Расчет и выбор автоматических выключателей
В качестве аппарата, защищающего оборудование электроустановки в аварийных режимах, используются автоматические воздушные выключатели, срабатывающие при повышении в них тока до значения установки.
Автомат, установленный в цепи переменного тока преобразователя, отключается как при внешних, так и внутренних повреждениях. Автомат цепи постоянного тока отключается только при коротких замыканиях в нагрузке.
В тиристорных преобразователях малой и средней мощности (на выпрямленный ток до 1000 А) при напряжениях 230 и 460 В для защиты при внешних коротких замыканиях, опрокидываний инвертора и перегрузок по току применяются воздушные автоматические выключатели серии А3700, имеющие собственное время срабатывания 12–14 мс. Их устанавливают как со стороны постоянного, так и переменного тока.
Автоматические выключатели переменного тока устанавливаются в преобразователях, питающихся от сети 380 В, на первичной стороне трансформатора или до токоограничивающих реакторов в бестрансформаторных схемах.
Автоматические выключатели постоянного тока включаются на выходе преобразователя. Срабатывание такого выключателя обеспечивает отключение нагрузки при недопустимых перегрузках и опрокидываниях инвертора, но не защищает преобразователь от аварийных режимов, возникающих при пробое вентилей, и от КЗ токоведущих частей внутри выпрямителя.
Автоматические выключатели выбираются следующим образом:
-номинальный ток автомата должен быть не меньше действующего значения тока защищаемой цепи, который определяется по номинальному току двигателя с учетом возможных эксплуатационных перегрузок;
-номинальное напряжение не меньше напряжения сети;
-ток срабатывания электромагнитного расцепителя не должен превышать ток вентиля с учетом кратковременной перегрузки.
Выбор автоматического выключателя осуществляется по рабочему току, а именно: вначале выбирают номинальный ток максимальных расцепителей, а затем номинальный ток автомата. Номинальный ток выбирают по расчетным рабочим токам, исходя из условия:
, (24)
где - номинальный ток расцепителей автомата, А;
- расчетный рабочий ток, А.
Во избежание ложных срабатываний автоматов мгновенного действия в момент пуска двигателя пусковой ток электродвигателя должен быть немного меньше тока установки расцепителей автомата:
, (25)
где - ток уставки автомата, т. е. ток срабатывания автомата в зоне короткого замыкания, А;
- коэффициент запаса (Кзап = 1.8 - 2.0);
- кратность пускового тока ( = 2-2.5);
- номинальный ток двигателя, А.
По расчетным значениям номинального тока максимальных расцепителей и номинального тока автомата выбирают тип автоматического выключателя. Выбранные автоматические выключатели должны соответствовать следующим требованиям:
для автоматического выключателя переменного тока
;
;
для автоматического выключателя постоянного тока
;
.