Схемы защиты от токов короткого замыкания

Последствия токов короткого замыкания

Последствия токов короткого замыкания такие:

1. выделение в проводниках большого количества тепла, вследствие чего повреж­
дается их изоляция;

2. дополнительно, в электрических машинах и трансформаторах повреждаются обмот-

ки из-за действия электродинамических сил, действующих на рядом расположенные проводни

ки.

Требования Правила Регистра к защитным устройствам от токов короткого замыкания

По Правилам Регистра:

1. защита от токов короткого замыкания должна устанавливаться в каждой фазе системы переменного тока, а также в каждом изолированном полюсе системы постоянного тока;

2. уставки защитных устройств от токов короткого замыкания должны быть не менее 200% номинального тока;

3. срабатывание должно быть мгновенным или с выдержкой времени, необходи­мой для получения соответствующей избирательности.

Защитные устройства мгновенного действия применяют для приемников электро­энергии - электродвигателей, нагревательных, осветительных и бытовых приборов.

Защитные устройства с выдержкой времени приме няют для защиты генераторов. Выдержка времени ( не более 1с) необходима для того, чтобы генераторы не отключались большими пусковыми токами мощных электродвигателей, напри­мер, компрессоров, мощных насосов, якорно-швартовных устройств и т.п.

На судах в качестве защитных устройств от токов короткого замыкания применяют:

1. предохранители;

2. автоматические выключатели;

3. реле максимального тока.

 

Все эти устройства действуют мгновенно.

Например, собственное время срабатывания автоматических выключателей в сред-

нем 0,03 с, реле максимального тока - 0,015 с, предохранителей - сотые доли секунды, причем время сгорания плавкой вставки тем меньше, чем больше ток короткого замыкания.

 

Рис. 111. Схемы защитных устройств от токов короткого замыкания: а - с предохра нителями; б - с автоматическим выключателем; в - с реле максимального тока

В схеме с предохранителями ( рис. 111, а ) предохранители должны устанавливать­ся в каждом линейном проводе ( требование Правил Регистра ).

Предохранители не следует применять для защиты от токов короткого замыкания в

обмотках статора 3-фазных асинхронных двигателей. Это объясняется тем, что при корот-

ком замыкании в обмотке статора может сгореть только один предохранитель. При этом дви-

гатель останется работать на 2-х фазах, его скорость уменьшится, а ток увеличится, двигатель может сгореть.

Кроме того, в комплекте с предохранителями обязательно применение трехполюсного выключателя, при помощи которого нужно включать и отключать двигатель.

Поэтому для защиты от токов короткого замыкания 3-фазных электродвигателей предпочтительней применять автоматические выключатели ( рис. 111,6). Они выполня­ют функции одновременно коммутационных и защитных устройств.

При коротком замыкании в любой фазной обмотке асинхронного двигателя все три контакта выключателя размыкаются одновременно.

Автоматические выключатели применяются в сетях переменного и постоянного то­ка.

Реле максимального тока мгновенного действия (рис. 111, в) применяют также в сетях переменного и постоянного тока.

Схема работает так.

При подаче напряжения на выводы А и В начинает протекать ток через параллель­ную обмотку возбуждения L. Никакие другие цепи не образуются.

При нажатии кнопки SB1 «Пуск» через контакты этой кнопки образуется цепь тока катушки линейного контактора КМ.

Контактор включается и замыкает три контакта: главные КМ.1 и КМ.2 и вспомога­тельный КМ.З.

При замыкании главных контактов образуется цепь тока якоря через катушки реле КА1, КА2. Происходит прямой пуск двигателя.

Вспомогательный контакт КМ.З шунтирует кнопку SB1 «Пуск», после чего ее мож­но отпустить.

При коротком замыкании в цепи обмотки якоря реле КА1 ( КА2) притягивает якорь, вследствие чего контакт КА1 ( КА2) размыкается, отключая катушку контактора КМ.

Все три контакта - KM.l, KM.2 и КМ.З - размыкаются. При размыкании КМ.1 и КМ.2 обмотка якоря отключается, двигатель останавливается.

При этом контакты КМ1 и КМ2 замыкаются, но катушка контактора КМ не может Получить питание, т.к. в ее цепи два разрыва: разомкнуты контакты кнопки SB1 «Пуск» и разомкнут контакт КМ.З.

Поэтому для повторного пуска двигателя надо нажать кнопку SB1 «Пуск».