Распределительные шкафы (ящики)

Распределительные шкафы (ящики) предназначены для неавтоматического включения и отключения магистралей и ответвлений. Шкафы серии ПР11М (ГОСТ Р 51321.1 – 2000, ТУ 3434 – 003 – 51969725 – 06) предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканиях при нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей трехфазных сетей напряжением 0,4 кВ. Структура условного обозначения пункта распределительного приведена на таблице 6.2.

ПР11М – ХХХ – ХХ УХЛ3 Климатическое исполнение, условие размещения (ГОСТ 15150 – 69)   Степень защиты   Номер схемы в соответствии с таблицей   Конструктивное исполнение 1 – утопленный; 2 – навесной; 3 - напольный   Табица 6.2 - Структура условного обозначения пункта распределительного

Шкафы используются в электрических сетях с системами заземления по ГОСТ 30331.2 – 95 TN – S (нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно), TN – S – С и TN – С (нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены).

Защита от поражения электрическим током по ГОСТ Р 51321.1 – 2000 – дверью, открываемой ключем и фальшпанелью, открываемой специальным инструментом. Исполнение: шкафы – сварные с вводными зажимами или вводными выключателями.

Зажимы для подключения нулевых рабочих проводников изолированы от корпуса. В случае использования шкафов в четырехпроводных сетях (системы заземления TN – S – С и TN – С, где нулевой рабочий и нулевой защитный проводники должны быть объединены, между зажимами нулевых рабочих и нулевых защитных проводников должна быть установлена перемычка.

Управление автоматическими выключателями отходящих сетей осуществляется при открытой двери шкафа. распределите.

Управление вводным автоматическим выключателем осуществляется рукоятью на двери шкафа при закрытой двери.

Номинальные токи шкафов: 50, 100, 200, 250, 450, 630 А.

Номинальное рабочее напряжение – 380 В.

Номинальный ток короткого замыкания 10 кА, 25 кА (шкафы без вводного автомата на токи до 250 А и 630 А соответственно).

Номинальный ток ударного короткого замыкания 6,3 кА, 10 кА (шкафы с вводным автоматическим выключателем на токи до 250 А и 630 А соответственно. Габариты шкафов ПР11М исполнения УХЛ3 даны в таблице 6.3

Таблица 6.3 - Габаритные размеры шкафов напольного исполнения

Типы шкафов приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Распределительные шкафы серии ПРМ исполнения УХЛ3

Выбор аппаратов защиты

Защитные аппараты предназначены для защиты потребителей электрической энергии от межфазных (и многофазных) коротких замыканий (межфазного пробоя изоляции), от однофазных (и многофазных) замыканий на корпус (пробой изоляции на корпус), длительной перегрузки по току, исчезновения или снижения питающего напряжения. Защита от токов короткого замыкания с минимально возможным временем отключения, отстроенная от пусковых токов осуществляется для всех электроприемников.

Защита от перегрузки электроприемников при длительном режиме работы осуществляется для всех потребителей, кроме тех, для которых она маловероятна (Электродвигатели центробежных насосов и вентиляторов), для электродвигателей мощностью до 1 кВт. Защита от перегрузки не обязательна при кратковременном или повторно – кратковременном режиме работы. Для взрывоопасных помещений (мукомольные предприятия, табачные фабрики) защита электроприемников от перегрузки обязательна. Вместе с тем, аппараты защиты не должны срабатывать от пусковых токов.

Минимальная защита от понижения напряжения устанавливается для потребителей включаемых в сеть при напряжении ниже номинального.

Плавкие предохранители, как правило, применяют для защиты электроустановок от токов короткого замыкания, но они могут защитить электроуста­новки и от перегрузок. В этом случае защищаемые установки должны быть выбраны с запасом по пропускной способности, превышающим примерно на 25 % номинальный ток плавкой вставки. Предохранитель может обеспечить защиту электро­установок от перегрузки при условии, что его защитная характеристи­ка располагается ниже тепловой характеристики защищаемой элек­троустановки.

Плавкие вставки выдерживают токи, превышаю­щие на 30 - 50 % их номинальные токи в течение 1 часа и более. При токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60—100 %, они плавятся за время менее 1 часа.

Наиболее распространенными предохранителями, применяемыми для защиты электроустановок напряжением до 1 кВ, являются: ПР — предохранитель разборный; НПН — насыпной предохранитель, не­разборный; ПНР-2 — предохранитель насыпной, разборный. Номинальные токи предохранителей 15 - 1000 А.

Плавкие вставки широко применяются для защиты трансформаторов до 2500 кВ×А при напряжениях до 10 кВ, электродвигателей, распределительных сетей и измерительных трансформаторов напряжения.

Плавкие предохранители напряжением до 1 кВ выбирают по сле­дующим параметрам и условиям:

1) по номинальному напряжению плавкой вставки U_{НОМ ВСТ} , которое не должно быть меньше напряжения, питающего установленное оборудование U_{НОМ УСТ} : U_{НОМ ВСТ} ³ U_{НОМ УСТ} , иначе после срабатывания плавкой вставки может произойти «перекрытие» (пробой) изоляции вставки и она не выполнит своих функций по отключению электрооборудования;

2) по номинальному току плавкой вставки I_{НОМ ВСТ} ;

3) по длительному максимальному (расчетному) току линии I_{Р МАХ}

I_{НОМ ВСТ} ³ I_{Р МАХ} ; (6.1)

3) по пусковому I_ПУСК или пиковому току I_ПИК :

при защите ответвлений к одиночным асинхронным электродвигателей с короткозамкнутым ротором при нечастых пусках длительностью менее 2,5 с

I_{НОМ ВСТ} ³ ( I_ПУСК / 2,5) ; (6.2)

при защите линии, питающей силовую или смешанную нагрузку:

I_{НОМ ВСТ} ³ ( I_ПИК / 2,5) ; (6.3)

при защите ответвлений к одиночным асинхронным электродвигателей с короткозамкнутым ротором при длительных частых пусках:

I_{НОМ ВСТ} ³ ( I_ПУСК / 1,6). (6.4)

Если в цепи последовательно установлено несколько плавких вставок, для обеспечения селективности действия защиты (по условию которой при коротком замыкании срабатывать должен ближайший к точке короткого замыкания предохранитель), все последующие последовательно стоящие плавкие вставки в сетях напряжением до 1 кВ должны отличаться номинальными токами на 2 ступени от всех предыдущих.

Достоинство плавких вставок: простота устройства, малая стоимость, быстрота срабатывания (менее периода) при коротких замыканиях, что позволяет предохранителям типа ПК ограничивать токи коротких замыканий.

Недостатки плавких вставок: сложность отстройки от пусковых токов; срабатывание при токах, значительно превышающих номинальные значения плавких вставок, что не всегда обеспечивает селективность их срабатывания, защиту электрооборудования и безопасность его эксплуатации; срабатывание плавких вставок связано с возникающими при этом перенапряжениями; недостаточная предельная отключаемая мощность; большая вероятность однофазного отключения сети и последующая работа электрооборудования на двух фазах; невозможность быстрого восстановления питания; возможность переброски электрической дуги при перегорания предохранителя на другие фазы; возможность использования не калиброванных плавких вставок;

значительный разброс ампер – секундных характеристик.

Магнитные пускатели комплектуются тепловыми реле, для защиты от перегрузки. При токах, превышающих пусковые, сначала должен «сработать» (отключиться) автоматический выключатель, а затем - магнитный пускатель или контактор.

Автоматические выключатели предназначены для быстрой и на­дежной защиты проводов и кабелей электрических сетей от токов перегрузки и токов короткого замыкания. Они используются также для управления при нечастых включениях и отключениях.

Автоматические выключатели снабжаются либо только тепловыми, либо только электромагнитными расцепителями, либо комбинированными расцепителями (тепловыми и электромагнитными). Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные — от токов короткого замыкания.

Действие тепловых расцепителей автоматических выключателей основано на использовании нагрева биметаллической пластинки, из­готовленной из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения. В расцепителе при токе, превышающем тот, на который они выбраны, одна из пластин при нагреве удлиняется боль­ше и вследствие большего ее удлинения, они изгибается и воздействует на отключающий пружинный механизм, размыкая коммутирующее устройство автоматического выключателя. Тепловой расцепитель автоматического выключателя не защища­ет питающую линию или асинхронный двигатель от токов КЗ. Это объясняется тем, что тепловой расцепитель, обладая большой тепло­вой инерцией, не успевает нагреться за малое время существования тока КЗ.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромаг­нит, который воздействует на отключающий пружинный механизм. Если ток в катушке превышает определенное, заранее установлен­ное значение (ток трогания или ток срабатывания), то электромаг­нитный расцепитель отключает линию мгновенно. Настройку расцепителя на заданный ток срабатывания называют уставкой тока. Уставку тока электромагнитного расцепителя на мгновенное сра­батывание называют отсечкой. Электромагнитные расцепители не реагируют на токи перегрузки, если они меньше уставки срабаты­вания.

В зависимости от наличия механизмов, регулирующих время сра­батывания расцепителей, автоматические выключатели разделяют на неселективные с временем срабатывания 0,02—0,1 с, селективные, с регулируемой выдержкой времени и токоограничивающие с време­нем срабатывания не более 0,005 с.

Автоматические выключатели не имеют недостатков плавких пре­дохранителей. При выборе автоматических выключателей использует­ся их защитная (времятоковая) характеристика. По времятоковым характеристикам автоматического выключателя определяется выдержка времени теплового расцепителя при расчетных нагрузках и продолжительность кратковременных перегрузок.

Автоматические выключатели на головном участке шинопровода выбирают по следующим параметрам и условиям:

1) по номинальному напряжениюU_{НОМ ,} которое не должно быть меньше напряжения, питающего установленное оборудование U_{НОМ УСТ} :

U_НОМ ³ U_{НОМ УСТ} , иначе после срабатывания автоматического выключателя может произойти «перекрытие» (пробой) межконтактного промежутка автомата и он не выполнит своих функций по отключению электрооборудования;

2) по номинальному току расцепителя:

I_НОМ ³ I_{Р Ф} ³ I_{Р МАХ}; (6.5)

где I_{Р Ф} - расчетный ток форсированного (послеаварийного) режима;

I_{Р МАХ} - рабочий максимальный ток;

3) по номинальному току автоматического выключателя:

I_{НОМ А} ³ I_НОМ ; (6.6)

4) по току срабатывания расцепителя I_СРАБ ;

а) по пиковому току:

I_СРАБ ³ 1,25 I_ПИК ; (6.7)

где I_ПИК — кратковременный пиковый ток в линии при пуске двигателя. Для автоматических выключателей типа A3100

I_СРАБ ³ 1,5 I_ПИК ;

б) проверка тока срабатывания расцепителя на отключение тока
однофазного короткого замыкания — для сетей в невзрывоопасных и непожароопасных поме­щениях:

для автоматического выключателя с обратнозависимой характеристикой

I⁽¹⁾_К ³ 3 I_СРАБ ; (6.8)

для автоматического выключателя с электромагнит­ным расцепителем

I⁽¹⁾_К ³ 1,1 I_СРАБ ; (6.9)

5) по отключающей способности выключателя:

I⁽³⁾_К < I_ОТКЛ ; (6.10)

где I_ОТКЛ - предельный отключаемый автоматическим выключателем ток;

I⁽³⁾_К - Ток трехфазного короткого замыкания;

6) по динамической стойкости токам трехфазного короткого замыкания:

I_ДИН ³ 1,3I⁽³⁾_У ; (6.11)

где I_ДИН - ток электродинамической стойкости авирматического выключателя;

I⁽³⁾_У - ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Автоматические выключатели, имеющие только электромагнит­ную отсечку мгновенного действия, выбирают по току короткого замыкания в конце защищаемого участка с таким расчетом, чтобы расчетный (минимальный) ток короткого замыкания был в три раза больше тока срабатывания автоматического выключателя.

Величину тока отсечки I_ОТС токовой защиты выключателей нагрузки определяют из выражения:

I_{ОТС I} = [(1,3 × I_ОТС) / k _I ] = [(1.3 ×I ^*_ПУСК × I _НОМ ) / k _I ] (6.12)

где I _НОМ - номинальный ток электродвигателя;

I ^*_ПУСК = (I ^*_ПУСК / I _НОМ )- кратность пускового тока электродвигателя;

k_I- коэффициент трансформации трансформатора тока.

Выбор аппаратов защиты кабельных и воздушных линий и проводов осуществляют в соответствии с таблицей 6.5

Таблица 6.5 - Выбор аппаратов защиты кабельных и воздушных линий и проводов

1 ЭДв Iпик= Iпуск = К×Iн. 2 - 5 ЭД Iпик.= Iпуск н.нб.+ Iрасч.- Iн.нб .

ñ5 ЭД Iпик.= Iпуск н.нб.+ Iрасч.- К × Iн.нб .

Стандартный ряд плавких вставок дан в таблицах 6.6 и 6.7.

Таблица 6.6 - Стандартный ряд плавких вставок:

(предохранителей) I _ВР [А]

Таблица 6.7 - Технические данные плавких вставок

Выключатели автоматические (АВ) предназначены для защиты электрических сетей от коротких замыканий, для защиты от перегрузок и недопустимых снижений напряжения сети.

Расцепители, являясь составной частью автоматов контролируют заданный параметр и воздействуя на механизм привода (в основном пруженный) отключают автомат.

Расцепители, защищающее главным образом от перегрузок имеет в качестве привода расцепителя тепловое реле - нагревательные элементы и приводные биметаллические элементы.

Расцепители, имеющие в качестве привода электромагнитное токовое реле, чувствительным элементом которого является токовые катушки, защищают главным образом от токов короткого замыкания.

Примеюяются комбинированные автоматические выключатели с тепловым расцепителем и электромагнитной уставкой и автоматические выключатели с полупроводниковыми расцепителями..

Применяются расцепители минимального напряжения, отключающие цепи при напряжениях в сети ниже (0,3 ¸ 0,7)Uном, нулевые, срабатывающие при напряжении сети ниже (0,10 ¸ 0,35)Uном и максимальные токовые (электромагнитные), защищающие электрические цепи и электропотребилелей (кроме электродвигателей) от перегрузки.. Технические данные автоматических выключателей даны в таблицах 6.8 и6.6.9.

Таблица 6.8 - Технические характеристики автоматических

выключателей серий ВА 51 – 31 ¸ ВА 75 – 47

Примечание. Обозначения условных сокращений: э/м у - электромагнитная уставка; к тр - кратность срабатывания теплового расцепителя.

Таблица 6.9 - Технические характеристики автоматических

выключателей серий ВА 04 – 36 и ВА 04 – 36

В таблице 6.10 приведены основные технические характеристики автоматических выключателей серии А3700 с тепловыми и электромагнитными расцепителями и только с электромагнитными расцепителями.

Таблица 6.10 – Трехполюсные автоматические выключатели (АВ) А3700 с тепловыми и электромагнитными расцепителями

Расцепитель автомата: электромагнитный - защищает от тока КЗ, тепловой – от перегрузок, комбинированный – от КЗ и перегрузки, полупроводниковый – позволяет ступенями менять ток и время срабатывания. Минимальный расцепитель отключают автомат при снижении напряжения до (0,3 – 0,7) U_НОМ.

Нулевой расцепитель отключает автомат при (0,1 – 0,35) U_НОМ. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов, максимальные токовые – для защиты электрических цепей (кроме асинхронных электродвигателей) от перегрузки

Автоматы распространенных серий приведены в таблице 6.11.

Магнитные пускатели

Магнитные пускатели могут выполнять функции:

- дистанционного управления с кнопочных постов;

- защиту от перегрузки недопустимой продолжительности (при наличии соответствующих аппаратов защиты);

- блокировки и автоматическое управление функциями электропривода;

- реверсирование электропривода;

- защиту от снижения напряжении в сети.

Магнитный пускатель - трехполюсный контак­тор переменного тока с двумя или тремя встроенными тепловыми реле защищающмх электродвигатель от перегрузки, но не обеспечивающих его защиту от токов короткого замыканимя. Магнитные пускатели предназначены для управления трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт, а также для зашиты их от перегрузки. Контакты магнитных пускателей не рассчитаны на отклю­чение токов КЗ. Для защиты от токов КЗ последовательно с тепловы­ми реле устанавливают плавкие предохранители или автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. В настоящее время применяемые магнитные пускатели серий ПМЕ, ПАЕ, ПМА за­меняются пускателями серий ПМЛ и ПКЛ на номинальные рабочие токи от 4 до 200 А.

Основной частью магнитного пускателя являются контактные группы - силовых цепей и цепей управления и электрическая катушка обеспечивающая защиту электроприемников от понижения напряжения в сети. Защиту от перегрузок осуществляет тепловые или токовые реле, смонтированные в одном корпусе с пускателем. Пускатели надежно работают при напряжении в сети от 85 % до 105 % номинального. Отключение пускателя происходит при снижении напряжении в сети до 35 – 40 % номинального значения. Число включений в час – не более 150. Время срабатывания 0,05 – 0,08 с, время отпускания – 0,02 – 0,05 с.

Магнитные пускатели применяются для дистанционного управления асинхронными электродвигателями с короткохзамкнутым ротором.

Электромагнитные пускатели серии ПМЕ – 000 М предназначены для непосредственного подключения к сети и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При наличии токовых тепловых реле пускатели осуществляют защиту электродвигателей1 от перегрузок недопустимой длительности, в том числе при пропадании одной фазы. Номинальные рабочие токи пускателей с тепловыми реле равны номинальным токам тепловых реле РТТ – 141 (0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2 44 5; 6,3 А). При напряжении 500 В переменного тока номинальный рабочий ток пускателя 2 и 3 А.

Электромагнитные пускатели серии ПМА – 000 М аналогичны пускателям ПМЕ – 000 М, комплектуются трехполюсными тепловыми реле РТТ – 89, РТТ – 2П иди РТТ – 3П. Пускатели могут поставляться с аппаратами позисторной (тепловой) защиты, могут иметь электрическую и механическую блокировки. Аппараты позисторной защиты АЗП и УТВЗ – 1М защищают асинжронный электродвигатель от недопустимого повышения температуры обмоток статора. Мощность катушек магнитных пускателей при включении 40 ВА, при удержании – 7В А.

Электромагнитные пускатели серии ПМЛ аналогичны пускателям серии ПМА – 000 М. мощность потребляемая катушкой магнитного пускателя при удержании не превышает 60 ВА. Пускатели комплектуются тепловыми реле типа РТЛ. Технические данные тепловых реле типа РТЛ представлены в таблице 6.12.

Таблица 6.12 - Технические данные тепловых реле типа РТЛ

Пускатели ПМ12 выпускаются в открытом и защищенном исполнении. Технические характеристики пускателей даны в таблицах 6.13 и 6.14

Номинальные напряжения переменного тока катушек магнитного пускателя: 24; 36; 40; 48; 110; 127; 220; 240; 380; 400; 440; 500; 660 В

Электромагнитные однофазные пускатели ПМ14 имеют время срабатывания тепловой защиты при токе 1,2 I_{П НОМ} – 30 минут, при токе 1,5 I_{П НОМ} – 2 минуты, при токе 5I_{П НОМ} – 30 с.

Тиристорные пускатели типа ПТ имеют логический ноль системы управления 0,05 В, логическую единицу – 12 В.

Полупроводниковые бесконтактные пускатели типов ПБР и ПБН коммутируют от одного до 3 – х каналов. Время срабатывания токовой защиты при токе 7 I_{П НОМ} – 5 с, при токе 1,3 I_{П НОМ} – 5 минут

Таблица 6.13 - Основные технические характеристики пускателей ПМ12

Таблица 6.14 -Технические характеристики пускателей

Примечания; нереверсируемый пускатель - ПНР, реверсируемый ПР;

3-НР - количество нормально разомкнутых контактов;

2–НЗ - количество нормально замкнутых контактов.

Контакторы

Контактор – мощный коммутационный аппарат, предназначенный для частых коммутаций электрических цепей предприятий в сетях напряжением до 1 кВ при номинальных режимах работы. Контакторы переменного тока, как правило, применяются для управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, включения и отключения трансформаторов. Контактор не защищает электрические цепи от аварийных режимов и перегрузок. В цепях переменного тока применяют в основном трехполюсные контакторы серии КТ номинальными токаи от 63 до 1000 А. Коммутационная способность контакторов 600 - 1200 включений в час. В цепях постоянного тока применяют контакторы серии КТП номинальными токами 80 - 630 А. Технические данные контакторов даны в таблице 6.15.

Электромагнитные контакторы серии КТ600 / 20 применяют в приводах, где не допускается отключение контактора при исчезновении или снижения напряжения катушки контактора. Контакторы работоспособны при напряжении на зажимах втягивающей катушки от 0,85 до 1,1 U_НОМ (для контакторов типов КТ6000 / 00 и КТП6000 / 00) и от 0,7 до 1,1 U_НОМ для контакторов КТ6000 / 20.

При токах отключения 2,5 – 3.5 кА применяют низковольтные вакуумные контакторы КВТ – 1.14 – 2.5/160 УЗ, КВТ – 1.14 – 2.5/250 УЗ, КВТ – 1.14 – 4/400 УЗ, на номинальные токи 160, 250, 400 А со временем включения 0,04 с и отключения – 0,14 с. Номинальное напряжение коммутации контакторов – 380, 660 и 1140 В. Ресурс механической стойкости контакторов 1 600 000 циклов, ресурс коммутационной стойкости 500 000 / 1 600 000 циклов.

Вакуумные контакторы КВТ 2 – 1,14 имеют номинальные токи 600 и 1000 А при токах отключения 5 и 6,3 кА и номинальные напряжения коммутации 380, 660 и 1140 В.

• ⇐ Назад
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 131415
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• Далее ⇒