"Рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации электроустановок зданий при применении устройств защитного отключения" (стр. 11 из 21)
Рис 7.1. Кривые времятоковой характеристики устройств защиты и электропроводки:
а - для плавких предохранителей; б - для автоматических выключателей; С - кривая времятоковой характеристики, соответствующая допустимой тепловой нагрузке защищаемой электропроводки; D1 - кривая срабатывания автоматического выключателя; F - кривая срабатывания плавкого предохранителя (верхний предел зоны срабатывания); Х1 - минимальный ток К3, при котором обеспечивается защита устройством защиты от КЗ
Рис 7.2. Характеристики автоматического выключателя и электропроводки:
С1 - кривая характеристики допустимого I2t защищаемого проводника; D2 - I2t - характеристика автоматического выключателя; Х2 - максимальный ток КЗ, при котором обеспечивается защита автоматическим выключателем
7.2. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОГО И МИНИМАЛЬНОГО ОЖИДАЕМОГО ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания - это ток на линейных зажимах устройства защиты от короткого замыкания, который может быть рассчитан, когда известны параметры сети питания и параметры электроустановки со стороны питания до места установки устройства защиты.
Минимальный ожидаемый ток короткого замыкания - это ток, соответствующий короткому замыканию в самой отдаленной точке защищаемой цепи, при коротком замыкании между фазой и нейтралью или, если нейтраль не распределена, между фазами. В случае питания установки от нескольких источников рассматривается только один источник, имеющий максимальное внутреннее полное сопротивление.
При отсутствии достаточно определенной информации для расчета минимальных токов короткого замыкания могут быть сделаны следующие упрощающие допущения:
принимается, что сопротивление электропроводки увеличено на 50 % по отношению к его значению при 200С из-за нагрева проводников током короткого замыкания;
если полное сопротивление цепи со стороны источника питания неизвестно, то принимается, что напряжение источника питания снижено до 80 % номинального напряжения.
Расчет минимального тока КЗ производится по следующим формулам.
Для трехфазных цепей с нераспределенной нейтралью (КЗ между фазами):
I = 0,8U / (1,5r 2L/S )
где I - ожидаемый ток короткого замыкания, А; U - междуфазное напряжение источника питания, В; r - электрическое удельное сопротивление жилы кабеля, Ом мм2/м, при 200С; L - длина защищаемой проводки, м; S - площадь поперечного сечения жилы кабеля, мм2.
Для трехфазных цепей с распределенной нейтралью с уменьшенным или неуменьшенным поперечным сечения (КЗ между фазой и нейтралью):
I = 0,8U0 / (1,5r (1+m)L/S )
где U0 - номинальное напряжение источника питания между фазой и нейтралью, В; m - отношение между сопротивлением нейтрального проводника и сопротивлением фазного проводника (или отношение между площадью поперечного сечения фазного проводника и площадью поперечного сечения нейтрального проводника, если они сделаны из одного и того же материала - меди или алюминия).
Примечания:
1. r принимается 0,018 для меди и 0,027 для алюминия.
2. Для проводников с площадью поперечного сечения выше 95 мм2 должно учитываться реактивное сопротивление.
3. Коэффициент 1,5 учитывает увеличение сопротивления проводников вследствие превышения температуры.
Расчетные токи короткого замыкания применяют для определения требуемой отключающей способности устройства защиты при коротком замыкании. По минимальному току короткого замыкания выбирают ток мгновенного отключения автоматического выключателя, который должен быть не менее расчетного минимального тока короткого замыкания. Рабочие условия могут, однако, потребовать выбора устройства защиты по наибольшей отключающей способности при КЗ, например, если устройство располагается на главном вводе электроустановки.
7.3. ЗАЩИТА ОТ ТОКОВ ПЕРЕГРУЗКИ
Устройства зашиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше, чем такой ток мог бы вызывать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.
ГОСТ Р 50571.5-94 "Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока" предъявляет следующие требования к защитным устройствам.
433.2. Согласованность проводников и защитных устройств.
Рабочая характеристика любого защитного устройства, защищающего кабель от перегрузки, должна отвечать условиям:
Iв = < In = < Iz;
I2 = < 1,45 Iz,
где Iв - рабочий ток цепи; Iz - допустимый длительный ток кабеля; In - номинальный ток устройства защиты (для устройства зашиты с регулируемыми характеристиками номинальным током In является ток выбранной установки); I2 - ток, обеспечивающий надежное срабатывание устройства защиты, практически I2 принимают равным:
току срабатывания при заданном времени срабатывания для автоматических выключателей;
току плавления плавкой вставки при заданном времени срабатывания для предохранителей.
Примечание. В определенных случаях во избежание непредусмотренного срабатывания защиты следует учесть пиковые значения токов нагрузки. В случае циклической нагрузки значения In и Iz выбирают на основе значений Iв и Iz для термически эквивалентной постоянной нагрузки.
Соответствие параметров УЗО условиям эксплуатации установки по номинальной включающей и отключающей способности по дифференциальному току определяется при проектировании путем расчета значения тока короткого замыкания на землю в данной электроустановке.
Проверка соответствия УЗО наиболее важному параметру - условному расчетному току короткого замыкания осуществляется соответствующим расчетом тока короткого замыкания в данной электроустановке.
Во всех случаях применения УЗО его параметры должны соответствовать максимальным токам нагрузки и токам короткого замыкания.
Схема включения УЗО должна предусматривать последовательное защитное устройство (автоматический выключатель, плавкая вставка), обеспечивающее защиту от сверхтоков.
Номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства.
8. ДОКУМЕНТАЦИЯ НА УЗО
Комплект технической документации на УЗО должен включать в себя:
1. Сертификат на соответствие ГОСТ Р 50807-95 "Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным) током. Общие требования и методы испытаний".
2. Сертификат на соответствие Нормам государственной противопожарной службы МВД России НПБ243-97 "Устройства защитного отключения. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний".
3. Паспорт (руководство по эксплуатации) на УЗО с адресом и телефонами предприятия-изготовителя, штампом ОТК, датой изготовления, отметкой о продаже, указанием гарантийного срока.
Заводская сопроводительная техническая документация (технический паспорт или руководство по эксплуатации) и маркировка УЗО должны содержать следующие сведения о технических параметрах устройств: