_ном =0,38 кВ, І_{ном розч.} =100 А, І_{розч.ем} = 10· І_{ном розч.} = 10 · 100=1000 А, І_вим. = 7 кА.

Зробимо перевірки:

І_{ном розч.} =100 А > І_{ном. дв} =83,48 А

І_{розч.ем} = 1000 А > 1,25∙І_пуск = 782,625 А

І_вим. = 7 кА > І⁽³⁾_К = 4,7 кА

3 І_{розч. тепл} = 3· 100= 300 А < І⁽¹⁾_к = 1100 А

Таким чином автоматичний вимикач вибраний вірно.

Поиск по сайту: