Лекция. дифавтомат. Выбор аппарата защиты от дифференциального тока (тока утечки)
 Скачать 352.87 Kb.
|
|
Выбор аппарата защиты от дифференциального тока (тока утечки) В некоторых случаях помимо защиты от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки) требуется обеспечить защиту сети от так называемого дифференциального тока или тока утечки, такая защита обеспечивается дифференциальным автоматическим выключателем (дифавтоматом) либо устройством защитного отключения (УЗО), данные устройства отключают сеть при возникновении утечки тока защищая тем самым от возникновения пожара и поражения человека электрическим током. Расчет номинального тока аппарата защиты от тока утечки: Как известно дифавтомат — это устройство совмещающие в себе функции автоматического выключателя, т.е. кроме тока утечки он защищает сеть от сверхтоков, поэтому расчет его номинального тока производится в соответствии с методикой рассмотренной в разделе 4 настоящей статьи (как для автоматического выключателя). В отличии от дифавтомата УЗО не имеет защиты от сверхтока и в соответствии с п.7.1.76. ПУЭ само должно быть защищено от сверхтока вышестоящим аппаратом, обеспечивающим эту защиту. Таким образом УЗО может быть установлено в сеть только совместно с автоматическим выключателем (последовательно, после автомата), поэтому номинальный ток УЗО определяется исходя из следующего условия: Iав⩽Iузо где: Iав — Номинальный ток вышестоящего автоматического выключателя; Iузо — Номинальный ток УЗО; При этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был минимум на ступень выше номинального тока вышестоящего автомата, т.е. при установке автомата на 10 Ампер в паре с УЗО номинальный ток последнего рекомендуется принять 16 Ампер. Номинальный ток аппарата защиты от тока утечки выбирается исходя из приведенных выше условий из следующего ряда стандартных значений:  Расчет дифференциального тока аппарата защиты от тока утечки. В отличие от номинального тока дифференциальный ток для УЗО и дифавтомата рассчитывается аналогично: В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток аппарата защиты можно рассчитать по следующей формуле: ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3, миллиАмпер Произведя данный расчет необходимо выбрать ближайшее большее стандартное значение номинального отключающего дифференциального тока: ΔIзащиты⩾ ΔIсети Стандартными величинами дифференциального тока являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА При выборе дифференциального тока аппарата защиты следует помнить, что согласно пункту 1.7.50. ПУЭ для защиты от поражения электрическим током должны применяться устройства с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Таким образом если по расчету значение диф. тока сети составляет более 30 мА нагрузку необходимо разделить по нескольким линиям с установкой отдельного аппарата защиты на каждую. Аппараты защиты с дифференциальными токами 100, 300 и 500 мА используются в качестве противопожарных, обычно их устанавливают в качестве общего аппарата защиты во вводном электрощите (они так же могут устанавливаться в распределительных щитах при необходимости). Пример расчета бытовой сети В заключении, для закрепления приведенного в статье материала, приведем пример расчета небольшой бытовой электрической сети. В первую очередь необходимо составить однолинейную схему электроснабжения:  Примечание: Для расчетов необходимо использовать значение мощности в Ваттах (1 киловатт =1000 Ватт), коэффициент мощности (cosφ) принимаем равным 1. 1) Рассчитаем питающий кабель и вводной автомат: Определяем ток во вводном кабеле по максимальной разрешенной к использованию мощности: Iр=P/Uф*cosφ=10 000/220*1=45,5 Ампер По таблице длительно допустимых токов определяем необходимое сечение вводного кабеля, (из таблицы видно, что необходимо принять сечение не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию) Принимаем в качестве питающего вводного кабеля алюминиевый кабель АВВГ 2х16 Теперь по рассчитанному току определим номинальный ток вводного автомата. Справочно: Вводной автоматический выключатель помимо своей защитной функции выполняет так же функцию ограничителя мощности, т.е. не позволяет потребителям превысить разрешенную к использованию мощность. Данный вопрос находится в компетенции энергоснабжающей организации, поэтому при установке автомата с завышенным номиналом, он не будет принят и опломбирован представителем энергоснабжающей организации. Исходя из сказанного выше выберем ближайшее большее стандартное значение номинального тока вводного автомата (по соответствующей таблице выше) : Принимаем номинальный ток вводного автоматического выключателя равным 50 Ампер 2) Рассчитаем кабель и автомат для сети освещения Расчетный ток сети освещения составит: Iр(осв)=P/Uф*cosφ=1200/220*1=5,5 Ампер По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем: Номинальный ток автоматического выключателя 6 Ампер. Сечение кабеля принимаем 1,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 19 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х1,5. Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для сети освещения (как для сети в которой возможны небольшие, но продолжительные перегрузки): 1) Iр(осв) ⩽ Iнав→ 5,5⩽6 — условие выполняется 2) 1,13Iнав⩽ Iд→ 6,78⩽19 — условие выполняется Вывод: кабель и автомат выбраны верно. 3) Рассчитаем кабель и дифавтомат для силовой сети Расчетный ток силовой сети составит: Iр(роз)=P/Uф*cosφ=3800/220*1=17,3 Ампер По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток дифференциального автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем: Номинальный ток дифавтомата 20 Ампер. Сечение кабеля принимаем 2,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 25 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х2,5. Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для силовой сети (как для сети в которой возможны небольшие, но продолжительные перегрузки): 1) Iр(роз) ⩽ Iнав→ 17,3⩽20 — условие выполняется 2) 1,13Iнав⩽ Iд→ 22,6⩽25 — условие выполняется Вывод: кабель и номинальный ток дфиавтомата выбраны верно. Так же рассчитываем дифференциальный ток дифавтомата силовой сети: ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3=((0.4*17,3сети)+(0.01*30))*3=(6,92+0,3)*3=21,66 миллиАмпер Выбираем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока — 30 мА 4) Рассчитаем кабель и дифавтомат для подключения электроплиты Расчетный ток электроплиты составит: Iр(эп)=P/Uф*cosφ=5000/220*1=22,7 Ампер По справочным таблицам приведенным выше определяем сечение кабеля и номинальный ток дифференциального автоматического выключателя для сети освещения. Принимаем: Номинальный ток дифавтомата 25 Ампер. Сечение кабеля принимаем 2,5 мм2 по меди (длительно допустимый ток — 25 Ампер). Выбираем кабель типа ВВГ 3х2,5. Проверяем согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты для сети питающей электроплиту (так как данная сеть предназначена для питания только одного электроприбора заданной мощности проверку производим как для сети в которой исключена возможность небольших продолжительных перегрузок): 1) Iр(эп) ⩽ Iнав⩽ Iд→ 22,7⩽25⩽25 — условие выполняется Вывод: кабель и номинальный ток дфиавтомата выбраны верно. Так же рассчитываем дифференциальный ток дифавтомата силовой сети: ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3=((0.4*22,7сети)+(0.01*10))*3=(9,08+0,1)*3=27,54 миллиАмпер Выбираем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока — 30 мА В итоге получаем электрическую сеть со следующими характеристиками:  Теперь произведем расчет токов короткого:  По умолчанию выбираем характеристику срабатывания всех автоматических выключателей «C» (Iмр=10Iнав) и проверяем их по условию срабатывания: 1) Вводной автоматический выключатель при КЗ должен отключится за время не более 5 секунд т.к. он не относится к групповой сети, поэтому время его срабатывания можно проверить по по следующему условию: 6Iнав ⩽ I1кзпс→6*50⩽312→300⩽312- условие выполняется 2) Сеть освещения: 1,1Iмр ⩽ I1кзсо → 1,1*10*6⩽214→66⩽214 — условие выполняется, принимаем характеристику «C» 3) Силовая сеть: 1,1Iмр ⩽ I1кзсс → 1,1*10*20⩽226→220⩽226 — условие выполняется, принимаем характеристику «C» 4) Сеть электроплиты: 1,1Iмр ⩽ I1кзэп → 1,1*10*25⩽245→275⩽245 — условие не выполняется Принимаем дифавтомат с характеристикой срабатывания «B» (Iмр=5Iнав) и повторно проводим проверку: 1,1Iмр ⩽ I1кзэп → 1,1*5*25⩽245→137,5⩽245 — условие выполняется принимаем характеристику «B» Теперь, когда все расчеты электросети закончены, она примет следующий вид:  |