Вибір пристроїв захисту електричної мережі

Основним етапом електрифікації, є вибір пристроїв захисту внутрішньої електричної мережі та обладнання від різних аварійних ситуацій.

До таких приладів відносяться автоматичні вимикачі, пристрої захисного відключення (УЗО), диференціальні автомати, реле напруги, стабілізатори. У мережах приватного сектора на введенні найчастіше встановлюють пристрої захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП), що виникають при грозових розрядах. У квартирних внутрішніх мережах захист від імпульсних перенапруг і грозових розрядів не встановлюють, так як вона, як правило, входить в загальну захисну систему усією багатоквартирного будинку.

Захисні пристрої підбираються для кожної групи за типом і характеристиками відповідно до значень споживаної потужності і номінального струму, отриманими в попередніх розрахунках. При цьому визначаються послідовність і спосіб їх підключення, враховуються також прийняті перетину проводів.

Захисні пристрої встановлюються, як правило, в електричних розподільних щитах, змонтованих на вводі. З докладним описом функціонального призначення різних захисних пристроїв можна ознайомитися у відповідному розділі.

Автоматичні вимикачі служать для захисту проводки від струмів перевантаження і короткого замикання. Цю ж задачу можуть виконувати і плавкі запобіжники. Автоматичні вимикачі підбираються в першу чергу по допустимій величині номінального струму для проводки, використовуваної в ланцюзі даної групи.

Для побутових мереж виготовляються автоматичні вимикачі з номінальними струмами в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

При виборі автомата необхідно також враховувати клас приладу, його здатність, що відключає і клас струмообмеження.

Для захисту ланцюгів, в яких присутні лампи розжарювання і нагрівальні прилади, слід застосовувати автоматичні вимикачі класу В. Для всіх інших побутових навантажень підійдуть пристрої класу С. Здатність, яка відключає автоматичного вимикача для мідної проводки повинна бути не менша 4500 А при перетині до 2,5 мм2 і не менше 6000 А при перетині 2,5 мм 2 і вище. Клас струмообмеження слід вибирати не нижче 2, а краще 3.

Технічні характеристики автоматичних вимикачів відображені в маркуванні, наявної на корпусі.

Слід особливо підкреслити, що автоматичний вимикач захищає від надструмів саме електропроводку, але не підключену до неї техніку, яка, як правило, оснащена власною вбудованим захистом від короткого замикання і перевантаження. Автоматичний вимикач не може захистити і людей від ураження електричним струмом. Тому номінальний струм автоматичного вимикача вибирається насамперед виходячи з можливостей проводки і повинен бути на один порядок менше значення допустимого струму для захищається дроти, але ні в якому разі не повинен його перевищувати.

Вибір автомата за кількістю полюсів здійснюється в залежності від його функціонального призначення. Для захисту окремої групи, як правило, застосовують однополюсний автоматичний вимикач, який може розривати тільки фазний провід, тоді як провід робочого нуля заводиться на нульову шину в обхід автомата. Двополюсний автомат зазвичай встановлюють на вводі в будинок або квартиру. Він служить для повного відключення електропроводки від джерела напруги. Двополюсний автомат використовується також для захисту проводки, куди підключаються потужні споживачі. Використання однополюсного автомата в якості вступного є помилкою, так як при його відключенні (в разі ремонту) розривається тільки фазний провід, тоді як нульовий провід випадково може виявитися під напругою. Трьох-і чотириполюсні автоматичні вимикачі застосовуються тільки в трифазній мережі.

Найбільшого поширення набули автоматичні вимикачі серії ВА таких відомих фірм, як IEK, ДЕК, ІНТЕС, EKF. Вони цілком доступні за ціною і зарекомендували себе як досить надійні пристрої. Автоматичні вимикачі серії ABB (Legrand, Siemens) відносяться до більш дорогим устройствам- Вони мають перевантажувальну здатність по струму близько 6-8 кА і високу механічну зносостійкість. Крім того, виробники цієї серії пропонують і додаткове оснащення (кришечки, індикатори і т.д.). Однак вибір дорогих автоматів передбачає використання і інших елементів електричної системи тій же ціновій категорії.

Ефективними засобами захисту від ураження електричним струмом є пристрої захисного відключення (УЗО). Ці прилади також захищають будівлю від виникнення пожежі при руйнуванні ізоляції проводки. УЗО, як правило, встановлюють в ланцюзі, що живить приміщення з підвищеною вологістю (кухня і ванна кімната). Саме в них виникає найбільша небезпека для людини. Тут часто встановлюються електричні прилади з металевими корпусами, які можуть опинитися під напругою. У таких приміщеннях проходять металеві водопровідні та газові труби, які є хорошими заземлювачами. УЗО в першу чергу встановлюється в ланцюг групи розеток.

По конструкції УЗО бувають електромеханічними та електронними. Електромеханічні УЗО відрізняються високим ступенем надійності і здатні гарантовано спрацьовувати при будь-якому рівні напруги в мережі, але і коштують вони набагато дорожче. Електронні УЗО на порядок дешевше, але їх надійність в силу конструктивних особливостей знаходиться в прямій залежності від стабільності напруги в мережі і тому не завжди можуть виконати своє завдання. Однак в більшості випадків їх працездатність не викликає сумнівів, і тому найчастіше перевага віддається саме електронним УЗО. Використання електронних УЗО цілком виправдано, якщо в мережі додатково встановлено стабілізатор напруги. Всі найважливіші характеристики УЗО зазвичай містяться в маркуванні приладу на його лицьовій панелі і в супровідної технічної документації.

УЗО встановлюється в розподільчому щиті після автоматичного вимикача. При цьому номінальний струм ПЗВ повинен бути на щабель великим, що дозволить йому деякий час (до спрацьовування автомата) працювати в режимі перевантаження без виходу з ладу. Наприклад, при струмі перевантаження, що перевищує номінальний на 45%, автоматичний вимикач може спрацювати протягом однієї години.

УЗО підбирається за величиною струму витоку (по-іншому, струму спрацьовування) і часу спрацьовування, які є його основними характеристиками. Розрахунковий струм витоку для побутової мережі, як правило, знаходиться в межах від 10 до 30 мА, а час спрацьовування має становити в середньому від 10 до 30 мс.

При виборі УЗО слід також враховувати максимальну величину струму короткого замикання для даного приладу. Ця характеристика визначає здатність приладу витримувати надструми, що виникають в ланцюзі при короткому замиканні. Справа в тому, що при короткому замиканні автоматичний вимикач спрацює, наприклад, через 10 мс, і цей час УЗО буде перебувати під впливом сверхтока і має зберегти при цьому працездатність. Значення максимального струму короткого замикання для різних УЗО лежать в межах від 3000 до 10000 А, а мінімально допустиме значення – 3000 А. Для визначення типу УЗО (АС, А, В, S, G) слід враховувати характер навантаження в захищається групі. Якщо в ланцюг включаються сучасні прилади, що мають в своєму складі імпульсні блоки живлення, випрямлячі, тиристорні регулятори, то краще встановлювати УЗО типу А. УЗО типу АС використовується лише в ланцюгах куди не будуть підключатися пристрої з випрямними елементами. Номінальний струм ПЗВ вибирається з наступного ряду: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.

При організації багаторівневої захисту після головного автоматичного вимикача може також встановлюватися селективне УЗО типу S для відключення всієї мережі в разі появи струму витоку. Воно повинно спрацьовувати з затримкою в часі по відношенню до ПЗВ, що захищає окремі групи споживачів.

Для захисту внутрішньої мережі при неприпустимих коливаннях напруги можна використовувати реле напруги (РН). Це досить ефективний пристрій для захисту обладнання від різких стрибків напруги, які виникають в результаті обриву нейтралі, перевантаження, перекосу фаз і т.п. Цей пристрій дозволяє встановлювати верхній і нижній пороги спрацювання з подальшим автоматичним включенням після відновлення нормального режиму в мережі. Головним параметром реле напруги є його швидкодія. Важливою характеристикою РН є сила струму, який реле здатне пропустити без виходу з ладу. Залежно від навантаження пристрою можуть бути розраховані на номінальні струми в 16, 30, 40, 60, 80 А.

Реле напруги, як правило, встановлюють в розподільному щиті на DIN-рейку відразу після головного автоматичного вимикача. Значення номінального струму РН приймають рівним або на порядок більшим у порівнянні зі значенням номінального струму автомата. На трифазному вводі зазвичай встановлюють по однофаз реле напруги на кожну фазу (при відсутності трифазних споживачів).

Для нашого прикладу можна використовувати реле напруги з номінальним струмом в 40 або 60 А.

Реле напруги дозволяє забезпечити надійний захист дорогого устаткування від стрибків напруги при аваріях в зовнішніх мережах.

Купуючи захисні пристрої, слід пам’ятати, що їх якість і надійність стануть гарантією безпечної роботи всієї мережі на довгі роки. Тому враховувати потрібно не тільки характеристики приладів, але і якість їх виготовлення, підтверджена відповідними сертифікатами. У будь-якому випадку перевагу слід віддавати відомій фірмі, яка пропонує повний асортимент захисних пристроїв.

Ссылка на основную публикацию