Автоматические выключатели применяются в ответственных установках, когда предъявляются повышенные требования к бесперебойности питания.

Автоматические выключатели по сравнению с предохранителями являются более совершенными, т.к. они готовы к быстрому повторному включению. Также следует отметить, что при повреждении сети, автоматы отключают сразу все три фазы.

Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям.

При выборе автоматических выключателей исходят из того, что его номинальное напряжение Uа, ном должно быть выше или равно номинальному напряжению сети Uном:

Uа, ном ≥Uном.

Предельный ток автоматического выключателя Iа,пр. выбирают больше максимального тока к.з. Iк.мах., проходящего по защищаемому элементу:

Iа,пр ≥ Iк,мах.

Номинальный ток расцепителя должен быть равен или больше длительного максимального тока нагрузки Iнг,мах, проходящего по защищаемому элементу, с учетом возможной перегрузки:

Iр,ном ≥ Iнг,мах.

Ток уставки электромагнитного расцепителя Iуст,э принимается на 20-30% выше наибольшего тока кратковременной перегрузки, возможной, например, при пуске двигателей.

Iуст,э ≥ 1,25 Iнг,мах.

Выключатели SF1 выбираем по расчетному току трансформатора.

где Iн – номинальный ток трансформатора;

Sн.тр. – номинальная мощность трансформатора;

Uн – номинальное напряжение трансформатора.

автоматический выключатель выбираем с учетом возможной перегрузки трансформатора в аварийном режиме на 40%.

I_{Н РАСЦ} ≥ 1,4 I_{Н ТР}                  I_{Н РАСЦ} = 1000А

I_{Н ЭЛ УСТ} ≥ 1,25*1,4 I_{Н ТР}                I_{Н ЭЛ УСТ} = 2000 А

Выбираем автомат серии АВМ10

I_НОМ = 1000А; I_{Н РАС} =1000А; I_{ЭЛ М УСТ} =2I_{Н РАС} = 2000А;

Секционный выключатель SF2.

I_{Н РАСЦ}³ I_{Н Т}                                           I_{Н РАСЦ} = 800А

I_{Н ЭЛ.УСТ}³ 1,25*I_{Н Т}                   I_{Н ЭЛ.УСТ}= 1000 А

Выбираем автомат серии АВМ10

I_НОМ = 1000 А; I_{Н РАС} =800А; I_{ЭЛ М УСТ} = 1000А;

Выключатели для ШРА  выбираем с учетом возможной кратковременной перегрузки возникающей при пуске двигателя карусельного станка.

Выключатель на ШРА –  SF3

I_{Н Р}³ I_{Р СП}                    

I_{Н ЭЛ.УСТ}³ 1,25(I_{Р СП} + I_ПИК)        I_{Н ЭЛ.УСТ}=1,25( 219 +1425) =2055 А

где I_ПИК =5 *Iн =5 × 285=1425А

Выбираем автомат серии АВМ20

I_{Н АВ}=2000А

I_{Н Р}=1500 А

I_{Н ЭЛ.УСТ}=2300А

Выбор предохранителей

Наряду с автоматическими выключателями в установках напряжением до 1кВ широко применяются предохранители.

Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок Uн.вс независимо от места установки должно выбираться равным номинальному напряжению сети Uн:

Uн.вс = Uн.

Предельно отключаемый ток плавких вставок Iп.вс.пр должен быть равен или больше максимального расчетного тока к.з. Iк.мах, проходящего по цепи, защищаемой предохранителем:

Iп.вс.пр ≥Iк.мах

Номинальный ток плавкой вставки Iн.вс.ном должен быть больше максимального длительного тока нагрузки Iнг.мах

Iвс.ном > Iнг.мах.

При переменной нагрузке, имеющей место, например при пуске или самозапуске двигателей, плавкая вставка недолжна перегорать. Поэтому ток плавкой вставки следует выбирать таким, чтобы при прохождении по ней тока перегрузки время ее перегорания было больше времени перегрузки.

Поэтому при защите ответвления идущего к одиночному электродвигателю (электродвигатели металлообрабатывающих станков), ток вставки

Iвс.ном ≥ Iпуск/2,5.

Расчетные данные по выбору предохранителей сводим в таблицу 4.

Таблица 6.1

Выбор предохранителей

7.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПРОВЕРКА НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

В системах электроснабжения промышленных предприятий электрические сети до 1000В имеют наибольшую протяженность. Активное сопротивление линий, индуктивное сопротивление трансформаторов тока, катушек автоматов, контакторов оказывают большое влияние на токи короткого замыкания. Если не учитывать все эти факторы, как это делается в расчете токов к. з. в сетях выше 1000 В, то это может привести к большой ошибке, что повлечет за собой неправильный выбор сечений проводов и кабелей и параметров электрической аппаратуры.

При расчетах токов к. з., суммарное сопротивление системы до цехового трансформатора принимается равным нулю. При расчетах токов к.з. удобно подсчитывать сопротивления элементов электроснабжения в милиомах. 

Рис. 3. Схема для расчета токов к. з.

Определим сопротивления элементов расчетной схемы.

Трансформатор. Относительное активное сопротивление трансформатора определяют из уравнения

               ,                                                                       

где   - потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

S н – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Относительное реактивное сопротивление трансформатора определяется по выражению 

           ,                                                    

где Uк% - напряжение короткого замыкания в трансформаторе, %;

Удельное активное и реактивное сопротивление кабельных линий определяются по формуле

             ,                                                                           

               ,                                                                          

Часть сопротивлений цепи к. з. может быть задана только в относительных единицах. Чтобы выразить эти относительные сопротивления в милиомах, их надо пересчитать по формуле

               ,                                                                

где  - относительное сопротивление элемента;

U – номинальное напряжение элемента;

Sн – номинальная мощность элемента, кВА.