zvonok
+7 (812) 748-26-28
mail

Политехнический БЛОГ

Политехнический БЛОГ

Политехнический БЛОГ создан как объединяющая платформа для обсуждения насущных проблем в прикладной деятельности электротехнического персонала электрохозяйств России. БЛОГ помогает прийти к решению конкретных профессиональных задач путем обсуждения проблематики последних при участии ведущих практикующих специалистов высшей отечественной технической школы.

Получить консультацию от Специалиста очень просто. Достаточно просто отправить ваш запрос в БЛОГ через нижеуказанную форму и ожидать его ответа в течение 5 (Пяти) рабочих дней. Для более точного ответа необходимо максимально подробно описать суть вопроса/проблемы, задачу по решению которого(ой) необходимо выполнить.SPbGPU

БЛОГ позволяет также принять участие в обсуждении проблемы всем желающим.

В Политехническом БЛОГе принимает участие приглашенный консультант Лапидус А.А. (СПбПУ, каф. ЭСиАЭС)

58 комментариев: Политехнический БЛОГ

  • Это — вопрос ресурса, который в паспорте трансформатора прописан обычно как 30 лет, но реальный ресурс сильно зависит от температурного и нагрузочного режима.
    Ответ на этот вопрос также приведен в ГОСТе в виде правила 10 градусов. На каждые 10 градусов недогрева трансформатор будет изнашиваться в 3,2 раза менее интенсивно. Это означает, что если при +20С полностью загруженный трансформатор будет изнашиваться за одни астрономические сутки ровно одни нормальные сутки (н.с.), то при температуре +10С он будет изнашиваться за день на 0,32 н.с.
    При нуле градусов Цельсия — на 0,1 н.с. в день.
    При -10С — на 0,032 н.с. в день
    При -20С — на 0,01 н.с. в день или на одни нормальные сутки за сто дней. Короче, можно считать, что даже за самые длительные морозы износа трансформатора практически не будет.
    Подводя итог можно сказать следующее. При морозах естественным образом растет электропотребление населения садоводства. Но этот рост компенсируется тем, что трансформатор охлаждается лучше, чем в обычные дни. При этом улучшение охлаждения превалирует над ростом нагрева, а следовательно, трансформатор не будет перегреваться в таком режиме.

  • Прошу Вас проанализировать данные по замерам мощности в садоводстве с позиции защиты трансформатора ТМГ-160 кВА от перегрузки. В самое морозное время трансформатор загружен на 95%. Полная картина нагрузок такова (первое число – температура воздуха в градусах Цельсия; второе – мощность в кВт):
    +0/110 -4/122 -19/148 -20/152
    Имеет место вопрос об отключении наружного освещения для уменьшения нагрузки трансформатора, но эта мера значительно уменьшит уровень комфорта для жителей поселка.

    • Перегрузки трансформатора можно не опасаться.
      В пользу такого вывода говорят следующие обстоятельства:
      1. Сама по себе перегрузка трансформатора не страшна. Важно сочетание большой перегрузки с большим временем ее наличия. В конечном итоге важна температура наиболее нагретой точки (ННТ) трансформатора, которая влияет на скорость старения изоляции.
      2. Температура ННТ зависит не только от нагрузки и времени, но и от температуры окружающей среды. Чем холоднее снаружи, тем интенсивнее охлаждается изоляция. Простой пример. Если снаружи трансформатора +20С, то трансформатор можно длительно загружать на 100% мощности. Если же снаружи +10С, то трансформатор можно сколь угодно долго загружать мощностью 109%. Если снаружи 0С, то перегрузка на 17% будет восприниматься трансформатором как обычная нагрузка. Указанные числа приведены для масляных трансформаторов. Судя по названию ТМГ, Ваш трансформатор масляный.
      3. Также температура на улице заметно влияет на скорость износа изоляции трансформатора. Здесь работает правило 10 градусов. На каждые минус 10 градусов Цельсия скорость износа изоляции снижается в 3,2 раза.
      Отсюда возникает вопрос, где установлен данный трансформатор – на улице или в помещении.

      • Трансформатор стоит на улице.

        • Тогда можно внести ясность, насколько можно перегружать установленный на улице масляный трансформатор при морозах.
          Согласно ГОСТу 14209 «Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов» трансформатор номинальной мощностью Sн можно длительно нагружать мощностью:
          0,81Sн при t = +40 С
          0,91Sн при t = +30 С
          Sн при t = + 20 (это — базовое значение)
          1,09Sн при t = +10 С
          1,17Sн при t = 0 С
          1,25Sн при t = -10 С
          1,33Sн при t = -20 С
          1,37Sн при t = -25 С
          У нас температура -20С. Это значит, что наш трансформатор номинальной мощностью 160 кВА совершенно спокойно, без каких-либо последствий может длительно пропускать мощность 1,33*160 = 213 кВА. Или в пересчете на активную мощность (скажем, при коэффициенте мощности cosf = 0,8) получим 213*0,8 = 170 кВт.
          При температуре -10С эти числа составят соответственно 200 кВА и 160 кВт.
          При температуре 0С — 187 кВА и 150 кВт.

          • Возникает вопрос, а если при морозе загружать трансформатор не повышенной, а номинальной мощностью — насколько он будет менее интенсивно изнашиваться?

  • Ответ на этот вопрос очень сильно зависит от схемы соединения обмоток трансформатора. Если имеется искажение фазных напряжений, то проблема потерь напряжения на длинных линиях будет усугубляться. Поэтому обеспечивать поддержание нормальных показателей качества электроэнергии следует в комплексе: заботясь о снижении потерь напряжения, не забывать о мерах симметрирования напряжений.

  • Специалист СПБПУ, подскажите, пожалуйста, как выбрать СИП? Длина магистральной линии 400 метров. 3-фазная мощность потребителя 60 кВт. Коэффициент мощности 0,9. Нагрузка по фазам – симметричная. Напряжение трансформатора 230 В. Планируем применить СИП-2А (несущая нулевая жила и фазные жилы заизолированы; изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен, крепится за нулевую жилу).

    • Выберем СИП по длительно допустимому току. Для этого вычислим ток, протекающий в фазном проводнике:
      Iф = Pф / (Uф*cosf) = 20 000 Вт / (230 В * 0,9) = 97 А,
      где Pф – фазная активная мощность, равная:
      Рф = Р / 3 = 60 000 / 3 = 20 000 Вт.
      По таблицам смотрим допустимый ток для СИП-2А сечением 4х16 мм2
      Iдоп = 100 А.
      Видим, что пропускная способность данного проводника нас устраивает.
      Далее следует проверить наш СИП на потери напряжения. С этой целью рассчитаем сопротивление 400 м провода сечением 16 мм2, взяв удельное сопротивление алюминия в СИП ρ = 0,0287 ом•мм2/м.
      Погонное сопротивление провода сечением s = 16 мм2 будет равно:
      rуд = ρ / s = 0,0287 / 16 = 0,00179 ом/м
      Сопротивление проводника длиной l = 400 метров и сеченим 16 мм2:
      r = rуд*l = 0,00179 * 400 = 0,716 Ом.
      Рассчитаем падение напряжения в проводе:
      ΔU = Iф * r = 97 А * 0,716 ом = 69,5 В,
      что соответствует 30% от исходного напряжения 230 вольт, это намного больше допустимых 5%.
      Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 — 70 = 160 В, в то время как допустимо 230 — 5% = 218,5 В. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

      Увеличиваем сечение фазных жил до 95 мм2.
      Рассчитаем сопротивление 400 м провода сечением 95 мм2.
      Погонное сопротивление провода 95 мм2:
      0,0287 / 95 = 0,0003 ом/м
      Сопротивление 400 метров провода 95 мм2:
      0,0003 * 400 = 0,12 Ом
      Потери напряжения в проводе:
      97 А * 0,12 ом = 11,6 В,
      что соответствует 5% от исходного напряжения.
      Следовательно, такой СИП удовлетворяет требованиям по потерям напряжения.
      Видно, что в угоду показателям качества электроэнергии пришлось увеличить сечение СИП на пять ступеней.

      • Но, такое увеличение сечения – ДОРОГОСТОЯЩЕЕ мероприятие! Нельзя ли как-то иначе поддержать адекватный уровень напряжения у потребителя?

        • Потери напряжения зависят от длины и сопротивления линии. Исходя из этого, обеспечивать нормальный уровень напряжения можно за счет следующих мер:
          1. Установка трансформатора ближе к потребителю. Если группа потребителей – протяжённая, то в идеале трансформатор следует установить в середине такой группы. Эффективная длина линии в этом случае снизится вдвое.
          2. Строительство двух параллельных линий вместо одной того же сечения. Это эквивалентно повышению сечения вдвое. В этом случае дополнительное преимущество будет заключаться в возможности более качественного симметрирования нагрузок по фазам.
          3. Увеличение сечения фазных проводников.

          • Пока мы исходим из ситуации, что нагрузка несимметричная. Как изменится ситуация при неравномерной нагрузке?

  • Конструктивно самая простая схема соединения обмоток трансформатора 10,5/0,4 кВ – «звезда-звезда». С учетом того, что на напряжении 10,5 кВ нейтраль, как правило, изолирована (из соображений надежности), а на напряжении 0,4 кВ нейтраль, как правило заземлена (из соображений электробезопасности), схема принимает вид «звезда-звезда с нулём». У этой схемы есть существенный недостаток: при несимметрии токов на стороне низшего напряжения искажаются фазные напряжения на стороне высшего и низшего напряжения. При этом полезно помнить, что линейные напряжения остаются такими же, как при симметричной нагрузке. Искажение фазных напряжений объясняется следующим. В случае, когда токи в фазах А, В и С на низшей стороне неодинаковы, в фазах обмотки низшего напряжения появляются токи нулевой последовательности, а в стержнях магнитопровода трансформатора возникают магнитные потоки нулевой последовательности Фо. Вспомним, что в отличие от потоков прямой и обратной последовательности, три потока Фо, порожденные тремя токами в фазах А, В и С обмотки низшего напряжения, не компенсируют друг друга, так как являются синфазными. Также эти потоки не могут быть скомпенсированы токами в обмотке высшего напряжения. Если представить, что в этой обмотке существуют токи нулевой последовательности, то мы придём к противоречию: в изолированную нейтраль втекают три синфазных тока, а не вытекает ничего. Следовательно, токи в обмотке высшего напряжения не могут породить потоки Фо и скомпенсировать поток снизу. Нескомпенсированный поток Фо замыкается по воздуху (или по маслу), по стенкам бака, по радиаторам и порождает электродвижущую силу нулевой последовательности Ео. Вектор Ео смещает нейтральную точку на векторной диаграмме из центра треугольника, что и приводит к искажению фазных напряжений.
    Поэтому для однофазной нагрузки более уместна схема «треугольник-звезда с нулем». В этой схеме на стороне высшего напряжения, то есть в треугольнике, могут существовать токи нулевой последовательности. А значит потоки Фо, возникшие от токов на стороне низшего напряжения, уничтожаются такими же потоками, порождёнными токами на стороне высшего напряжения. Нейтраль при этом не смещается.
    Кроме того, схема соединений обмоток трансформаторов влияет на сопротивление нулевой последовательности трансформатора и, как следствие, — на уровень токов однофазных коротких замыканий. Так в схеме «звезда-звезда с нулём» сопротивление нулевой последовательности гораздо больше, чем сопротивление прямой последовательности. Это говорит о том, что токи однофазного короткого замыкания за таким трансформатором будут намного больше токов трехфазного короткого замыкания.
    В схеме «треугольник-звезда с нулём» сопротивление нулевой последовательности равно сопротивлению прямой последовательности. Это приводит к тому, что токи однофазного короткого замыкания за таким трансформатором будут равны токам трехфазного короткого замыкания (если точка короткого замыкания находится вблизи трансформатора).
    Сделаем некоторые выводы из сказанного.
    1. Схема «звезда-звезда с нулём» уместна для симметричной трехфазной нагрузки. Токи однофазных коротких замыканий в этой схеме относительно невелики, что с одной стороны позволяет удешевить автоматические выключатели и предохранители, а с другой стороны – вызвать проблемы с их чувствительностью.
    2. Схема «треугольник-звезда с нулём» подходит для однофазной нагрузки с возможностью нарушения симметрии. Токи однофазных коротких замыканий в этой схеме такие же большие, как и токи трехфазного. Это приводит к удорожанию защитных аппаратов, но зато их чувствительность становится выше.

    • Я пару раз сталкивался с ситуацией, когда трансформатор имеет схему с треугольником на высшей стороне и при этом возникали проблемы с включением в его нейтраль дугогасительной катушки. Ведь у треугольника нет нейтрали.
      Как быть в этом случае, если нагрузка однофазная несимметричная?

      • Действительно, Илья Семенович, у треугольника нет нейтрали по определению. Зачастую в нейтраль требуется включать индуктивное или резистивное сопротивление. В схеме треугольника это возможно сделать только с помощью специального фильтра напряжений нулевой последовательности, который не только повышает стоимость схемы, но и занимает определенные, не всегда приемлемые габариты.
        Выход из данной ситуации – применение схемы «звезда-зигзаг с нулем». Эта схема имеет нейтраль на стороне высшего напряжения и все преимущества схемы с треугольником. Идея реализации схемы «зигзаг» состоит в том, чтобы половину обмотки фазы намотать на один стержень магнитопровода, а другую половину – на второй. Получается, что фазные напряжения трансформируются из обмотки высшего напряжения в виде разностей напряжений, в которых отсутствует напряжение нулевой последовательности. Такой трансформатор дороже обычного примерно на 20%. Его свойства напоминают характеристики трансформатора со схемой «треугольник-звезда с нулём»: при несимметрии не искажаются фазные напряжения, токи однофазных коротких замыканий равны токам трехфазного, удорожание защитных аппаратов, повышение их чувствительности.

  • Здравствуйте Политехэлектро!
    Помогите разобраться с чувствительностью автоматических выключателей. Нагрузка здания – в основном однофазные потребители (офисная оргтехника).
    В проекте заложен трансформатор 10,5/0,4 кВ со схемой соединения обмоток «треугольник-звезда с нулем». Из-за этого токи однофазного и трехфазного КЗ на зажимах трансформатора практически одинаковы. Верно ли это? В предыдущем проекте использовался трансформатор со схемой «звезда-звезда с нулем», в связи с чем были проблемы с проверкой автоматов на чувствительность.

  • Здравствуйте, меня зовут Петр и мы с коллегами проектируем электроснабжение универсама площадью 480 м2. Трехфазный ввод 150 кВт. Cosф=0,6. В составе нагрузок следующие потребители: мясорубки 3ф 0,5 кВт, холодильники 3ф 1 кВт, компрессоры 3ф 1,5 кВт, кондиционеры 3ф 2 кВт, тепловая завеса 3,4 кВт, грили 3ф 4 кВт, розетки 0,4 кВт, освещение 0,1 кВт. Автоматические выключатели – фирмы АВВ. Вводной автомат вторичной сборки типа Тmax в литом корпусе марки Т4 N 250 PR221DS-LS/I с номинальным током 160 А. От вторичной сборки отходит групповая линия с суммарной нагрузкой 40 кВт, защищаемая автоматом типа МСВ марки S294 С 100. Особенность схемы состоит с том, что пропускная способность сети весьма высока и токи короткого замыкания получаются большими. В брошюрах АВВ говорится о частичной селективности автоматических выключателей при больших токах короткого замыкания. Просьба разъяснить этот момент, т.к. вопрос селективной работы защиты для наших потребителей является довольно актуальным.

    • Здравствуйте Петр!
      Ток нагрузки групповой линии рассчитаем по формуле:
      I = P/(1,73*cosf*U) = P/(1,73*0,6*0,4) = 2,4*P = 2,4*40 = 96 A.
      Следовательно, номинальный ток автоматического выключателя 100 А выбран верно. Обозначение «С» в марке автоматического выключателя говорит о том, что электромагнитный расцепитель сработает при токах (5…10)Iном = (5…10)*100 = 500…1000 А. По каталогу АВВ видим, что у данного автоматического выключателя предельный коммутационный ток составляет 15 кА.
      В марке вводного автоматического выключателя на вторичную сборку мы видим букву «N». Она означает, что предельный коммутационный ток автомата составляет 36 кА.
      Далее открываем руководящие материалы АВВ «Таблицы координации аппаратов защиты и управления». На стр.48 находим таблицу селективности между автоматическими выключателями типа Tmax и МСВ.
      В этой таблице есть столбец с автоматическим выключателем марки Т4. Внимательно выбираем тип расцепителя. Обозначение «PR221DS-LS/I» свидетельствует о том, что этот расцепитель электронный. Значит, в таблице надо ориентироваться на буквы «EL». Фиксируем столбец с номинальным током 160 А.
      Также в этой таблице есть строка с автоматическим выключателем марки S290. В нашем случае название несколько иное, а именно S294. Цифра 4 указывает на число полюсов. То есть под записью S290 подразумеваются любые автоматы с числом полюсов 1,2,3 и 4. Находим строку с номинальным током 100 А.
      На пересечении указанных столбца и строки обнаруживаем число 12. Это – предельный ток полной селективности к килоамперах. Смысл этого числа в следующем. Если максимальный ток короткого замыкания (здесь и далее подразумевается расчетный ток) за групповым автоматом не превышает 12 кА, то гарантируется полная селективность. Если же максимальный ток короткого замыкания больше 12 кА, но не превышает 15 кА, то селективность частичная. То есть, если реальный ток короткого замыкания составит 10 кА, то нижестоящий автомат сработает селективно. Если реальный ток короткого замыкания будет равен 13 кА, то вводной автомат неселективно отключит всю вторичную сборку. Если максимальный ток короткого замыкания больше 15 кА, то это говорит о неправильном выборе группового автомата по предельной коммутационной способности. При таком токе короткого замыкания он либо не сможет разорвать образовавшуюся дугу, либо не сможет развести контакты, либо отключит цепь ценой своей функциональности, сработав как предохранитель.

      • Спасибо за ответ. Ток короткого замыкания за нижестоящим выключателем – максимум 10,7 кА. Это значит, что селективность обеспечена полностью? И еще вопрос: чем отличается временная селективность от частичной?

        • Да Петр, в этом случае селективность гарантируется!
          Понятия селективности по сверхтокам, временной селективности, полной и частичной селективности изложены в ГОСТ Р 50030.1 «Аппаратура распределения и управления низковольтная – Ч. 1: Общие требования и методы испытаний.»
          Селективность по сверхтокам – это такая координация времятоковых характеристик автоматов, что в случае возникновения короткого замыкания срабатывает только нижестоящий автомат, а вышестоящий данный вид повреждения не чувствует. Понятно, что этот тип селективности исключает дальнее резервирование при отказе автомата нижнего уровня. В этом недостаток данного вида селективности. Поэтому распространение получила временная селективность.
          В случае временной селективности при определенном значении тока время срабатывания нижестоящего автомата меньше времени срабатывания вышестоящего. Важное отличие от предыдущего типа селективности состоит в том, что на этот раз оба автомата чувствуют короткое замыкание, но успевает отключиться только нижестоящий. Если же автомат нижнего уровня отказал в отключении, то через некоторую выдержку времени сработает вышестоящий автомат. Недостатком этого типа селективности является тот факт, что при коротких замыканиях между данными автоматическими выключателями (например, на сборке) время срабатывания вышестоящего автомата будет велико, в то время, как задержка по сути не нужна.
          В нашем примере селективность именно временная, причем она является полной во всем диапазоне токов короткого замыкания. По ГОСТу полная селективность – это когда при последовательном соединении двух автоматических выключателей автомат со стороны нагрузки осуществляет защиту без срабатывания второго автомата.
          Если бы токи короткого замыкания были больше, то мы бы столкнулись с частичной селективностью, смысл которой рассматривался выше.
          Таким образом противопоставлять временную и частичную селективность не вполне корректно. Скажем так: временная селективность наблюдается до определенного уровня тока короткого замыкания, который является столь большим, что оба автомата срабатывают очень быстро, поэтому, начиная с этого тока, временная селективность уже не обеспечивается. И тогда эту временную селективность называют частичной.
          Кстати, если в нашем примере в качестве группового автомата с номиналом 100 А взять автомат с номинальным током 80 А, то по той же таблице селективности мы на пересечении строки и столбца увидим букву Т, что указывает на полную селективность. То есть временная селективность здесь обеспечена при любом токе короткого замыкания. Однако, данный номинал автоматического выключателя не устроит нас по току нагрузки.
          В заключение следует отметить, что проверка селективности – это не единственный критерий выбора и проверки автоматического выключателя. Немаловажно также отстроить мгновенный расцепитель автомата от тока пуска и самозапуска двигательной нагрузки, а также проверить его на чувствительность к минимальным токам короткого замыкания. Зачастую именно эти две проверки являются определяющими.

  • Я работаю ответственным за электрохозяйство в садоводстве. У меня сейчас встал вопрос о потерях электроэнергии в сети садоводства. У нас порядка 10 т.р. потерь в сетях за предыдущий месяц. Подскажите, пожалуйста, на что стоит обратить внимание при локализации источников потерь и оптимизации потребления? Файл прилагаю.

    • Расхождение в суммарном потреблении и суммарном расходе электроэнергии составляет 24%, то есть четверть. Это слишком много для потерь. Очень похоже на хищение электроэнергии.

      • Как Вы считаете, может быть проблема в изменение способа расчета? Дело в том, что ранее мы платили по расчетному коэффициенту = 30, а после замены трансформатора с 100кВА на 160кВА мы начали платить по новому расчетному коэффициенту = 40. Коэффициенты 30 и 40 это коэффициенты трансформации трансформаторов тока. Такие большие потери у нас возникли только сейчас. Что касается схемы, то от этого трансформатора сейчас идет СИП 5-ти жильный, пятая жила идет на освещение, 4 жилы используются для питания всего поселка, каждого потребителя трехфазным током, т.е. после трансформатора идет параллельное соединение на 3 линии в разные стороны. Напишите, пожалуйста, что Вы думаете по поводу нашего случая.

        • Если речь о коэффициенте трансформации, то это не потери электроэнергии, а банальная методическая ошибка. Поясню, о чем речь. Пусть А1 — показания (или, если привычнее, разность показаний на конец и начало месяца) прибора учета у потребителя 1, А2 — показания прибора учета у потребителя 2, А — показания прибора учета на групповой линии, питающей потребителей 1 и 2. Для простоты допустим, что всего 2 потребителя. По идее, должно выполняться равенство А = А1 + А2. Точнее, А несколько больше суммы А1 и А2 — на величину потерь. Слово «несколько» означает около 5% при правильном проектировании сети, 10% при неудачном проектировании и более 10% при неправильном проектировании с заведомо заниженными сечениями проводников.
          Допустим, действительный (Кд) и расчетный (Кр) коэффициенты трансформации —
          разные (по ошибке).
          Например, на вводе Кд = 30, а Кр = 40. Это соответствует ситуации, когда трансформатор тока на вводе не заменили, на коэффициент по ошибке поменяли.
          Тогда вместо А такой прибор покажет (4/3)А и равенство (4/3)А = А1 + А2 станет неверным примерно на 33%.
          Или, у потребителя вводе Кд = 40, а Кр = 30. Это соответствует ситуации, когда трансформаторы тока у потребителей заменили, а коэффициент по ошибке не поменяли. Тогда вместо А1 + А2 такие приборы покажут (3/4)*(А1 + А2) и равенство А = 3/4(А1 + А2) станет неверным примерно на 25%. Заметим, что в обоих случаях сложится ложное впечатление о больших потерях электроэнергии, т.к. левая часть равенства будет больше правой.
          Таким образом, вопрос переходит из технической плоскости в организационную. Нужно сверить соответствие действительных и расчетных коэффициентов трансформации ТТ.

          • В продолжение темы сообщаю, что в сетевой организации Гатчинские межрайонные сети мне сказали, что все расчеты у них делает программа и вероятность ошибки в ней практически исключена. Подскажите, пожалуйста, на что влияет номинал ТТ. Ранее у нас стояли ТТ 150А и коэффициент трансформации был = 30; сейчас поменяли ТТ на 200А и К=40, а в сетевой организации указан все равно 150А, может ли это быть причиной методической ошибки? – и как вообще выбираются ТТ с определенным коэффициентом, от чего это зависит? – почему ранее 30 и все сходилось, сейчас 40 и не сходится?

          • Понятно, что расчеты делает программа, но если ошибка — на этапе ввода исходных данных, то результаты будут неверными. Номинальный первичный ток ТТ (I1ном) выбирается с учетом реальной нагрузки ТТ. Например, если при номинальном токе I1ном = 150 А через такой ТТ протекает реальный ток 150 А, то это идеальные условия для ТТ: он не перегревается и даёт минимальную погрешность. Если в связи с возросшей нагрузкой (появились новые потребители) реальный ток стал 200 А, то такой ТТ перегреется, а его изоляция в скором времени выйдет из строя. Поэтому, конечно, его надо заменять. Если реальный ток, наоборот, стал гораздо меньше номинального (ночной минимум), то такой ТТ будет давать большие погрешности. Выбор коэффициента трансформации Кт весьма прост. Кт должен быть таким, чтобы в номинальном режиме во вторичной обмотке ТТ протекал ток 5 А. Вы пишете: «сейчас поменяли ТТ на 200А и К=40, а в сетевой организации указан все равно 150А». Не сходится потому, что при действительном I1ном = 200 А в формулу подставляется вымышленный I1ном = 150 А.
            150/40 = 3,75 А, что на 25% меньше необходимых пяти ампер.
            Далее обратитесь к предыдущему ответу в переписке, где указаны две ситуации с разбалансом измеренных токов.
            Ситуация предельно проста: хозяевам трансформаторов тока надо разобраться с характеристиками своих ТТ.
            Если I1ном = 150 А, следует брать Кт = 30.
            Если I1ном = 200 А, следует брать Кт = 40.

  • Расскажите, пожалуйста, как выбирать УЗО. На нашем объекте УЗО время от времени отключается. Причина нам не понятна.

    • Выбор устройства защитного отключения (УЗО) регламентируется пунктом 7.1.83 «П У Э», в котором сказано, что суммарный фоновый ток утечки сети с учетом всех стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен быть более 1/3 номинального отключающего дифференциального тока УЗО. Другими словами, УЗО не должно ложно срабатывать при нормальной работе электроустановок, то есть когда с одной стороны нет повреждений, а с другой стороны имеет место некий фоновый ток утечки на землю, избавиться от которого невозможно.
      Реальный фоновый ток утечки можно непосредственно измерить в заданной точке электросети. Если такое измерение затруднено, то фоновый ток можно рассчитать. Для этого нужно знать ток нагрузки электроприемников и длину фазного проводника питающей сети. Расчетный фоновый ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4мА на 1А тока нагрузки, а ток утечки сети – из расчета 10мкА на 1 м длины фазного проводника.
      При этом следует учитывать, что реальное значение отключающего дифференциального тока УЗО может находиться в диапазоне 50…100 % от уставки прибора.

      • Покажите, пожалуйста, как выбирать на примере

        • Допустим, известен ток нагрузки электроприемников Iнагр=8 А. При этом длина питающей сети несущественна. Тогда фоновый ток утечки составит Iут=0,4∙8=3,2мА.
          Отстраиваем ток срабатывания УЗО, он должен быть не менее, чем в 3 раза больше фонового тока утечки: Iсраб=3,2∙3=9,6мА.
          Ближайшая уставка УЗО Iуст=10 мА. Но реально такое УЗО может сработать при токах в диапазоне (5…10) мА. С большой долей вероятности такое УЗО будет ложно срабатывать при нормальном режиме.
          Поэтому окончательно выбираем УЗО с уставкой Iуст=30мА. Такое УЗО может сработать при токах в диапазоне (15…30) мА. Нижняя граница срабатывания гарантировано выше требуемого тока срабатывания 9,6 мА.

          • Скажите селективности здесь нужно добиваться?

          • Условия селективности УЗО записаны в п.7.1.73 «П У Э», где сказано, что при последовательном включении УЗО должно выполняться следующее требование. Устройство защитного отключения, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.
            С одной стороны, если вопрос селективности стоит остро, то в идеале следует строить время-токовые характеристики двух УЗО. Эти характеристики представляют собой не просто линии, а широкие полосы с учетом разброса по времени и по току. Эти полосы не должны пересекаться и накладываться друг на друга. Такая проверка поможет обеспечить надежность электроснабжения потребителей, что актуально в промышленных, а также в необслуживаемых электроустановках.
            С другой стороны, если на первом месте стоит требование обеспечения безопасности человека, что характерно для жилых, общественных, административных и бытовых зданий, то требованиями селективности можно пожертвовать.
            При этом следует иметь в виду, что величина номинального отключающего дифференциального тока УЗО Idn напрямую влияет на назначение данного устройства. Так, например, наиболее популярные уставки Idn=30мА имеют УЗО, предназначенные для электробезопасности человека. Ведь с точки зрения физиологии I=30 мА – это условный ток неотпускания, то есть такой ток, когда кисть руки, зажавшая токоведущую часть, не может быть разжата волевым усилием. А условный смертельно опасный ток (то есть ток, при котором происходит фибрилляция сердца) равен 100 мА. Однако существуют также УЗО с более высокими уставками – например, 100 мА, 300 мА или даже 500 мА. Понятно, что такие УЗО не могут защитить человека, так как их срабатывание происходит при токе, который превышает фибриляционный ток или равен ему. Такие УЗО уместно называть противопожарными. Они могут уловить самое начало теплового разрушения изоляции кабельных линий и отключать сеть, не доводя ее до короткого замыкания. Отсюда следует вывод: при строгом выполнении условий селективности вышестоящее УЗО не будет способно гарантировать электробезопасность человека, но сможет повысить обеспечение невозгораемости кабельных линий.
            Об установке противопожарного УЗО говорит п. 7.1.84 «П У Э»: для повышения уровня защиты от возгорания при коротких замыканиях, когда величина тока недостаточна для срабатывания автоматического выключателя или предохранителя, на вводе рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА. Обратим внимание на то, что установка противопожарного УЗО лишь рекомендуется, но не требуется в обязательном порядке. Поэтому зачастую при ограниченном бюджете проектировщики отказываются от такого решения.
            Также следует обращать внимание на маркировку УЗО. Буквы S и G скажут о том, что данное УЗО селективное. Другими словами, у таких УЗО имеется специальная выдержка времени с гарантированным диапазоном. Для УЗО типа S характерные бόльшие времена срабатывания, а именно 0,2…0,3 с. УЗО типа G обладает меньшими временами срабатывания 0,06…0,08 с. Таким образом, эти УЗО могут обеспечить селективность по времени. А вместе с неселективным УЗО такая тройка образует трехкаскадную селективную схему. Например, на вводе противопожарное УЗО типа S с Idn=300мА, на вторичной сборке противопожарное УЗО типа G с Idn=100мА, у конечного потребителя неселективное УЗО, защищающее человека, с Idn=30 мА.

  • Здравствуйте! Можете популярно объяснить, почему в одних линиях электропередачи нейтраль заземляется, а в других – нет?

    • Прежде чем говорить о заземлении нейтрали, следует договориться о понятии «нейтраль».
      В 3-фазной сети нейтралью называется общая точка трех фаз. Исходя из этого определения, можно отметить, что понятие нейтрали тесно связано с соединением фаз, которое происходит в некоторой электрической машине – например, в генераторе, трансформаторе, реакторе или двигателе. Понятие нейтрали неуместно для линии электропередачи или шины, ведь там фазы никак не соединяются друг с другом. Также ясно, что нейтраль существует в схеме соединения обмоток «звезда» (хотя бывают менее распространенные схемы с нейтралью, например, схема «зигзаг»). Нейтраль как таковая отсутствует в схеме «треугольник» – в этой схеме нет общей точки соединения трех фаз. Таким образом, нельзя сказать, что данная линия имеет, скажем, заземленную нейталь. Может оказаться так, что с одной стороны линии трансформатор имеет заземленную нейтраль, а с другой – нейтраль либо изолирована, либо вообще отсутствует.
      Теперь, когда мы уточнили термин «нейтраль», можно задаться вопросом, в каком случае её следует заземлять, а в каком – нет. Ответ на этот вопрос (как и на многие другие вопросы в электроэнергетике) базируется на трех главенствующих принципах нашей отрасли: электробезопасность, надежность и экономичность. Для сетей разного класса напряжения на первый план выходит тот или иной принцип. Сразу оговоримся: далее речь пойдет только о Российской Федерации, в других странах подход к заземлению нейтрали может быть иным.
      Так в сетях U=110кВ и выше самое главное – обеспечить экономичность, то есть удешевить конструкцию электроустановок. Поэтому для данных сетей используется заземленная нейтраль. Это позволяет примерно на 70% удешевить фазную изоляцию. Поскольку капитальные затраты на изоляцию в таких сетях являются превалирующими над прочими затратами, то такая экономия весьма уместна.
      В сетях U=6-35кВ на первый план выходит требование надежности. Поскольку для таких напряжений денежные затраты на изоляцию имеют меньшее процентное соотношение по сравнению с иными затратами, то вопрос экономии на фазной изоляции стоит не столь остро, как в сетях U=110кВ и выше. В то же время, проблема электробезопасности в сетях U=6-35кВ решается гораздо проще, чем в сетях U=0,4кВ: токоведущие части находятся вне зоны досягаемости человека, а эксплуатирует такие сети лишь специально обученный персонал, имеющий представление об опасностях поражения электрическим током. Именно поэтому определяющим требованием в сетях U=6-35кВ становится надежность, тем более, что такие сети характеризуются близостью к конечному потребителю. А с позиции надежности нейтраль в таких сетях должна быть изолирована. Дело в том, что в этом случае первое однофазное замыкания на землю не является коротким и сеть в таком режиме можно эксплуатировать достаточно долго: все потребители, включенные на линейные напряжения, продолжают свою нормальную работу. Напомним, что в сетях с заземленной нейтралью однофазное замыкание на землю является коротким и сеть следует немедленно отключить с возможной потерей потребителей. Вернемся к сетям 6-35 кВ. Конечно, изолированная нейтраль приводит к проблеме повышения фазного напряжения до величины линейного напряжения при однофазных замыканиях на землю. Но проектировщик, заранее зная об этом, выполняет фазную изоляцию из расчёт линейного (то есть повышенного на 70%) напряжения.
      В сетях U=0,4кВ основным требованием является электробезопасность человека. Эти сети не всегда эксплуатируются квалифицированным персоналом. Любой человек в современном мире в обычных бытовых условиях имеет физический доступ к токоведущим частям электроустановок с таким напряжением. Также важно, что именно на этом напряжении сосредоточена основная доля конечных потребителей. Поэтому из соображений электробезопасности нейтраль в сетях U=0,4кВ, как правило, заземленная.
      На самом деле, вышеизложенная ситуация является в известной степени упрощенной. Например, в сетях U=110кВ и выше помимо глухозаземленной нейтрали используется эффективно заземленная нейтраль. А в сетях U=6-35кВ кроме упомянутой изолированной нейтрали применяется также резонансно заземленная нейтраль (чаще) и резистивно заземленная нейтраль (реже). В сетях U=0,4кВ в очень редких случаях используется изолированная нейтраль. Но всё же общая тенденция такова, что на U=6-35кВ нейтраль преимущественно изолируется, а на остальных напряжениях обычно заземляется.

      • Ясно, спасибо. Скажите, а в каких случаях при 0,4 кВ все же изолируют нейтраль?

        • На U=0,4кВ нейтраль изолируют только при выполнении следующих условий. Во-первых, если требуется очень высокая надежность электроснабжения потребителя. Недопустимо отключение потребителя при однофазном замыкании на землю или сокращенно ОЗЗ. Во-вторых, если такая электроустановка эксплуатируется квалифицированным персоналом, способным быстро находить и ликвидировать однофазные замыкания на землю. Пример: мобильная военная техника.

  • Здравствуйте, в проекте на электроснабжение в качестве защитного аппарата указан предохранитель. У нас было несколько аварий с неправильным действием предохранителей. Хотелось бы заменить их на автоматы. Каковы плюсы и минусы плавких вставок? Какие риски есть при эксплуатации данной защиты?

    • Здравствуйте! Имеются следующие преимущества предохранителей перед автоматическим выключателями (АВ).
      1) Предохранители значительно дешевле. Данное преимущество становится значимым при большом количестве потребителей, а также при высоких уровнях Iкз.
      2) Предохранители обладают свойством токоограничения. Это означает, что при КЗ синусоида переменного тока не успевает дойти до своего ожидаемого максимума и «срезается» в момент термического разрушения плавкой вставки. Соответственно, и на сам предохранитель, и на прочие элементы электрической цепи будет воздействовать гораздо меньшая величина максимального тока, чем в случае автоматического выключателя. Опять же это позитивное свойство проявляет себя в случае мощных источников питания с большими уровнями токов короткого замыкания.
      3) Предохранители обладают лучшим быстродействием, чем автоматические выключатели. Плавкая вставка сгорает очень быстро, а расцепитель АВ должен получить и, в каком-то смысле, успеть обработать информацию о фазном токе, после чего – успеть механически развести контакты. Быстродействие предохранители можно использовать как преимущество в случае защиты тупиковых присоединений, особенно, если есть жёсткие требования по обеспечению термической стойкости и невозгораемости кабельных линий (КЛ). А вот для групповых линий быстродействие может вступить в противоречие с селективностью.
      4) Предохранители – более простые, а значит и более надежные электрические аппараты, чем автоматические выключатели. Отказ срабатывания предохранителя – более редкое событие, чем отказ срабатывания автомата, где имеется масса потенциальных мест неисправностей – от залипания контактов до поломки расцепителя. Самое неприятное, что выявить эти неисправности в процессе эксплуатации очень сложно. С другой стороны, ложное срабатывание предохранителя более вероятно, чем ложное срабатывание автоматического выключателя, что, конечно же является минусом плавких вставок.
      На этом, к сожалению, перечень преимуществ предохранителей заканчивается. Перечислим недостатки плавких ставок, имеющие место в случае защиты электродвигателей.
      1) В случае защиты двигателя плавкими вставками может возникнуть ситуация, когда при коротком замыкании сгорает плавкая вставка лишь одной фазы из трёх. В принципе, такое срабатывание устранит аварийную ситуацию – ликвидирует короткое замыкание. Но при этом, что двигатель не отключится полностью, а будет работать на двух фазах. Такая неполнофазная работа повлечёт за собой повышенный нагрев статора и вибрацию ротора электродвигателя. Напомним, что в случае срабатывания трёхполюсного автоматического выключателя ток короткого замыкания отключается одновременно в трёх фазах, и неполнофазная работы двигателя будет исключена.
      2) Для отстройки предохранителя от токов пуска и самозапуска двигателя приходится сильно завышать номинальный ток плавкой вставки. Это, в свою очередь, повлечёт за собой проблемы с обеспечением чувствительности. В случае автоматических выключателей настройка чувствительности осуществляется более просто за счёт двухступенчатой время-токовой характеристики.
      3) Существует проблема старения плавких вставок. Если на предохранитель время от времени действуют токи пуска или самозапуска электродвигателей, то от этого плавкая вставка изнашивается, её заявленная время-токовая характеристика искажается. Правда, эта особенность проявляется не всегда, а только в ситуациях с большими и длительными пусковыми токами. Из чего следует, что при лёгком пуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, а тем более – с фазным ротором – данная проблема становится неактуальной.
      Таким образом, мы видим, что предохранители – крайне неудачный вид электрического аппарата для защиты электродвигателей. Существует также ещё один общий недостаток плавких вставок в независимости от защищаемого объекта.
      4) Предохранитель сложнее в эксплуатации. Во-первых, это аппарат однократного действия, для восстановления его работы нужен запас новых плавких вставок и обслуживающий персонал. Во-вторых, в отличие от автоматического выключателя, где имеются функции коммутации и защиты, предохранители обладают лишь функцией защиты. Другими словами, для коммутации должен применяться рубильник, включаемый последовательно с предохранителем. В противном случае не будет возможности штатного включения или отключения электроустановки, а также не будет обеспечена электробезопасность ремонтного персонала.

      • Спасибо! У нас предохранители как раз защищают асинхронные двигатели. Поэтому хотелось бы узнать, какие проблемы могут возникнуть с чувствительностью. Желательно с примером.

        • Чувствительность предохранителя ухудшается не сама по себе, а при требуемой отстройке плавкой вставки от токов пуска и самозапуска асинхронных электродвигателей. Способы этой отстройки изложены в пункте 5.3.56 ПУЭ:
          Iном плавких вставок (предохранителей) должны гарантировать выключение замыкания накоротко на зажимах электрического двигателя, при этом в момент допустимых толчков тока в электроустановке отключение данной защиты не должно происходить.
          В документе также говорится, что в случае с электрическим двигателем с «легким» пуском отношение Iпуск двигателя к Iном плавкой вставки следует выбирать ≤2,5, а для двигателей механизмов с «тяжелым» пуском = 2,0-1,6.
          Приведём пример:
          Номинальный ток электродвигателя Iном = 95 А,
          Iдлительно допустимый кабельной линии = 110 А,
          условия пуска – тяжёлые,
          кратность Iпускового Кi = 7,
          Iкз.мин = 2 кА.
          Согласно пункту 5.3.56 «Правил устройства электроустановок» рассчитаем требуемый номинальный ток плавкой вставки:
          Iпв = Iпуск/1,6 = 95 ∙ 7 / 1,6 = 416 А.
          Принимаем ближайший больший номинальный ток для предохранителя ПН2-600 Iпв = 500 А.
          Видно, что этот ток в 5,3 раза больше номинального тока нагрузки, что приведёт к проблемам с чувствительностью. Если бы мы вместо предохранителя выбрали автоматический выключатель, то его номинальный ток составил бы 100 А. Также номинальный ток 100 А можно было бы принять для предохранителя, защищающего недвигательную нагрузку.
          Проследим, к чему приводит такое существенное завышение номинального тока.
          Для этого обратимся к пункту 3.1.9 ПУЭ (приводится фрагмент, касающийся предохранителей):
          Если сети требуют защиты только от Iкз и не требуют защиты от Iперегрузки, кроме протяженных сетей (сельских, etc), то можно не проводить расчетную проверку кратности Iкз, при условии, что Iдлительно допустимой нагрузки проводников в цепи аппарата защиты имеет кратность ≤300% от Iном предохранителя.
          Рассчитаем коэффициент, о котором идёт речь в данном пункте:
          К = 500/110 = 4,55 > 3 (то есть более 300%).
          Это означает, что требуется выполнить расчетную проверку, приведенную в пункте 7.3.139:
          В ЭУ до 1 кВ TN для обеспечения автоматического отключения цепи проводимость PE-проводников должна быть подобрана таким образом, чтобы при замыкании на корпус или N-проводник Iкз ≥ 4 раза Iном плавкой вставки ближнего предохранителя.
          Проводим такую проверку, рассчитывая коэффициент чувствительности:
          Кч = Iкз.мин / Iном = 2000 / 500 = 4.
          Видно, что условие чувствительности выполняется, так сказать, на грани. Если ток короткого замыкания был бы меньше, то пришлось бы либо повышать сечение кабеля для искусственного повышения тока короткого замыкания, либо принципиально менять концепцию защиты, заменив предохранитель на АВ.

      • Здраствуйте, при эксплуатации плавких вставок на вводе в ВРУ: в месте крепления вставки в рубильнике через какое-то время (3-6 месяцев), и особенно летом происходит усиленный нагрев области вокруг мест соединений плавкой вставки и рубильника, который в дальнейшем приводит к перегреву и расплавлению крепления плавкой вставки с выходом из строя самого рубильника. С учетом того, что достать сейчас новый рубильник в сборе под плавкие вставки стало непросто, хотя и стоит он сущие копейки, как можно обойтись «малой кровью» решив эту проблему, если в договоре электроснабжения у нас указан именно этот тип аппарата защиты и поменять его на автомат ну никак нельзя? – нам кажется, что сам зажим-держатель плавкой вставки изготавливается сейчас из некачественного материала и плохо фиксирует саму вставку, а со временем контакт становится хуже… Ждем ответа. Александр

        • Здравствуйте, Александр. Если качественный и правильно выбранный предохранитель (или один из его узлов) периодически выходит из строя, значит, имеет место перегрузка линии по длительно допустимому току, что недопустимо не только по условию целостности предохранителя, но и по термической стойкости кабельной линии. Снизить нагрев открытых токоведущих частей, особенно в летнее время, можно, окрашивая эти части. Известно, что окраска открытых токоведущих частей позволяет примерно на 25% повысить длительно допустимый ток. Цвет краски роли не играет, но если речь идёт об устройствах, подверженных прямому воздействию солнечных лучей, то предпочтение следует отдать белой краске. Правда, эта мера никак не защитит от перегрева изоляцию. Кроме того, она не применима в местах электрического контакта.
          Определенный положительный эффект может дать банальное поджатие механизма крепления плавкой вставки.
          Делать же дополнительное промежуточное утолщение материала данного механизма кустарным способом не рекомендуется: в этом случае переходное сопротивление увеличится и контакт будет греться еще сильнее.
          В любом случае всем известна аксиома — неисправные или неправильно выбранные электроустановки применять запрещено. Риск здесь не исчерпывается нарушением электроснабжения потребителя, а усугубляется возможностью пожара.

  • На объекте при замерах напряжения электроустановки выявили на 1 линии в точке перед потребителем падение напряжения с 220 до 130 В (перестал работать холодильник 1 день назад). Стали искать причину и выяснилось что кабель далее в стене погрызан крысами, более того 2 дня назад уборщица самостоятельно из кабель канала вытащила мертвую крысу (был стойкий запах). Что самое интересное на этой линии перед местом «надгрыза» работают другие потребители нормально. Что является причиной падения напряжения?

    • Скорее всего, дело в ослаблении изоляции между фазой и заземлённым предметом. Или между фазой и землёй.
      Считайте, что в точке надгрыза включен воображаемый электроприёмник большой мощности, т.е. малого сопротивления.
      Этот «электроприёмник» — утечка между фазой и землёй.

      • Спасибо за ответ. Какие риски для электроустановки и человека в данном случае есть: возможно, возгорание; током человека при прямом прикосновении явно не ударит? — я полагаю, бороться с этим можно при помощи УЗО, в том числе пожарного УЗО на вводе, правильно?

        • Риски: возгорание, электрическое поражения человека электротоком при косвенном прикосновении.
          Верно. УЗО решает задачу защиты не только человека, но и кабельных линий от возгорания.

  • Здравствуйте, у меня 2 вопроса:
    Вопрос 1: у нас в заведении при возникновении короткого замыкания срабатывает сразу и вводной автомат в щите (С50) и питающий группой в ГРЩ (С63). Подскажите, пожалуйста, как решить данную проблему. Недавно мы замеряли петлю «фаза-нуль» на вводе и получили значение возможного короткого замыкания 3 кА.
    Вопрос 2: Нагрузка на самой мощной групповой линии, холодильная установка в режиме пуска (до 15 с) достигает до 100А на фазу, групповой автомат, С40А, в этот момент начинает гудеть и сильно греется. Режим пуска возникает через определенный промежуток (когда датчик температуры в холодильной камере срабатывает), который зависит от загруженности камеры. Между пусками ток 33А, что соответствует номиналу группового автомата. Меня беспокоит гудение автомата в моменты пика, насколько это опасно с точки зрения ухудшению работоспособности самого автомата и вероятности аварии? – какие варианты решения данной ситуации вы можете предложить.
    Спасибо за ответы!

    • 1. Вполне естественно, что при номиналах автоматов 50 А и 63 А и при кривой типа С при к.з. с током 3000 А срабатывают оба автоматических выключателя. Если такое неселективное срабатывание вышестоящего автомата недопустимо, то его следует отстроить от срабатывания АВ нижнего уровня. Селективность по чувствительности здесь обеспечить не удастся из-за большой кратности токов к.з. по отношению к токам рабочего режима. Поэтому остаётся рассчитывать на селективность по времени. АВ верхнего уровня следует сделать селективным, т.е. с выдержкой времени на отключение. Разумеется, такое решение может привести к ухудшению термической стойкости и нарушению невозгораемости проводников, т.к. время действия к.з. будет увеличено. Также необходимо решить вопрос с селективностью данного АВ по отношению к автоматическим выключателям верхнего уровня.
      2. Если автоматический выключатель изготовлен в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, то завод гарантирует его работу в любых диапазонах токов — вплоть до тока предельной коммутационной стойкости. Длительный пусковой ток не должен привести к нарушению работоспособности автоматического выключателя, однако может повлечь его срабатывание — как при перегрузке. Но это уже вопрос не работоспособности АВ, а правильности его отстройки от токов пуска, которая подробно прописана в ПУЭ.

      • Спасибо за ваши ответы. Напишите, пожалуйста, в 2 словах, как правильно выбрать автоматический выключатель для групповой линии с большими пусковыми токами вплоть до 100А (ранее писал в вопросе 2), которые периодически повторяются, в том случае, если максимальная разрешенная нагрузка по договору электроснабжения 30 кВт и вводной автомат должен быть с номиналом 50А, на группу мы обязаны ставить с меньшим номиналом 40А чтобы обеспечить требуемую селективность; групповой автомат (40А) время от времени срабатывает при перегрузке, что для нас не приемлемо. Налицо явная проблема нехватки выделенной мощности, которую мы не можем решить в ближайшее время.
        Как выходить из такой ситуации? – в ГРЩ, на нашей линии стоит автомат С63А, может есть смысл у нас также поставить на вводе автомат 63А С или Д и на группу с большими пусковыми токами поставить автомат 50А С или Д? – Будет при этом гарантирована бесперебойность электроснабжения наших потребителей? – Как себя поведет автомат на нашей группе в ГРЩ С63А? — Как бы вы поступили в данной ситуации?
        Спасибо!

        • Если взять ориентировочный коэффициент мощности 0,8, то максимальный ток на линии при активной мощности 30 кВт составит около 54 А, что превышает номинальный ток автоматического выключателя 50 А и, естественно, приводит к его срабатыванию по перегрузке. Тем более, что имеют место 2-кратные пусковые токи.
          Решить данную проблему выбором более мощного вводного автомата не удастся.
          Возможный набор АВ с позиции селективности следующий:
          63 А с выдержкой времени, 50 А с меньшей выдержкой времени, 40 А без выдержки времени.
          Если поставить оба АВ с одинаковыми номиналами, то условие селективности выполняться не будет.
          Тип кривой ВТХ С или Д здесь решающего значения не имеет — ведь тип ВТХ определяет отстройку от токов пуска, а АВ срабатывает по перегрузке. К тому же при типе кривой Д есть опасения по поводу снижения чувствительности при однофазных дуговых удалённых коротких замыканиях.

  • Добрый день, меня интересует следующий вопрос:
    Правильно ли с точки зрения электробезопасности устанавливать УЗО в сетях TN-C, т.е. в сетях с совмещенным нулевым рабочим и защитным проводником.
    В интернете на многих электронных ресурсах я нахожу много взаимно противоречащей информации на этот счет. Там говорится, что ставить УЗО нужно всегда и тем более, если у Вас есть дети и прочее и т.д.
    Изначально я считал, что ставить УЗО в такую сеть запрещено, поскольку при отсутствии прямого заземления корпуса электроприбора, когда нарушается изоляции токоведущих частей току просто не куда утекать: человек стоит, предположим, на коврике в тапочках, его тело не увлажнено, ток может пройти по телу человека и вернуться назад на корпус электроприбора и далее в сеть, вызывая сокращения мышц при прохождении через них электротока. В таком случае УЗО явно не сработает или я ошибаюсь.
    Исключением здесь, конечно, могут быть влажные помещения, сделанные из материалов с хорошей электрической токопроводностью, но это уже совсем другая история.
    Ответьте, пожалуйста, на мой вопрос: можно ли ставить УЗО без заземления и чем это может обернуться? – Спасибо заранее за ответ.

    • Применять УЗО в сетях ТN-С нельзя.

      В ГОСТ Р 50571.3-94 (п.413.1.3.8) имеются ограничения на применение УЗО в системе ТN:
      «1. В системе ТN-С не должны применяться устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток (УЗО-Д)».

      В ПУЭ (п.1.7.80) имеется указание:
      «Не допускается применять УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, в системе ТN-С».

      Правда, в этом же пункте ПУЭ есть такая фраза:

      «В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, защитный РЕ-проводник электроприемника должен быть подключен к РЕN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до УЗО».
      Но здесь уже речь идёт о иной системе заземления, а именно — о TN-C-S.
      Тем не менее, вопрос читателя понятен. То, что в системе TN-C УЗО не эффективно — это ясно. Ведь в системе TN-C сначала при косвенном прикосновении человека ударит током, а только потом УЗО отработает и отключит цепь. Получается, что человек своим телом инициирует срабатывание защитного устройства. А в системе TN-S УЗО отключит цепь без участия человека — просто по факту пробоя изоляции на корпус. Но всё же возникает вопрос — а без УЗО в системе TN-C было бы ещё хуже? Так почему бы его не поставить?

      — Дело в том, что в системе TN-C (далее мы будем говорить только о ней), которая прописана в ПУЭ, открытые проводящие части (ОПЧ), т.е. корпуса, изолированы от земли. Посмотрите на соответствующий рисунок пункта 1.7.3 ПУЭ. На самом деле такого практически не бывает. Всегда есть какая-либо связь с землей. Электроустановка не парит в воздухе. Несмотря на это, рассмотрим два случая:

      1. Связь корпуса с землёй отсутствует. В этом случае УЗО при пробое изоляции на корпус в отсутствии косвенного прикосновения человека не сработает. А при косвенном прикосновении — сработает, но сначала человек будет подвержен удару тока. При этом мы считаем, что условия обычные — человек стоит на полу в обычной обуви. Конечно, другое дело, если человек стоит в резиновых ботах на диэлектрическом коврике, — в этом случае и человека не ударит, и УЗО не сработает. Но такой случай мы не рассматриваем. Ремарка читателя о том, что «ток может пройти по телу человека и вернуться назад на корпус электроприбора и далее в сеть» не соответствует законам электротехники. Ведь по отношению к корпусу тело человека является тупиковой ветвью, через которую не может течь ток в силу отсутствия замкнутости цепи.
      2. Связь корпуса с землёй имеется. В этом случае безо всякого пробоя изоляции, т.е. в нормальном режиме УЗО будет срабатывать ложно. Объясняется это тем, что на проводнике РЕN имеется ненулевой потенциал из-за протекания нагрузочных токов. Поэтому часть тока будет протекать помимо УЗО через землю к источнику. УЗО сработает, т.к. его уставка по току небалансу весьма мала — обычно 30 миллиампер. Иными словами, мы не сможем эксплуатировать электроустановку при постоянном срабатывании УЗО.

      Это — технические предпосылки запрета УЗО в таких сетях. Но есть и психологические предпосылки. УЗО позиционируется как устройство именно ЗАЩИТНОГО отключения. Применение УЗО в TN-C профанирует саму идею защиты человека, у которого создаётся ложное, иллюзорное чувство безопасности. Вот если бы изготовители УЗО обращали внимание покупателя УЗО, что сначала человека стукнет током, его сердце будет претерпевать фибрилляцию, а только потом УЗО отключит установку, тогда — другое дело. Предупреждён, — значит, вооружён. Но УЗО заработало свою славу в иных сетях, где работает совсем по-другому.

      Итак, подытожим: в системах TN-C УЗО применять запрещено как при наличии, так и при отсутствии контакта корпусов электроустановок с землёй.

      • Спасибо за полный и исчерпывающий ответ, из которого можно сделать вывод: нужно тщательно проверять всю информацию, которая публикуется в интернете! Очень полезный блог!!!

  • Здравствуйте, мы обслуживаем коттеджный поселок на юге города Санкт-Петербурга. Энергоснабжение данного объекта выполнено ответвлением от ВЛ 6кВ в данный момент по временной схеме через МТП 6/0,4кВ. 2 КТПН 600 и 400 кВА каждая построены летом 2015 года, но не введены в эксплуатацию в виду нехватки свободной мощности у сетевиков. Временная схема от трансформатора 160 кВА МТП и вводного АВ 200А в пики нагрузки (при минусовой температуре на улице в вечернее время: с 21:00 – 23:30) попросту не работает. Нагрузка на фазах в пики несимметричная: 120/150/245 (измерение тока нагрузки производили токовыми клещами Fluke 317), тепловая отсечка автомата постоянно срабатывает. Далее мы измерили ток нагрузки на каждом потребителе и сложив их все вместе получили 133/162/280. Услугами электролаборатории в спб мы не пользовались, делали все сами. Не понятно, почему на фазе С ток измеренный на вводе, и сумма токов на каждом потребителе так сильно отличается относительно схожих тенденций на других фазах!? Наружное освещение поселка подключено перед вводным автоматом, отдельным АВ С80, потребление 35А. Мы пробовали отключать наружное освещение чтобы выровнять нагрузку, однако ощутимых результатов это не дало. Может есть смысл освещение повесить на вводной АВ. Подскажите, пожалуйста, как можно устранить несимметрию фаз при пиковых нагрузках (в поселок не подведен газ, отопление электрическое или смешанное)? – Заранее вам признателен за помощь.

    • Здравствуйте Евгений!
      1. Сумма токов в фазе С может не сходиться из-за разного коэффициента мощности у каждого потребителя.
      Нагрузка у потребителя 1 и потребителя 2 может иметь различное отношение индуктивной и активной части, поэтому их токи могут складываться не в фазе. Как известно, вектора складываются по правилу параллелограмма. Так как диагональ параллелограмма меньше суммы длин соседних его сторон, то и ток на вводе меньше суммы токов у потребителей. Детальный анализ коэффициентов мощностей потребителей поможет понять, насколько этот ток должен быть меньше.
      Токовые клещи, амперметры и прочие реле «не умеют» раскладывать ток на активный и реактивный.
      Они измеряют полный ток!
      Например, если активный ток 6 А, а реактивный ток 8 А, то амперметр покажет 10 А.
      И эти 10 А будут греть проводник. Эти же 10 А будут оказывать электродинамическое воздействие на соседние проводники.
      Разложение на активную и реактивную составляющие — это чисто человеческая, математическая фикция.
      2. Осветительная нагрузка никоим образом не влияет на перекосы нагрузки за АВ ввода. Дело в том, что токи нагрузки определяются не источником, а потребителем. В независимости от того, что включено до потребителя, он потребит такой ток, какой сформируется по закону Ома. Определяющим значением в этом законе будет сопротивление нагрузки потребителя.
      3. Схему питания осветительной нагрузки менять не следует.
      Если стоит задача снизить ПЕРЕГРУЗКУ на АВ ввода, то перенос освещения ниже этого автомата перегрузку только усугубит.
      Если стоит задача снизить НЕСИММЕТРИЮ, то этого можно добиться банальным перераспределением нагрузок после АВ ввода. Освещение здесь ни при чём.

      • Спасибо большое за Ваш ответ. Будем раскидывать нагрузку у каждого потребителя при явном перекосе на фазу С. Обязательно обращусь к Вам за помощью при необходимости и буду рекомендовать своим знакомым!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *