42. Выбор плавких предохранителей и автоматических выключателей

Плавкий предохранитель – это элемент электрической цепи, основное назначение которого –защита ее от повреждения (от токов КЗ и перегрузки). Предохранитель устроен таким образом, что сгорает раньше, чем повреждаются другие элементы. Плавким предохранитель называется потому, что в его основе лежит плавкая вставка. Эта плавкая вставка  состоит из сплава, который имеет низкую температуру плавления и при возникновении тока опасного для цепи, количества теплоты которое выделяется при протекании такого тока через эту вставку достаточно, чтобы её расплавить. Когда вставка расплавляется - “перегорает”, то цепь оказывается разомкнутой.

Если в сети установлено несколько последовательно включенных предохранителей, то при КЗ в какой-либо точке сети перегорать должен ближайший к точке КЗ предохранитель.

Наиболее распространенные предохранители, применяемые для защиты электроустановок до 1 кВ являются: ПР-предохранитель разборный, НПН-насыпной предохранитель, неразборный, ПНР-2-предохранитель насыпной, разборный.

Плавкие предохранители напряжением до 1 кВ выбирают по следующим параметрам и условиям: (из учебника Э.А.Киреевой, гл.4 ,стр. 69-70)

Автоматический выключатель – предназначен для быстрой и надежной защиты проводов и кабелей электрических сетей от токов перегрузки и КЗ. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Механизм расцепления контактов приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или электромагнитным.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, изготовленную из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

Электромагнитный расцепитель - расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Электромагнитный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро.

Автоматические выключатели на головном участке шинопровода выбирают по следующим параметрам и условиям: (из учебника Э.А.Киреевой, гл.4 ,стр. 71-73)

Кратко: Подбор номинала предохранителя определяется исходя из сечения провода. Зная сечение провода, мы можем узнать, какой максимальный ток он может пропустить без излишнего нагрева. Предохранитель подбирается немного меньшим номиналом, что бы он выключился (сгорел) раньше, чем провод. Разница между АВ и плавким предохранителем заключается в том, что АВ можно использовать многократно, тогда как плавкий предохранитель перегорает и подлежит замене.

43. ОСНОВНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

К основным экономическим показателям систем передачи и распределения электроэнергии отнесем капитальные затраты (вложения), ежегодные издержки (годовые эксплуатационные расходы), чистый дисконтированный доход и срок окупаемости сооружаемого объекта.

Капитальные затраты (инвестиции) — это единовременные (разовые) денежные средства, которые необходимы для строительства новых или реконст­рукции существующих объектов. Применительно к системам передачи и распре­деления электроэнергии капитальные затраты (стоимость сооружения) можно представить в виде следующих составляющих:

(12.1)

где К_пс1, К_пс2 — стоимость повышающих и понижающих подстанций; К_л — стои­мость сооружения линии электропередачи.

Стоимость подстанции укрупнено может быть представлена в виде:

Ежегодные издержки — это годовые эксплуатационные расходы, необхо­димые для эксплуатации сооружений и устройств системы передачи и распреде­ления электроэнергии. Они включают:

- отчисления на амортизацию объектов электрической сети;

- расходы на эксплуатацию (текущий ремонт и обслуживание);

- стоимость потерянной электроэнергии в элементах сети.

Сущность амортизационных отчислений основывается на том, что каждый объект электрической сети рассчитан на определенный срок службы t_c. Во время эксплуатации с течением времени объект приходит в негодность. Если ставится задача сооружения нового объекта взамен старого после окончания его срока службы (т. е. задача осуществления воспроизводства), то за этот период должны быть накоплены соответствующие средства. Это накопление и делается за счет амортизационных отчислений. Нормы на амортизацию выбирают в долях от пер­воначальных капитальных затрат К в зависимости от расчетного срока службы t_с объекта:

где K_Л — ликвидная (остаточная) стоимость объекта после прекращения его функцио­нирования, включающая стоимость материалов и оборудования, которые могут быть использованы по другому назначению после ликвидации данного объекта.

Зная норму отчислений на амортизацию, ежегодные расходы на амортиза­цию определяют по формуле:

ЧДД имеет вид:

(12.16)

где Д_t — суммарный доход в год t, включающий плату за электроэнергию, полу­чаемую потребителями; И_t — годовые эксплуатационные и другие расходы в год t; K_t — капитальные затраты в год t; T — расчетный срок.

Сооружение объекта эффективно только при ЧДД > 0.

Если расчетный срок Т не ограничивать сроком службы объекта, то в экс­плуатационные расходы должны включаться амортизационные отчисления. Такие условия характерны для задач систем передачи и распределения электроэнергии, которые непрерывно развиваются, модернизируются, и поэтому для них невозможно установить конкретный срок службы.

В выражении (12.16) норма дисконта Е равна процентной ставке за предос­тавление кредита, либо за хранение средств в банке.

Срок окупаемости капитальных затрат — характеризует общую эффек­тивность капитальных затрат К [70]:

(12.17)

где П - прибыль, получаемая за счет сооружения объекта.