Релейная зашита и защита от атмосферных перенапряжений

Электрическая защита предназначена для автоматического отключения поврежденного участка и сигнализации при нарушении нормального режима работы.

Защита должна действовать быстро (0,04... 1 с), селективно или избирательно (выделять повреждение и отключать его ближайшими элементами), быть чувствительной (срабатывать в начале развития повреждения) и надежной (правильно и безотказно защищать).

Защита установок от коротких замыканий плавкими предохранителями основывается на тепловом действии тока. Предохранители по конструкции делятся на пробочные (до 60 А и 250 В), патронные (до 200 А и 500 В) и трубчатые.

Трубчатый предохранитель (рис. 10.2) имеет съемные калиброванные плавкие вставки 1 на номинальные токи плавления, выполненные из цинка и помещенные внутри изоляционного патрона 2 с медными наконечниками 3, с помощью которых предохранитель включается в губки основания.

Рисунок 11.2 - Схема трубчатого плавкого предохранителя

Плавкие предохранители (ПГО защищают установку, начиная с тока

I = 1,25·I_н,

где I_н – номинальное значение силы тока, А.

Время срабатывания t_cp плавкого предохранителя зависит от величины перегрузки .

Таблица 11.1 – Защитные характеристики плавкой вставки

Автоматические выключатели (автоматы) осуществляют так называемую максимальную токовую защиту, т.к. реагируют на некоторое значение максимального тока I_тах.

Основой автоматических выключателей являются реле максимального тока (рис. 11.3).

При максимальном токе I_тах, который проходит по катушке индуктивности L электромагнита УА, реле срабатывает и его якорь 3 под действием электромагнитной силы F_ЭМ, преодолевая усилие пружины F_п тяги 4, через толкатель 2 воздействует на рычажный механизм 1 так, что его защелка под действием пружины размыкает силовой контакт К в защищаемой электрической цепи.

Рисунок 11.3 - Схема реле максимального тока Защита установок от длительной перегрузки выполняется тепловыми реле (рис. 10.4).

Рисунок 10.4 - Схема теплового реле со стандартным нагревательным элементом

Реле КК включается последовательно в электрическую цепь (линию) АВ с током I и при нормальном режиме работы установки его контакты 5 и 6 замкнуты (нагрев биметаллической пластины 2 недостаточен для ее прогиба). При длительном превышении тока в ветви АВ нагреватель 1 перегревает пластину 2, она деформируется и освобождает рычаг 3, который под действием пружины 4 повернется против часовой стрелки и разомкнет контакты 5 и 6 цепи управления СД. Размыкание этой цепи ведет через промежуточные элементы, например магнитные пускатели, к отключению защищаемой линии.

Возврат реле в исходное состояние производится после устранения причины перегрузки и охлаждения биметаллической пластины, которое длится 3-4 мин, кнопочным механизмом 7, действующим на рычаг 3. У маломощных реле КК нагревательный элемент 1 отсутствует, а нагревание пластины 2 осуществляется непосредственно током I.