Распределительные устройства в сетях до 1 кВ

В цеховых распределительных сетях напряжением до 1 кВ кроме шинопроводов применяются комплектные распределительные устройства: пункты распределительные, щиты распределительные, силовые распределительные шкафы, панели распределительные, ящики силовые с предохранителями и с блоками «выключатель–предохранитель», щитки осветительные.

Для комплектования распределительных устройств низкого напряжения на цеховой подстанции мощностью до 630 кВ·А и в цеховых сетях применяются щиты одностороннего обслуживания ЩО-70М. Щиты комплектуются автоматическими выключателями ВА-50, неавтоматическими выключателями и низковольтными разъединителями. В щитах могут применяться контакторы и магнитные пускатели. На трансформаторных подстанциях мощностью 1000 кВ·А и выше применяются щиты двухстороннего обслуживания с автоматическими выключателями ВА-50, «Электрон».

В цехах для распределения электроэнергии к электроприемникам применяются силовые распределительные шкафы ШР11, которые позволяют присоединять до восьми отходящих линий с защитой их плавкими предохранителями НПН2 и ПН2 на номинальные токи от 60 до 250 А с неавтоматическим выключателем (рубильником) на вводе.

Пункты распределительные ПР 8501 применяются в сетях переменного тока напряжением до 660 В и ПР 8701 – в сетях постоянного тока до 440 В. Они комплектуются выключателями ВА-50. Выпускаются с вводными выключателями на 160-630 А или без них.

Осветительные щитки комплектуются трехполюсными вводными выключателями и однополюсными выключателями на отходящих линиях.

Главные функции аппаратуры управления и защиты: включение и отключение электроприемников и электрических цепей; электрическая защита их от перегрузки, коротких замыка­ний, понижения напряжения или самозапуска; регулирование числа оборотов электродвигателей; реверсирование электродвигателей; электрическое торможение.

Плавкие предохранители применяют в основном для защиты электроприемников, проводов и кабелей от токов к.з. Основной рабочий элемент предохранителя – плавкая вставка, изготовленная из сплава легкоплавких металлов, укрепленная в корпусе предохра­нителя. Плавкие вставки выдерживают токи на 30-50% выше номинальных в течение 1 ч и более. При токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60-100%, они плавятся за время, меньшее 1 ч. Наиболее распространенные предохранители, применяемые для защиты электроустановок напряжением до 1 кВ: ПР2 –предохранитель разборный; НПН, ПН2 – насыпные предо­хранители неразборные.

Основные типы предохранителей имеют номинальные токи от 15 до 1000 А, т. е. практически они удовлетворяют почти все существующие электроустановки (не считая специальных) промышленных предприятий.

По конструктивному выполнению предохранители можно разделить на две группы: с наполнителем (например, ПН2, НПН2-60, ПП17, ПП18), наполненные мелкозернистым кварце­вым песком; без наполнителя (например, ПР2).

Плавкие предохранители делят на инерционные – с большой теп­ловой инерцией, т. е. способностью выдерживать значительные кратко­временные перегрузки током; безынерционные – с малой тепловой инерцией, т. е. с ограниченной спо­собностью к перегрузкам. К пер­вым относятся все установочные предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мо­стиком; ко вторым – трубчатые предохранители с медным токопроводящим мостиком, а также предо­хранители со штампованными вставками открытого типа.

Номинальный ток плавкой вставки для инерционных предохранителей определяют по значению длительного расчетного тока линии :

. (5.1)

Номинальный ток плавкой вставки для безынерционных предохранителей должен соответствовать кратностям допусти­мых токов.

На рисунке 5.5 приведена характеристика предохрани­теля, из которой видно, что плавкая вставка не перегорает при кратности тока 2,5 и времени действия короткого замыкания менее 8 с. Поэтому при выборе плавких вставок предохранителей для электродвигателей со значительными пусковыми токами вводит­ся коэффициент снижения пускового тока . При легком пуске принимается , а при тяжелом пуске .

Рис. 5.5. Характеристика предохранителя.

Автоматические выключатели предназначены для заме­ны рубильников и предохранителей.

Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только тепловыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными (тепловыми и электромагнитными). Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегруз­ки, а электромагнитные – от токов к.з. В зависимости от характера изменения режима работы элемента сети от нормаль­ного режима срабатывают встроенные в автоматы тепловые или электромагнитные расцепители.

Согласно [5], электрические сети распределяются на две группы:

а) защищаемые от токов перегрузки и токов короткого замыкания;

б) защищаемые только от токов короткого замыка­ния.

Защите от перегрузки подлежат сети:

а) внутри помещений, проложенные открыто незащищенными изолированными про­водниками и с горючей оболочкой;

б) внутри помещений, проложенные защищенными проводниками в трубах, в несго­раемых строительных конструкциях и т. п.;

в) осветительные в жилых, общественных и торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также в пожароопасных производственных помещениях;

г) силовые – в промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, когда по условиям технологи­ческого процесса или режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводов и кабелей;

д) всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.

Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов короткого замыкания.

Номинальный ток защищающего от перегрузки теплового расцепителя автоматического выключателя или нагревательного элемента теплового реле магнитного пускателя выбирают только по длительному расчетному току линии:

. (5.2)

Номинальный ток электромагнитного или комбинирован­ного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному расчетному току линии

. (5.3)

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комби­нированного расцепителя проверяют по максимальному кратковременному току линии:

. (5.4)

Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю, максимальный кратковременный ток линии равен пусковому току электродвигателя.