Набатов К.А., Афонин В.В. Электрические аппараты распределительных устройств низкого напряжения
В учебном пособии приводятся номенклатура и основные технические данные электрических аппаратов, наиболее широко применяемых в настоящее время для управления и защиты электрооборудования в сетях низкого напряжения; указаны основные соотношения для выбора и проверки аппаратов в различных режимах работы. Даны решения типовых задач, связанных с выбором сечений проводов и кабелей, а также с выбором и проверкой электрических аппаратов.
Скачать книгу
Введение
Система электроснабжения – это совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.
Система электроснабжения предприятий состоит из электрических сетей напряжением до 1000 В и выше, преобразовательных устройств, дополнительных автономных источников питания и электроприемников. Она предназначена для обеспечения потребителей электрической энергией в необходимом количестве и соответствующего качества в виде однофазного или трехфазного переменного тока различных частот и напряжений и постоянного тока.
Режимом работы системы электроснабжения называется некоторое ее состояние, определяемое значениями напряжений, нагрузки, токов, частоты и других физических переменных величин, характеризующих процесс получения и преобразования энергии и называемых параметрами режима.
Различают следующие режимы работы: 1) нормальный установившийся режим с параметрами, находящимися в нормированных пределах; 2) нормальный переходный режим, связанный с эксплуатационными изменениями схемы электроснабжения предприятия или схемы питающей энергосистемы; 3) аварийный переходный режим с резким изменением параметров вследствие аварийного изменения в схеме питающей энергосистемы или в схеме электроснабжения предприятия; 4) послеаварийный установившийся режим, возникающий после аварийного отключения части элементов схемы энергосистемы или схемы электроснабжения предприятия.
Применяемые в схемах электроснабжения электрические аппараты выполняют следующие основные функции: защиту электроустановок от токов короткого замыкания и перегрузок, управление электроприемниками, автоматическую работу элементов электроустановок. Защита электроустановок от токов короткого замыкания (КЗ) может осуществляться плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.
Защита от перегрузок в электроустановках осуществляется при помощи тепловых реле, встроенных в магнитные пускатели и контакторы, отрегулированных на расчетный ток срабатывания.
Управление электроприемниками осуществляется коммутационными аппаратами: автоматическими выключателями, контакторами и магнитными пускателями.
Автоматическая работа элементов электроустановок обеспечивается релейно-контакторной аппаратурой или логическими элементами, которые быстро реагируют на изменение режима работы и подают команду на отключение или включение соответствующих цепей. Например, при коротком замыкании, когда ток увеличивается в десятки и сотни раз, необходимо немедленно отключить поврежденный участок, чтобы не нарушить работу смежных неповрежденных частей системы электроснабжения. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством – электромагнитным реле, реагирующим на изменение тока и замыкающим цепи управления соответствующих выключателей.
Автоматическое отключение элементов системы при коротком замыкании должно быть избирательным (селективным). Избирательность действия защитных аппаратов можно обеспечить, например, за счет соответствующего выбора времени срабатывания защит смежных участков цепи.
При токах короткого замыкания за время действия защитной аппаратуры в электрических аппаратах выделяется большое количество тепла. Поэтому аппараты должны обладать термической стойкостью, т.е. способностью выдерживать в течение заданного промежутка времени ток короткого замыкания без нарушения работоспособности аппарата.
Кроме того, при замыканиях возникают значительные электродинамические силы, которые могут повредить электрооборудование. Способность электрооборудования выдерживать механические нагрузки при токах КЗ называется электродинамической стойкостью.
Правильный выбор коммутационной и защитной аппаратуры, учитывающий как нормальные, так и аварийные режимы работы, позволяет наряду с другими мероприятиями повысить надежную работу электрооборудования предприятий связи.
Для удобства практического применения в пособии приводятся таблицы с основными параметрами коммутационного и защитного оборудования напряжением до 1000 В и даются примеры электротехнических расчетов.
