4.3. Защита электрических сетей и электроустановок

При эксплуатации электроустановок в отдельных участках электрической сети бывают нарушения нормального режима работы, и в проводниках могут возникнуть токи, превышающие расчетные.

В соответствии с ПУЗ все электрические сети, в том числе и осве­тительные, должны иметь защиту от токов короткого замыкания, ко­торые при отсутствии защиты могут недопустимо нагревать провода, вызывая пожары, взрывы, ожоги, поражения током людей и другие тяжелые последствия. Для питания электрического освещения разрешается применять напряжение не выше 220 В по отношению к земле, причем наиболее часто применяется система трехфазного тока с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В. Осветительные сети, прокладываемые от источников питания до светильников, раз­деляются на две составные части - групповую и питающую.Питающей сетью называются линии, прокладываемые от подстанций до группо­вых щитков, групповой сетью - линии, прокладываемые от группо­вых щитков до светильников.

Количество и мощность светильников, присоединяемых к одной групповой линии, ограничиваются ПУЭ. Первое ограничение заклю­чается в том, что групповые линии внутреннего освещения должны быть защищены плавкими вставками или автоматами на ток не боль­ше 20 А, и только для групповых линий, питающих лампы ДРЛ мощ­ностью 250 Вт и больше и лампы накаливания мощностью 500 Вт и больше, разрешается увеличивать ток аппаратов зашиты до 50 А. Второе ограничение заключается в том, что в групповых линиях, как правило, должно присоединяться на каждую фазу не более 20 ламп в светильниках с лампами накаливания и лампами ДРЛ, а при люминесцентных лампах - не более 50.

Защита проводов электрических сетей напряжением до 1000 В осуществляется аппаратами защиты - плавкими предохранителями или автоматическими выключателями (автоматами). Основой надежной за­щиты электрической сети является правильный выбор номинальных токов указанных аппаратов защиты и сечений защищаемых проводов.

Наиболее простым и дешевым защитным аппаратом является плав­кий предохранитель, который выбирается по номинальному току. Но­минальный ток плавкой вставки предохранителя должен выбираться по возможности минимальным - по расчетному току защищаемых участ­ков сети, но с учетом пусковых токов.

Любой плавкий предохранитель состоит из корпуса (патрона), контактного устройства и плавкой вставки. Некоторые виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги,

возникающей в момент плавления вставки. Обычно плавкие вставки находятся внутри корпуса, состоящего из изоляционной оболочки, снабженной деталями для крепления вставки и проводов.

Принцип действия плавких предохранителей основан на выде­лении тепла током, проходящим по плавкой вставке. В нормальных условиях это тепло рассеивается в окружающую среду. Если коли­чество выделяемого тепла больше отводимого, то избыток его вы­зывает повышение температуры вставки и она перегорает (плавится). Защитная характеристика плавких вставок является неустойчивой. Время перегорания вставки зависит от состояния контактов предо­хранителя и самой плавкой вставки, температуры окружающего воз­духа, старения металла вставки, условий охлаждения, формы встав­ки. Поэтому защита электрических сетей и токоприемников от пере­грузи с помощью плавких предохранителей недостаточно надежна. С их помощью осуществляется надежная защита лишь от коротких замыканий и больших (60% и выше) перегрузок. Плавкие предохрани­тели, применяемые в электроустановках с напряжением до 1000 В по своей конструкции делятся на три типа: пластинчатые, пробочные (Ц27, ЦЗЗ, ПД. ПДС и др.) и трубчатые (ПР, ПН, КП, НПР и др.).

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) применяются в электроустановках с напряжением до 1000 В. Они предназначены для автоматического отключения электроустановок при возникнове­нии в них перегруэок к коротких замыканий, при исчезновении или снижении напряжения ниже нормы, а также для нечастой коммутации в нормальных режимах. Автоматы состоят из корпуса, крышки, дугогасительной камеры, механизма управления, механизма свободного расцепления и разделителя. Разделитель является основной частью, обеспечивающей автоматическое срабатывание автомата. В зависимости от типа разделителя автоматы изготовляют только с электромагнит­ным разделителем (М), для защиты от последствий коротких замы­каний, только с тепловым разделителем (Т),. для защиты от перегрузок и с комбинированным разделителем (ИТ), обеспечивающим авто­матическую защиту как от последствий перегрузок, так и коротких замыканий. При небольших токах перегрузки действует тепловой разделитель с выдержкой времени. При коротких замыканиях сра­батывает электромагнитный расцепитель мгновенного действия. Отклю­чение автомата происходит при срабатывании любого расцепителя.

Существуют различные типы автоматов. Однако в дальнейшем все ранее разработанные и применявшиеся в жилых, общественных и промышленных зданиях при напряжении 220 В, одно-, двух- и трехполюсные автоматы на номинальные токи до 100 А будут заме­нены автоматами типа АЕ-1000 и АЕ-2000 с тепловыми, электромаг­нитными или комбинированными разделителями на номинальные токи 6,10,15,25.63,100 А.