Режим короткого замыкания

Режимом короткого замыкания называется режим, при котором ток нагрузки превышает пусковой в 7—50 раз и более. Для защиты от токов короткого замыкания используются автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями (рис. 10.2), реле максимального тока и предохранители.

Рис. 10.2. Схема электромагнитного расцепителя

Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями срабатывают в течение 0,02 с, если ток больше тока уставки. Ток уставки электромагнитного расцепителя — это наименьший ток, при превышении которого срабатывает расцепитель.

Ток уставки для короткозамкнутых двигателей рассчитывается как.

Для прочих двигателей ток уставки принимается по номинальному току:

Реле максимального тока работают, выбираются и настраиваются аналогично электромагнитному расцепителю автоматического выключателя.

Предохранители — наиболее дешевые и простые из аппаратов, предназначенных для защиты электрических цепей и оборудования от токов короткого замыкания. Выключающим элементом в предохранителе служит легкоплавкая проволока или пластина — плавкая вставка, перегорающая при определенных значениях тока за определенное время (рис. 10.3).

В качестве изолирующего материала чаще всего используется кварцевый песок. Он же служит гасителем электрической дуги, возникающей при перегорании плавкой вставки.

Плавкая вставка изготавливается, как правило, из медной проволоки или пластины. Она может быть сменной, для работы предохранителя на разных величинах нагрузки (токах нагрузки). Но ток нагрузки или номинальный ток плавкой вставки не должен превышать номинальный ток предохранителя.

Рис. 10.3. Схема предохранителя с плавкой вставкой.

Номинальным током предохранителя (/_н пред) называют ток, равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных к установке в данном предохранителе.

Номинальным током плавкой вставки (/" _вст) называют наибольший ток, при котором вставка должна работать сколь угодно долго, не меняя своих свойств.

Калибруют плавкую вставку на минимальный и максимальный токи с учетом старения. Эти токи необходимо определять при калибровке согласно ГОСТ 17 242–86 «Предохранители плавкие силовые низковольтные». Они учитывают старение плавкой вставки при эксплуатации, так как постоянно подвергаются воздействию пусковых токов асинхронных двигателей, в 5—7 раз превышающих их номинальные токи.

Минимальный ток — это максимальный ток, при котором вставка не сгорит в течение 1 ч.

Максимальный ток — это минимальный ток, при котором вставка сгорит за 1 ч.

Как правило, При кратности нагрузки, превышающей номинальный ток вставки в 2,5 раза, т. е. /".нагрузки ⁼ 2,5/"__вст, плавкая вставка должна перегореть за 10 с, а при кратности /" _{нагруакн} = 3,0/_н вст — за 1 с.

Правила выбора плавких вставок. Плавкие вставки в цепях с короткозамкнутыми электродвигателями выбирают по двум условиям:

а) но номинальному току.

б) по пусковому току где, а — коэффициент, характеризующий условия пуска. Обычно, а = 2,0², 5.

Определяющим является второе условие.

Если в цепь включены двигатели различной мощности, выбор общих для цепи вставок производится по условию селективности (избирательной способности) (рис. 10.4). Выполнение этого условия необходимо, чтобы выход из работы одного двигателя не повлек за собой выход из строя других двигателей.

Рис. 10.4. Селективный выбор общей вставки (/" _{общ вст}).

Для селективного выбора общей вставки должно выполняться условие.

где /_нобщ.вст ^— номинальный ток общих вставок; Е/_н ДВ|— — сумма номинальных токов двигателей без учета двигателя с максимальным номинальным или пусковым током; /_{пусктах} — двигатель с максимальным пусковым током.