Sv1ca-4.ru

Строй журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защиты кабеля постоянного тока

Потенциальная диаграмма зоны железнодорожного транспорта, который был электрифицирован постоянным током. а — отображает потенциальную диаграмму «рельсы — земля», б — потенциальную диаграмму «кабель — земля», А — анодную зону, К — катодную зону.

При эксплуатации в составляющих кабеля имеют место необратимые процессы старения и коррозии, которые способны привести к понижению полезных качеств, таких как способность изоляции. Конструкция кабеля, в которой в качестве защиты кабеля от коррозии предусмотрены особые покровы, показаны на рис. 2. Защитные покровы состоят из подушек и наружного покрова. Подушки выполняются из волокнистогго материала (обычно ПВХ), который накладывается слоями поверх кабельной оболочки. Подушка защищает оболочку от коррозии электрохимического и химического вида, при этом предохраняя её от повреждения бронёй. Наружный покров, созданный также из волокнистых материалов и накладываемый поверх брони, предназначается для защиты оболочки и брони от коррозионных процессов и повреждений механического рода.

Пассивная защита кабеля от коррозии условно включает в себя запрещение загрязнения различными отбросами трасс кабельных линий, замену грунта в траншеях землёй, нейтральную по отношению к коррозии свинцовую или алюминиевую оболочку, изменение трассы табельной линии, прокладку кабелей на территории сооружений (туннелей, коллекторов, каналов, блоков и не только).

ШАГ 1. Определение топологии сети

Отключение постоянного тока связано с существенными трудностями при гашении дуги. Проблема обусловлена тем, что в системах постоянного тока отсутствует естественный переход кривой зависимости I(t) через ноль и необходимо принудительно снижать значение тока. Характер уменьшения указанной величины до нуля зависит от напряжения источника питания, параметров электроустановки и сопротивления, возникающего во время гашения дуги. Чем больше соединённых последовательно полюсов, тем выше сопротивление дуги, и больше максимальный коммутируемый ток короткого замыкания (КЗ). Для улучшения работы автоматических выключателей в условиях КЗ в зависимости от напряжения электроустановки и топологии сети необходимо использовать специальные комбинации соединения полюсов. Эта информация позволяет оценить возможные неисправности, после чего выбрать подходящий тип соединения полюсов выключателя с учётом характеристик электроустановки (ток КЗ, напряжение питания, номинальная величина нагрузки и т.д.).

Рассмотрим три основные системы распределения на постоянном токе.

1. Сеть, изолированная от земли (IT)


Рис. 1. Система IT постоянного тока

Описание. Все токоведущие части источника питания изолированы, открытые проводящие части заземлены.

Топологии повреждения Самая Опасная для IT неисправность — короткое замыкание между положительным и отрицательным полюсами.

Соединение полюсов оборудования. Зависит от напряжения источника питания и требуемой отключающей способности.

NB!

Возможность двойного замыкания на землю (первое — замыкание одного из полюсов со стороны источника питания, второе — замыкание другого полюса со стороны нагрузки) не рассматривается. Однако следует использовать устройство контроля изоляции сети относительно земли.

2. Сеть с одной заземлённой полярностью


Рис. 2. Система ТТ (слева) и TN-C-S (справа) постоянного тока
для сети с одной заземлённой полярностью

Описание. Один из полюсов сети соединён с землёй. Такой тип системы может привести к перенапряжениям вследствие статического электричества, стекающего через землю.

Топология повреждений. В данном случае основное повреждение — это короткое замыкание между двумя полярностями. Но необходимо брать в рассмотрение также замыкание между незаземлённой полярностью и землёй, поскольку ток может течь под полным напряжением.

Соединение полюсов оборудования. Зависит от напряжения источника питания и требуемой отключающей способности. Заземление должно быть осуществлено со стороны питания автоматического выключателя.

3. Сеть с заземлённой средней точкой источника питания


Рис. 4. Система ТТ (слева) и TN-C-S (справа) постоянного тока
для сети с заземлённой средней точкой

Описание. Средняя точка источника питания соединена с землёй. Основной недостаток данного соединения в сравнении с другими типами заключается в том, что замыкание между любой из полярностей и землёй вызывает ток с приложенным напряжением, равным половине напряжения питания.

Топология повреждений Основное повреждение, как и в предыдущем случае — короткое замыкание между двумя полярностями НО необходимо брать в рассмотрение также замыкание между полярностью И землёй, поскольку ток может течь под напряжением, равным U / 2.

Соединение полюсов оборудования. Необходимо устанавливать автоматические выключатели таким образом, чтобы на каждую полярность приходилось по два полюса автоматического выключателя. При возникновении короткого замыкания между двумя полюсами сети напряжение цепи равно номинальному, и такой сверхток отключается четырьмя последовательно соединёнными полюсами автоматического выключателя.

О предохранителях электрических цепей

В настоящее время основными способами защиты электрических цепей напряжением 380/220 В от токов короткого замыкания и перегрузок является применение плавких предохранителей или автоматических выключателей.

Применение плавких предохранителей обосновано в таких электрических схемах, когда необходимо обеспечить только защиту от токов КЗ и перегрузки при обеспечении высокой отключающей способности (до 120 кА). Такая схема будет значительно дешевле схемы, в которой защиту возлагают исключительно на автоматические выключатели. Для сравнения: комплект из трех предохранителей с номинальным током плавкой вставки 125 А с отключающей способностью 120 кА марки 125NH00B-400 установленных в держателе EBH00O3TS5 фирмы Bussmann более чем в 5 раз дешевле автоматического выключателя с номинальным током расцепителя 125 А и отключающей способностью 36 кА марки SACE TmaxXT1 160 TMD фирмы ABB.

Читать еще:  Сам включается свет при выключенном выключателе

Защитная функция плавких предохранителей основана на термическом воздействии электрического тока на проводник (плавкую вставку). В случае превышения значения тока в защищаемой цепи определенных значений плавкая вставка расплавляется (перегорает) и при этом возникает разрыв электрической цепи.

Как правило, предохранители характеризуются следующими параметрами:

  • номинальным напряжением Uном.пр. , что соответствует максимальному номинальному напряжению цепи, в которой допускается установка конкретного предохранителя;
  • номинальный ток плавкой вставки Iном.вс. , сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий расплавление плавкой вставки ток;
  • номинальный ток предохранителя Iном.пр., сколь угодно долго протекающий через предохранитель и не вызывающий изменений в его конструкции электрический ток;
  • предельно отключаемый ток предохранителя (ток короткого замыкания) Iпр.откл., наибольший ток, при протекании которого происходит расплавление плавкой вставки предохранителя и гашение электрической дуги без каких-либо повреждений его конструкции.

Примечание: номинальное напряжение постоянного тока, как правило, ниже номинального напряжения переменного тока. Исходя из практики, за значение напряжения постоянного тока может быть принята как минимум половина значения переменного тока. Держатели предохранителей, промаркированные для переменного напряжения, могут также применяться при постоянном напряжении.

Важной характеристикой предохранителя является время-токовая характеристика, описываемая в виде графика, где по одной оси откладывается ток, чаще всего в относительных единицах (за единицу принимается номинальный ток плавкой вставки), а по другой оси — время срабатывания. При этом надо иметь в виду, что характеристика каждого экземпляра предохранителя (даже из одной партии) уникальна, указывается в каталоге на каждый тип предохранителя как «зона разброса характеристик».

Обозначения характеристики (класса) предохранителя:

— первая буква означает диапазон защиты:

  • a — частичный диапазон (только защита от токов короткого замыкания);
  • g — полный диапазон (защита и от токов короткого замыкания, и от перегрузки);

— вторая буква означает тип защищаемого оборудования:

  • G — универсальный предохранитель для защиты различных типов оборудования: кабелей, электродвигателей, трансформаторов;
  • L — защита кабелей и распределительных устройств;
  • B — защита горного оборудования;
  • F — защита маломощных цепей;
  • M — защита цепей электродвигателей и отключающих устройств;
  • R — защита полупроводников;
  • S — быстрая реакция при коротком замыкании и среднее время реакции при перегрузке;
  • Tr — защита трансформаторов.

Примеры характеристик ножевых предохранителей с характеристикой gL/gG:

Особенности конструкции быстродействующих предохранителей

Полупроводники имеют совсем небольшую теплоемкость и жесткую верхнюю границу температуры запирающего слоя, около 125°С. То есть, при защите термочувствительных полупроводников необходимо согласовать характеристики плавкого металлического элемента с допустимой тепловой перегрузкой полупроводника. Таким образом, эффективная защита должна отключать очень быстро все токи, превышающие номинальный ток полупроводника. Ради достижения этой цели были разработаны быстродействующие предохранители с крайне малым сечением сужений плавкой вставки.

Плавкая вставка предохранителя защиты полупроводниковых приборов

Материалом плавкой вставки служит стойкое к окислению и хорошо проводящее тепло и электрический ток серебро. За счет высокой теплопроводности тепловая энергия, выделяемая в местах сужений при протекании номинального тока, быстро отводится на сплошные участки плавкой вставки и расплавления токоведущих суженых участков не происходит. При больших токах выделяемой тепловой энергии достаточно, чтобы быстро расплавить сужения плавкой вставки. Утилизация тепловой энергии происходит в наполнителе предохранителя и, соответственно, на его корпусе. Корпус предохранителя изготавливается из корундовой керамики, стойкой к изменениям температуры.

Выбирая предохранители необходимо учитывать следующие факторы:

  • род тока (переменный –AC, постоянный – DС);
  • номинальное напряжение;
  • номинальный ток, протекающий в цепи защищаемой предохранителем;
  • возможный ток короткого замыкания;
  • характер защищаемого объекта (двигатель, кабельная линия, полупроводниковый прибор и т.д.) или время-токовая характеристика (класс предохранителя);
  • конструктивные особенности предохранителей;
  • конструктивные особенности держателей предохранителей.

Цилиндрические предохранители (плавкие вставки)

Краткие технические характеристики
СтандартIEC 60269
Напряжение400, 500, 690 VAC
Номинальный токот 0.5 до 125 A
Ток короткого замыканияот 20 до 120 kA
ХарактеристикиgG, aM
Размеры (диаметр, длина),мм8 x 31,
10 x 38,
14 x 51,
22 x 58

Держатели цилиндрических предохранителей

Подобные держатели могут выполнять две функции:

  • функцию защиты от токов к.з. и перегрузки;
  • функцию разъединителя электрической цепи. Iпл.вст. QF6 в 1,6 раза, Iпл.вст. QF6 > Iпл.вст. QF5.). Предохранитель 80NHG000B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 000. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

5. Защита кабеля 2 к шкафу ШСУ1.

Для защиты пятижильного кабеля 5х25 мм² , проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF3: характеристика gG, Iном.125 A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF8 в 1,6 раза). Предохранитель 125NHG00B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 00. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

6. Защита кабеля 3 к шкафу ШСУ2.

Для защиты пятижильного кабеля 5х16 мм² , проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF4: характеристика gG, Iном.100A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF7 в 1,6 раза). Предохранитель 100NHG000B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 000. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH000O3TS5 (Bussmann).

7. Защита ввода РУ 0,4кВ

Для защиты выбран плавкий предохранитель QF2: характеристика gG, Iном.200 A (условия выбора: Iпл.вст. QF2 > Iпл.вст. QF3 в 1,6 раза). Предохранитель 200NHG1B-400, Bussmann. Размер предохранителя -1. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH1O3TS8 (Bussmann).

8. Защита кабеля 1 к РУ 0,4кВ.

Для защиты четырёхжильного кабеля 4х95 мм², проложенного в земле выбран плавкий предохранитель QF1: характеристика gG, Iном.315A (условия выбора: 1) Iпл.вст. Iпл.вст. QF2 в 1,6 раза). Предохранитель 315NHG03B-400, Bussmann. Размер предохранителя — 03. В качестве держателя выбран разъединитель- предохранитель EBH3O3TM2 (Bussmann).

Марки устойчивых проводников

Для того чтобы кабель служил длительное время, необходимо знать, какую кабельную продукцию можно применять и как защитить ее от солнечной радиации. Промышленность выпускает несколько видов кабеля, которые можно использовать для подключения потребителей.

Ввод в частный дом или коттедж от опоры в большинстве случаев производят по воздуху. Для этого используют самонесущий изолированный провод (СИП).

Изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, на который не воздействует ультрафиолет. Токонесущие жилы выполнены из алюминия. Подключение производят с помощью болтового соединения.

Реже для воздушного подключения применяют кабель ВВСГ. Кабель имеет двойную изоляцию, имеющую защиту от ультрафиолетовых лучей.

Для подключения сарая или бани используют наиболее распространенный кабель ВВГнг-LS. Соединение проводов СИП с ВВГнг-LS выполняют прокалывающими зажимами.

Методы борьбы с коррозией

Вначале устанавливают причину коррозии, проверяют состояние грунта при помощи лабораторных исследований и измерительных приборов. На основе полученных результатов обеспечивают условия для защиты кабеля от коррозии. Для этого применяют:

  • катодную поляризацию – искусственно создают отрицательный заряд по всей протяженности провода;
  • электродренаж – метод перенаправления блуждающего тока к первоисточнику;
  • метод протекторной защиты – стержень ферромагнитного сплава устанавливают в землю и присоединяют к кабельному покрытию.

Чтобы увеличить переходное сопротивление между рельсовой дорогой и грунтом, шпалы пропитывают маслянистым креозотом.

Кто производит

Сегодня КРПТ отсутствуют в производстве. Обычно его заменяются гибкими проводами, обозначаемыми аббревиатурой «КГ», то есть «кабель гибкий».

Гибкие кабели аналогичными марке КРПТ по параметрам и свойствам, хотя некоторые виды гибкого могут немного отличаться.

Мы упомянули, что КРПТ сейчас не находится в производстве, но его можно приобрести со складов некоторых производителей. Если Вам нужна именно такая марка, рекомендуем присмотреться к следующим компаниям:

  • Рыбинский кабельный завод. Один из самых старых и надёжных производителей. Можно повстречаться Вам как «РыбинскКабель».

  • Кольчугинский завод «Электрокабель». Машиностроительный завод, у которого тоже можно приобрести КРПТ.
  • Камский кабель, он же «КамКабель». Крупнейший завод по производству проводников.
  • «Севкабель». Первый завод кабелей в России, работает с конца девятнадцатого века.

Это основные моменты, которые следует знать о марке КРПТ. Ключевым его свойством является возможность работать с подвижными установками благодаря своей гибкости и прочности.

Кроме того, они предотвращают возникновение пожаров в цепи!

Понятие резистивного греющего кабеля

Внешне греющий кабель не отличается от токопроводящего, используемого для электроснабжения установок.

Конструктивные особенности

Кабель состоит из таких компонентов:

  1. Нескольких жил из материала с высокой резистивностью. Они заключены в электроизолирующую оболочку с высоким коэффициентом теплопроводности.
  2. Металлической оплетки (экрана). Охватывает жилы, служит защитой от механических повреждений и заземлением, экранирует электромагнитное излучение.
  3. Плотной оболочки из светостойкого полимера с высокой теплопроницаемостью. Тоже служит защитой от механических воздействий и дополнительной изоляцией.

Есть модели с двойной оболочкой.

Принцип действия

Работа греющего кабеля основана на законе Джоуля-Ленца. Согласно ему, в результате протекания тока в проводнике выделяется тепло с мощностью, пропорциональной произведению плотности электрического поля и напряженности.

В интегральной форме для тонких проводников закон звучит так: мощность выделяемой на участке проводника теплоты равна произведению квадрата силы тока и сопротивления материала. Математическая запись:

W — мощность тепловыделения;

На выделение теплоты расходуется работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда.

Сопротивление медных и алюминиевых жил токопроводящих проводов мало, они не греются. У резистивного кабеля оно, наоборот, велико, и при подключении к источнику питания он повышает температуру конструкции, к которой прикреплен.

Главные преимущества использования

Данному виду нагревателя присущи следующие достоинства:

  1. Эластичность. Изделие можно использовать для нагрева криволинейных и ломаных поверхностей.
  2. Отсутствие шума. В отличие от горелок, парогенераторов и других приспособлений, кабель не издает звуков.
  3. Простая эксплуатация. Чтобы привести систему в рабочее состояние, нужно только подать питание.
  4. Высокая надежность. В простой конструкции нечему ломаться, что сводит к минимуму риск обледенения крыши или другого элемента из-за сбоя в системе обогрева.
  5. Эффективность. КПД электрического обогрева равен 99%, практически вся затраченная энергия тратится с пользой.
  6. Низкая цена. Резистивный кабель обходится дешевле саморегулирующегося аналога с полупроводниковой матрицей.
  7. Компактность и малый вес. Тонкий кабель не нагружает конструкцию и не влияет на ее габариты.
  8. Отсутствие воды, пара, антифриза. В процессе использования кабелей-нагревателей не приходится сталкиваться с протечками, коррозией и другими недостатками жидкостных систем.
  9. Равномерный нагрев по всей длине. Качественный обогрев получают все участки конструкции, независимо от ее продолжительности.

Реле контроля напряжения

Найдено 110 товаров

Категория

  • 20
  • 40
  • 80

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 6 шт.: 10 530 р.
Цена за ед. товара: 1 755 р. 1959 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 4 556 р.
Цена за ед. товара: 1 139 р. 1289 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 10 092 р.
Цена за ед. товара: 2 523 р. 2859 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 6 шт.: 12 060 р.
Цена за ед. товара: 2 010 р. 2259 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 19 324 р.
Цена за ед. товара: 4 831 р. 5149 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 2 868 р.
Цена за ед. товара: 717 р. 789 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 2 шт.: 4 124 р.
Цена за ед. товара: 2 062 р. 2269 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 2 шт.: 8 728 р.
Цена за ед. товара: 4 364 р. 4709 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 7 388 р.
Цена за ед. товара: 1 847 р. 2099 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 3 шт.: 6 672 р.
Цена за ед. товара: 2 224 р. 2509 р.

Для защиты электроприборов и оборудования от пониженного и повышенного напряжения в сети используется реле напряжения. Его применяют как в промышленных, так и в бытовых сетях. Оно устанавливается в щиток вместе с автоматическими выключателями и служит для контроля входного напряжения.

Устройство и принцип работы

В пластиковом корпусе находятся платы – силовая часть и управляющая. На силовой плате установлено коммутирующее реле, а выводы от него идут на винтовые клеммы. Эти клеммы находятся снаружи корпуса и служат для подключения автоматов, нулевой шины и фазы потребителей (схема может корректироваться в зависимости от щитка). На лицевой панели предусмотрена индикация параметров сети и регуляторы для настройки. С их помощью выполняют предустановку рабочих параметров: время автоматического повторного включения (от нескольких секунд до нескольких минут), нижний и верхний порог отсечки по входному напряжению.

Контроллер реле напряжения считывает сигналы, и если входное значение не вписывается в рабочий диапазон, посылает сигнал на электромагнитное реле. Оно срабатывает за доли секунд и отключает нагрузку. Таким образом сохраняет подключенные приборы от поломок из-за не соответствующего норме напряжения. После того как значение стабилизируется, устройство автоматически включает нагрузку – приборы продолжают свою работу.

В каких случаях будет полезно

  • Защита электросети в 220 В от подачи 380 В при обрыве линии и попадания линейного провода на нейтраль.
  • Защита от возрастания нагрузки на одной фазе из-за обрыва нейтрали.
  • Предотвращение критического понижения напряжения при неправильном его распределении, особенно если дом находится далеко от подстанции.
  • Защита от перекоса фаз, который происходит при включении очень мощного потребителя.

Параметры выбора

Номинальный ток. У разных изделий может составлять 5, 16, 40 А и т.д. Чем выше, тем большую суммарную нагрузку по мощности можно подключить. Например, для 40 А суммарная мощность потребителей может достигать 8 – 9 кВт в однофазной сети.

Рабочее напряжение. Для однофазной сети необходимо устройство на 220 В, для промышленной трехфазной – на 380 В.

Диапазон корректировки напряжения. Для каждого реле производитель указывает два диапазона – для верхнего и нижнего порога отсечки. Именно по ним осуществляется настройка в щитке. Например, у модели для сети в 220 В нижний диапазон регулировки составляет 160 – 210 В, а верхний 230 – 280 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector