Розрахунок і вибір апаратів захисту

Від правильного розрахунку і вибору апаратів захисту в проекті виконання робіт залежить надійність відключення коротких замикань. Враховуючи, що в найбільш поширених мережах з глухозаземленою нейтраллю від надійності роботи апаратів захисту залежить ефективність одного з найважливіших заходів захисту - занулення, стає очевидним зв'язок розрахунку і вибору апаратів захисту від коротких замикань з електробезпекою при. експлуатації електроустановок у будівництві.

Вибір апаратів захисту. Апарати захисту вибирають, виходячи з конкретної схеми електропостачання будівельного майданчика, умов експлуатації, компоновки і конструктивних особливостей електроустаткування.

Для захисту мереж і електроприймачів від коротких замикань застосовують плавкі запобіжники і автомати.

Плавкі запобіжники. За конструктивним виконанням вони поділяються на: пробкові (Е27, Е40, ПДС, ПРС), трубчасті розбірні із закритими фібровими трубками без наповнення (ПР-2) і з фарфоровими патронами, заповненими кварцовим піском, - розбірні (ПН-2) і нерозбірні (НПН).

У запобіжниках типу ПР-2 при розплавленні плавкої вставки дуга, яка виникає, гаситься газом, що виділяється усередині фібрової трубки. Ці запобіжники мають невелику розривну здатність.

На відміну від запобіжників ПР-2 в запобіжниках ПН-2 і НПН гасіння дуги відбувається завдяки її розгалуженню і охолоджуванню на великій поверхні зерен кварцового піску. Ці запобіжники відрізняються швидкодією і володіють струмообмежувальною властивістю і більшою вимикальною здатністю при менших габаритах. Їм слід віддавати перевагу.

Час спрацьовування плавких запобіжників залежить від сили струму короткого замикання, який розплавляє плавку вставку. Чим більше сила цього струму порівняно з номінальною силою струму плавкої вставки, тим менше час спрацьовування запобіжника.

У плавких запобіжниках слід розрізняти номінальну силу струму запобіжника - найбільше значення сили струму, на яку розраховані його струмопровідні частини, і номінальну силу струму плавкої вставки - найбільше значення сили струму, при якій гарантується робота плавкої вставки невизначений час без розплавлення. Технічні дані найбільш поширених при електропостачанні будівельних об'єктів запобіжників наведені в таблиці 5.22.

Таблиця 5.22 - Технічні характеристики запобіжників

Напругою до 500 в змінного і постійного струму

Тип		Номінальна сила струму патрона, А	Номінальна напруга, В	Номінальна сила струму плавкої вставки, А	Конструкція
ПР-2		15	220 у мережах постійного струму	6, 10, 15	Закриті розбірні без наповнювача
		60	380 В і 500 В в мережах змінного струму	15, 20, 25, 35, 45, 60
		100		60, 80, 100
		200		100, 125, 160, 200
		350		200, 225, 260, 300, 350
		600		350, 430, 500, 600
		1000		600, 700, 800, 1000
НПН2-60	60		500	6, 10, 15, 20 25, 35, 45, 60	Закритий нерозбірний з наповнювачем
ППТ-10	10		250	4, 6, 10	Те ж
ПН2-100	100 .		500	30, 40, 50, 60 80, 100	Закритий розбірний з наповнювачем
ПН2-250	250		500	80, 100, 120 150, 200, 250
ПН2-400	400		500	200, 250, 300, 400
ПН2-600	600		500	300, 400, 500, 600
ПДС-1	6		380	1, 2, 4, 6	Пробкові з гвинтовим різьбленням
ПДС-2	20		380	10, 15, 20
ПДС-3	60		380	25, 35, 60
ПДС-4	125		380	80, 100, 125
ПДС-5	225		380	160, 200, 225
ПДС-6	350		380	260, 300, 350
ПРС-6	6		380	1, 2, 4, 6	Те ж
ПРС-20	20		380	10, 16, 20
ПРС-63	63		380	25, 40, 63
ПPC-100	100		380	80, 100

Не зважаючи на простоту улаштування і інші позитивні якості плавких запобіжників, все більше розповсюдження останнім часом знаходять автоматичні вимикачі, досконаліші апарати захисту, що володіють у порівнянні з плавкими запобіжниками значними перевагами.

Автоматичні вимикачі. Вони забезпечують швидкий і надійний захист, можуть одночасно виконувати функції апарату управління. Автоматичний вимикач може мати тільки тепловий або електромагнітний розчіплювач, або комбінований (тепловий і електромагнітний). Тепловий розчіплювач захищає від перевантаження, а електромагнітний - від коротких замикань. Номінальна сила струму розчіплювача автомата - це сила струму, який може протікати через розчіплювач тривалий час, не приводячи до його спрацьовування. Значення сили струму спрацьовування розчіплювача називають уставкой.

Автоматичні вимикачі бувають з регульованими і нерегульованими уставками. До перших відносяться, наприклад, автомати типу АП-50, частково АЕ20 і ін. Нерегульованими являються автомати типу АЕ-1000, А-63, АК-63, АБ-25 та ін. (табл. 5.23).

Таблиця 5.23 - Технічні характеристики автоматичних вимикачів

Тип	Номінальна сила струму, А, автомата	Номінальна сила струму теплового розчіплювача, А	Кратність сили струму спрацьовування електромагнітного розчіплювача по відношенню до номінальної сили струму теплового розчіплювача
АП50-3МТ	50	1,6(1...1,6)	3,5; 8; 11
		2,5(1,6...2,5)
		4,0(2,5...4)
		6,4(4...6,4)
		10,0(6,4...10)
		16,0(10...16)
		25,0(16...25)
		40,0(25...40)
		50,0(30...50)
АЕ2026	16	0,3...0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16	12
АЕ2036	25	0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25
АЕ2046	63	10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63
АЕ2056	100	16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100

Примітки: 1. Для автоматів АП50 у дужках вказані межі регулювання.

2. У регульованого виконання діапазон регулювання уставки теплового розчіплювача автоматів АЕ20 складає 0,9...1,15 номінальної сили струму установки.

3. Вид розчіплювача - комбінований. 4. Число полюсів - 3

Розрахунок номінальних значень сили струму плавких вставок запобіжників і розчіплювачів автоматів.

Номінальна сила струму плавкої вставки І_п.в, А, запобіжника для захисту відгалуження до одиночного електродвигуна повинна задовольняти наступній умові:

для електродвигунів з нечастими пусками і тривалістю пускового періоду не більше 2...2,5 с

,(5.37)

для електродвигунів з частими пусками або тривалістю пускового періоду більше 2 ... 2,5 с

. (5.38)

Для електродвигунів відповідальних механізмів з метою особливого надійного налаштування запобіжників від поштовхів струму допускається у формулі (5.37) приймати знаменник рівним 1,6 незалежно від умов пуску, якщо кратність струму однофазного короткого замикання по відношенню до І_п.в складає не менше вказаної в таблиці 5.24.

Плавка вставка запобіжника для захисту лінії, що живить силове або змішане навантаження, вибирається з умови

(5.39)

де І_п - сила пускового струму електродвигуна, яка знаходиться множенням номінальної сили струму двигуна на кратність пускового струму;

‑сила пускового струму електродвигуна або групи електродвигунів, що одночасно включаються, при пуску яких сумарна сила короткочасного струму лінії досягає найбільшого значення, А;

- розрахункова сила тривалого струму лінії без урахування сили робочого струму електродвигуна (або групи двигунів), що пускається, А.

Таблиця 5.24 - Найменше значення коефіцієнта кратності струму