Персональные инструменты

Методика и определения

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Методика

(см. рис. G1)

Элементы электрической сети и их защита определяются с учетом удовлетворения всех нормальных и аварийных эксплутационных ограничений.

После предварительного анализа потребляемой мощности установки, который описан в разделе Подстанция потребителя с учетом на низком напряжении, проводится изучение кабельной сети[1] и её электрической защиты, начиная от источника через промежуточные ступени к конечным цепям.

Кабельная сеть и ее защита на каждом уровне должны удовлетворять одновременно нескольким условиям с целью обеспечения безопасности и надежности установки:

  • сеть должна проводить длительно ток полной нагрузки и нормальные кратковременные токи перегрузки;
  • сеть не должна допускать отклонения напряжения, способные привести к низкой производительности при определенных нагрузках, например, чрезмерно долгий пуск двигателя и т.д.

Более того, защитные устройства (автоматические выключатели или предохранители) должны:

  • защищать кабельные сети и шины от токовых перегрузок любой величины, включая токи короткого замыкания;
  • обеспечивать защиту персонала от опасности косвенного прикосновения, в особенности, в системах заземления TN и IT, где длина цепи может ограничивать величину токов короткого замыкания, таким образом задерживая автоматическое отключение (нужно помнить, что установки с системой заземления TT обязательно должны быть защищены на входе устройством дифференциальной защиты (УЗО ), обычно на номинальный ток 300 мА).

Площади поперечного сечения проводов определяются по общему методу, описанному в подпункте Принципы защиты от токовых перегрузок текущей главы. Кроме этого метода некоторые национальные стандарты могут предписывать минимальное значение площади поперечного сечения, которое необходимо соблюдать с целью обеспечения механической стойкости. Определенные нагрузки (как указывается в главе Управление гармониками) требуют, чтобы питающий их кабель имел увеличенное сечение, и чтобы защита цепи была необходимым образом модифицирована.


Рис G01.jpg


Рис. G1: Логическая схема для выбора сечения кабеля и защитного устройства для заданной цепи

Определения

Максимальный ток нагрузки: Ib

  • На последнем уровне цепи этот ток соответствует номинальной мощности нагрузки. В случае запуска двигателя или других нагрузок, при которых возникает большой начальный бросок тока, в особенности там, где происходит быстрый запуск (например, двигатели лифтов, точечная сварка и т.д.), должно быть учтено суммарное тепловое действие токовых перегрузок. Этому воздействию подвергаются как кабели, так и тепловые реле.
  • На всех верхних уровнях цепи этот ток соответствует полной потребляемой мощности с учетом коэффициентов одновременности (разновременности) и использования, ks и ku соответственно, как показано на рис. G2.


Рис G02.jpg


Рис. G2: Расчет максимального тока нагрузки Ib


Максимально допустимый ток: Iz

Это максимальный ток, который кабель может проводить неограниченно долго без снижения его номинального срока службы.

Ток для данного сечения проводов зависит от нескольких параметров:

  • тип кабеля и кабелепровода (проводники из меди или алюминия, изоляция из поливинилхлорида или пропилена и количество активных проводников);
  • температура окружающей среды;
  • способ монтажа;
  • влияние соседних цепей.

Токовые перегрузки

Токовая перегрузка возникает каждый раз, когда величина тока превышает максимально допустимый ток.

Этот ток необходимо отключать за кратчайшее время, которое зависит от его амплитуды, чтобы не допустить неустраняемое повреждение кабеля (и оборудования, если токовая перегрузка вызвана неисправным элементом нагрузки).

Однако токовые перегрузки относительно короткой продолжительности могут возникать во время нормальной работы. Различают два типа токовых повреждений:

  • Перегрузки

Токовые перегрузки могут возникать в исправных электрических цепях, например, из-за ряда небольших кратковременных нагрузок, случайно возникающих время от времени, нагрузки при запуске двигателя и т.д. Если любое из этих условий будет продолжаться дольше заданного времени (в зависимости от настроек защитных реле и параметров предохранителей), цепь будет автоматически отключена.

  • Токи короткого замыкания

Эти токи являются результатом пробоя изоляции между фазными проводами или/и между фазными проводами и землей (в системах с нейтральным проводом, заземленным через низкое сопротивление) в любой комбинации, а именно:
  -  короткое замыкание трех фаз (с нейтралью и/или землей или без них);
  -  короткое замыкание двух фаз (с нейтралью и/или землей или без них);
  -  короткое замыкание одной фазы с нейтралью (и/или с землей).


Примечания

[1] Термин «кабельная сеть» в данной главе подразумевает все изолированные провода, включая многожильные и одножильные кабели, и изолированные провода, проложенные в трубах и т.д.zh:方法与定义