Защита предохранителями сетей до 1000 В от перегрузки

В [1] указаны сети напряжением до 1000 В, требующие, кроме защиты от КЗ, за­щиты от перегрузки. К ним относятся:

1. Все сети, выполненные проложенными открыто не­ защищенными изолированными проводами с горючей оболочкой внутри любых помещений.

2. Все осветительные сети независимо от конструкции и способа прокладки проводов или кабелей в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, в служебно-бытовых помещениях промышленных предприя­тий, в пожароопасных производственных помещениях, все сети для питания бытовых и переносных электропри­боров.

3. Все силовые сети в промышленных предприятиях, в жилых, и общественных помещениях, если по условиям технологического процесса может возникнуть длительная перегрузка проводов и кабелей.

4. Все сети всех видов во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных наружных (вне зданий) установках независимо от режима работы и назначения сети.

Номинальный ток плавкой вставки должен выбирать­ся минимально возможным по условию надежного про­пускания максимального тока нагрузки. Практически при постоянной, без толчков, нагрузке номинальный ток вставки I_вc принимается примерно равным максимально­му длительному току нагрузки I_макс.н: I_вc≥ I_макс.н (12.3)

По номинальному току вставки определяется допу­стимыйток длительной нагрузки I_н.дл для проводника, защищаемого выбранной вставкой

Кн I_вc≤ Кп I_н.дл, (12.4)

где Кн - коэффициент, который учитывает конструкцию защищаемых вставкой проводников, равный 1,25 [1] для проводников с резиновой и подобной горючей изоляцией, прокладываемых во всех помеще­ниях, кроме невзрывоопасных производственных. Для любых проводников, прокладываемых в невзрывоопасныхпроизводственных помещениях, и кабелей с бумаж­ной изоляцией в любых помещениях, Кн =l;

I_н.дл – длительно допустимый ток нагрузки на провод­ники, проложенные в нормальных условиях.

Кn – поправочный коэффициент, имеющий 3 следующих составляющих.

Если нагрузка имеет характер толчков, например: электродвигатель крана, и продолжительность нагрузки меньше 10 мин,то вводится поправочный коэффициент К_п1. Этот коэффициент вводится для медных проводни­ков сечением не менее 6 мм²и алюминиевых не менее 10 мм².Величина его принимается по выражению:

,

где ПВ — выраженная в относительных единицах продолжительность включения, равная отношению времен: включения приемника, например электродвигателя к полному времени цикла повторно кратковременной режима. Коэффициент К_п1 вводится, если продолжительность включения не более 4 мин, а перерыв между включениями не менее 6 мин. В противном случае величина тока нагрузки принимается как для длительного режима

При прокладке в одной траншее более одного кабеля вводится поправочный коэффициент К_п2,определяемый также по таблицам [1].

Если температура окружающей среды отличается о нормальной, вводится поправочный коэффициент К_п3, определяемый по таблицам [1].

Данные, необходимые для расчетов, приведены в [1].

За нормальные условия приняты: температура окру­жающего воздуха +25°С при прокладке проводников в воздухе; температура воды или земли - +15°С при про­кладке проводников (кабелей) в земле или воде.

Кроме температуры окружающей среды нормальные условия предусматривают и следующие условия прокладки:

· при прокладке в трубах нулевой провод четырехпроводной сети или заземляющий провод не учитыва­ется;

· сечение нулевого провода четырехпроводной сети должнобыть не менее 50% сечения фазного провода;

· кабели с бумажной изоляцией прокладываются вземле на глубине 0,7…1 м по одному;

· кабели с бумажной изоляцией, проложенные в воздухе, находятся на расстоянии в свету не менее 3…5 ммдруг от друга при прокладке внутри и вне здания и в туннелях и 50 мм при прокладке в каналах;

· вся трасса прокладки находится в одинаковых условиях. Если участок трассы с ухудшенными условия­ми охлаждения превышает 10 м, то выбор сечения всего кабелядолжен производиться для этих ухудшенных условий. Для экономии кабелей [1] рекомендует участок с ухудшеннымиусловиями охлаждения прокладывать кабелембольшего сечения, тогда остальной участок может быть продолжен кабелем меньшего сечения. Если действительные условия прокладки отличаются нормальных, вводятся поправочныекоэффициенты.

При расчетах на нагрев за максимальную нагрузку принимается наибольшая из средних получасовых нагрузок данного элемента сети.

На основании анализа расчетов и эксплуатации защита предохранителями сетей до 1000 В от перегрузки можно сделать следующие выводы:

1. Так как шкалы номинальных токов вставок предохранителей разных типов не совпадают, то минимальное допустимое сечение жил проводов и кабелей в некоторых случаяхможет зависеть от типа защищающих их предохранителей.

Например, кабель с резиновой изоляцией, проложен­ный в земле и несущий нагрузку в 33 А, должен иметь минимальное сечение 4 мм²(допустимая нагрузка 38 А ) при защите его предохранителем ПР2 с вставкой на 35 А. Еслиже для защиты этого кабеля применить предохра­нитель ПН2, то минимальное сечение будет 6 мм²(дли­тельно допустимая нагрузка 46 А).

2. Минимальное сечение сильно зависит от конструкции и способа прокладки проводов. Например, для нагрузки в 33 А, передаваемой по воздушному кабелю с горючей изоляцией, необходимо сечение не менее 10 мм².Если ту же нагрузку передавать по кабелю с бумажной изоляцией, проложенному в земле, то необходимо сечение всего 4 мм².