Меню

Перегрузка по току низкого напряжения

Что такое перегрузка электрической сети и чем она опасна?

  • Причины и решения
  • Излишняя нагрузка
  • Неисправность электроприбора
  • Несвоевременная замена проводки
  • Заключение

Причины и решения

Главными тремя причинами перегрузки электрической сети назовем:

  • излишняя нагрузка на конкретное питающее ответвление электросети;
  • использование электроприборов, реальная мощность которых превышает номинал ввиду поломки электрической начинки;
  • несвоевременная замена электропроводки ввиду ее физического износа.

Излишняя нагрузка

К первому случаю можно отнести ситуацию, когда из-за включения нескольких приборов в одну розетку начинаются проблемы. Если не обратить на них внимание, последствия будут очень печальны (минимум как на фото ниже).

Итак, приводим конкретный пример: есть у нас розетка на два гнезда и мы в нее желаем подключить одновременно стиральную машину и микроволновую печь. В сумме они потребляют, допустим, 3,5 киловатта. Включаем оба прибора, раздается щелчок в коридоре – погас свет. Сработал автоматический выключатель. Мы подходим к нему и читаем – 10 ампер. Это означает, что данный автомат отсекает нагрузку свыше этого предела, а в переводе на мощность (амперы умножаем на стандартное напряжение сети 220 вольт) это составляет 2,2 киловатта. Тут уже можно совершить страшную ошибку – заменить автомат на другой, с пределом уже 16 ампер и выше. Снова включив два мощных прибора в розетку, мы ощущаем неприятный запах паленой электропроводки (это потенциально является причиной пожара, потому-то ошибка и страшная). Выключаем, смотрим на розетку, а на ней тоже выгравировано 10 ампер. И снова мы бежим в строительный магазин за новой, более стойкой к перегрузке розетке, на 16 ампер. Уж она-то точно выдержит мощность в 3500 ватт.

Вот только установив ее на место старой ситуация не улучшилась – мы все еще задыхаемся от пластмассового амбре. Как же так? Уже и автомат поменян, и розетка. Подводит теперь провод. Правда, подводит не он нас, а мы его. Провод – тоже элемент электросети, и при строительстве был, также как и автомат с розеткой, уложен с расчетом нагрузки на силу тока в 10 ампер.

Чтобы заменить провод, придется туго – это уже очень кропотливая работа, заключающаяся в демонтаже отделки стен в местах, где он проложен. Потому мы вынуждены с болью в сердце признать – приборы придется включать по отдельности, а деньги на более мощную электротехнику потрачены зря. Правда, не совсем зря. Мы таки купим мощный провод сечением на 2,5 квадратных миллиметра и проведем его от щитка с новым автоматом через кабель-каналы к свежей 16-амперной розетке. Вот только внешний вид будет безнадежно испорчен.

Мораль такова – чтобы обеспечить защиту от перегрузки электросети, нужно убедиться, что абсолютно все ее элементы не подвергались нагрузкам свыше их номинала на конкретном участке.

Памятка МЧС

Для этого еще на этапе строительства или капитального ремонта необходимо тщательно спланировать, какое количество электроприборов будет использовано, как они будут расположены и какую мощность станут потреблять. Подобрать согласно имеющимся в свободном доступе таблицам необходимую электротехнику, причем взять с запасом. Например, нам хватило бы провода 3×2,5 мм2, а мы переплатим и возьмем 3×4 мм2, более мощную розетку и подберем нужный автомат – и тогда проблем с проводкой не будет многие десятилетия – добиться перегрузки такой электросети будет крайне сложно. О том, как рассчитать сечение кабеля по мощности мы рассказывали в отдельной статье. Также рекомендуем изучить информацию о том, как разделить электропроводку на группы, что является не менее эффективным методом защиты от перегрузки электросети в квартире и доме.

Читайте также:  Вырази силу тока 1 1652 а ка

Неисправность электроприбора

Разберемся, что это такое и чем грозит. По сути – частный случай перегрузки электрической сети, только здесь номинально все по науке, а по факту мощность прибора превышена. Это может произойти по ряду причин, перечислять их не имеет смысла. Защита от ситуации одна – автоматический выключатель либо дифавтомат (сочетает в себе функции автомата и УЗО). Если при прочих равных у вас в щитке выбивает пробки – прибор нужно отремонтировать или заменить.

Несвоевременная замена проводки

Тут тоже все ясно. Вот как возникает проблема – старые провода в местах контактов, изгибов и движения постепенно изламываются и стираются. В этих зонах сечение токоведущей части резко уменьшается, а вместе с ней становится меньше пропускная способность. Особенно касается алюминия, которым забиты все старые квартиры. Чтобы обеспечить защиту от возгорания, поражения электрическим током и короткого замыкания и, конечно, банальной перегрузки электросети капитальный ремонт проводки порой необходим. О том, как заменить электропроводку в квартире, мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Заключение

Благодаря статье читатель выяснил, как защититься от перегрузки в электросети. Но напоследок есть еще один верный метод защиты – обратиться за помощью к опытному электрику и периодически диагностировать сеть на наличие неисправностей, даже если она относительно новая. Не брезгуйте и не жалейте денег – это жизнь и здоровье как ваша, так и ваших соседей.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели основные причины перегрузки электросети, последствия данного явления, а также способы защиты в домашних условиях. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Источник

Перегрузка электрической цепи: основные причины, как защититься

Перегрузка — это условия оперирования электрически не поврежденной цепи, которые вызывают сверхток (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1]).

В электрических цепях электроустановки здания могут возникать сверхтоки при отсутствии в них электрических повреждений. Причиной появления этих сверхтоков является перегрузка электрических цепей.

Причины возникновения перегрузки в электрической цепи.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] описывает причины возникновения перегрузки в электрических цепях следующим образом:

« Вероятность возникновения перегрузки в одних электрических цепях существенно больше, чем в других. Перегрузка маловероятна в распределительных электрических цепях, а также в конечных электрических цепях, имеющих в своем составе только стационарные электроприемники, например, стационарные электрические светильники. В конечных электрических цепях штепсельных розеток вероятность перегрузки значительно выше, поскольку число и мощность подключенных к ним электроприемников могут изменяться в широких диапазонах. В какой-то момент времени сумма электрических токов всех одновременно работающих переносных, передвижных и стационарных электроприемников, которые подключены к штепсельным розеткам, может превысить номинальный ток их конечной электрической цепи. То есть возникнет перегрузка. »

Как защититься от перегрузки в электрических цепях?

Длительная перегрузка проводников может вызвать их сильный нагрев и стать причиной пожара в здании. Поэтому в электроустановках зданий выполняют специальные мероприятия по защите их частей от перегрузок. С этой целью электрические цепи защищают устройствами защиты от сверхтока, которые в том числе должны своевременно отключать токи перегрузки.

Читайте также:  Самые опасные последствия при электрическом ударе током

Перегрузки часто возникают во время переходных процессов в электрических цепях, например, при включении какого-либо электрооборудования. Пусковые токи электрооборудования могут в 5–7 и более раз превышать их номинальные токи и вызывать кратковременные перегрузки. Однако устройства защиты от сверхтока не должны отключать электрические цепи, которые они защищают, при появлении в них кратковременных пусковых токов.

Источник



Защита от перегрузки низкого напряжения

Теперь мы изучим различные концепции, связанные с защитой от перегрузки по низкому напряжению.

Расцепитель низкого напряжения

Если напряжение в линии падает до ненормально низкого значения, то электрическое оборудование повреждено или не может начать обслуживание. Из-за низкого напряжения шунтирующая катушка на электромагнитном держателе конечного контакта стартера отключает двигатель от линии. После восстановления напряжения в сети двигатель возобновляет работу. Снижение напряжения является неожиданным и опасным. Для защиты машин должна быть предусмотрена защита от низкого напряжения.

Сбой при перегрузке по низкому напряжению

В условиях низкого напряжения защита от перегрева известна как защита от перегрузки по току. Есть три основные причины перегрузки по току. Причины перечислены ниже —

По перегрузке оборудования

Состояние перегрузки возникает, когда оборудование подвергается воздействию, превышающему его номинальное значение. Это приводит к чрезмерному выделению тепла.

Короткими замыканиями

Если есть какое-либо соединение между линией к линии или линией к нейтральным проводникам, это приводит к короткому замыканию. Это создает температуру выше обозначенных значений.

Из-за неисправностей на земле

Если электрический ток течет от проводника к неизолированному металлу, происходит замыкание на землю.

Защита от перегрузки

Ток протекает в цепи в зависимости от нагрузки. Если величина тока увеличивается и превышает номинальную мощность электрооборудования, то система перегружена. Провода или кабели не должны выдерживать более высокий ток. Провода нагреваются и даже расплавляют изоляцию. Это приводит к пожару. Поэтому защита от перегрузки необходима, чтобы избежать таких аварий.

Причины перегрузки

Ниже приведены различные причины состояния перегрузки —

Чрезмерное использование удлинителей и нескольких штепсельных адаптеров в одной цепи.

Запуск слишком много приборов одновременно.

Когда больше электричества используется как электрическое украшение.

На следующем рисунке показано чрезмерное использование удлинителя —

Злоупотребление удлинителем

На следующем рисунке показано, как возникает опасность пожара из-за перегрузки.

Перегрузка Опасность пожара

Признаки перегрузки по низкому напряжению

Давайте теперь посмотрим на различные признаки перегрузки по низкому напряжению. Ниже приведены различные признаки —

  • Мерцание огней
  • Искры от приборов или розеток
  • Теплые выключатели
  • Затемнение огней, телевизоры
  • Снижение скорости двигателей

Чтобы избежать таких проблем, предохранители и миниатюрные автоматические выключатели используются в качестве защитных устройств. В неисправном состоянии предохранитель должен перегореть, а автоматический выключатель должен разомкнуть цепь. Также важно защитить проводники и оборудование от повышенного тока.

Защита проводника

Каждый кабель имеет номинальное значение тока, которое является максимальной безопасной текущей емкостью кабеля. Эта пропускная способность зависит от следующих факторов:

Материал — алюминий или медь

Структура — отдельный проводник или сгруппированные проводники

Читайте также:  Какие внешние проявления электрического тока

Средний путь — Открытый воздух, заземленный или рядом с горячей печью или внутри хорошо проветриваемого помещения и т. Д.

Предохранитель или прерыватель следует выбирать в зависимости от размера кабеля. Когда ток повреждения достигает предохранителя, он перегорает. Это создает временную перегрузку для кабеля. Кабель должен выдерживать кратковременные перегрузки в течение очень короткого периода времени. Небольшое перегревание не может создать опасный уровень. Это называется протектор медленного удара.

Защита оборудования

Предохранитель и автоматический выключатель могут защитить кабель. Однако они не чувствительны для защиты небольшого устройства, подключенного к цепи. Поэтому эти защитные устройства встроены в устройства для защиты от перегрузки. Внешние предохранители используются в главных сервисных панелях или вспомогательных панелях, но предохранители или выключатели оборудования защищают каждую часть электрического оборудования, которое защищает систему.

На следующем рисунке показан тепловой предохранитель внутри двигателя —

Источник

Ток перегрузки: что это такое, определение, защита

Что такое ток перегрузки?

Ток перегрузки (overload current) — это сверхток в электрической цепи при перегрузке (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013) [1].

Харечко Ю.В. конкретизировал понятие «ток перегрузки» следующим образом [2]:

« Ток перегрузки представляет собой разновидность сверхтока, который может возникнуть в какой-либо части электроустановки здания при появлении в ней перегрузки. При этом в указанной части электроустановки здания отсутствуют электрические повреждения. Вероятность появления тока перегрузки в одних электрических цепях существенно больше, чем в других. В конечных электрических цепях освещения, в которых используют стационарные электрические светильники, а также в других конечных электрических цепях, имеющих в своем составе только стационарные электроприемники, вероятность появления длительного тока перегрузки мала. В конечных электрических цепях штепсельных розеток вероятность возникновения тока перегрузки значительно выше. »

В какой-то момент времени сумма электрических токов всех одновременно работающих переносных и передвижных электроприемников, подключенных к штепсельным розеткам, может превысить номинальный ток их конечной электрической цепи.

Защита от тока перегрузки.

О том, как следует защищать электрические цепи в электроустановках зданий от токов перегрузки, на мой взгляд, максимально ёмко написал Харечко Ю.В. в своей книге [2]:

« Длительное протекание тока перегрузки по проводникам может вызвать их сильный нагрев и стать причиной пожара в здании. Поэтому электрические цепи в электроустановках зданий защищают от токов перегрузки с помощью устройств защиты от сверхтока – автоматических выключателей и плавких предохранителей. »

Харечко Ю.В. дополняет [2]:

« В большинстве электрических цепей электроустановки здания могут возникать кратковременные токи перегрузки, которые представляют собой пусковые токи электрооборудования. Например, при включении асинхронных электродвигателей пусковые токи могут в 5–7 раз превышать их номинальные токи. При включении светильников с лампами накаливания пусковой ток может превышать десятикратный номинальный ток. »

Продолжительность промежутка времени, в течение которого протекают пусковые токи, зависит от характеристик электрооборудования. Например, для асинхронных электродвигателей пусковые токи протекают в течение нескольких секунд, а при тяжелых пусках – десятки секунд. Пусковые токи при включении ламп накаливания протекают в течение долей секунды. Устройства защиты от сверхтока не должны отключать защищаемые ими электрические цепи при появлении в них пусковых токов, поскольку в противном случае электрооборудование не сможет нормально функционировать.

Источник

Перегрузка по току низкого напряжения

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателейАнализ повреждений асинхронных двигателей показывает, что основной причиной их выхода из строя является разрушение изоляции из-за перегрева.

Перегрузка электротехнического изделия (устройства) — превышение фактического значения мощности или тока электротехнического изделия (устройства) над номинальным значением. (ГОСТ 18311-80).

Температура нагрева обмоток электродви гателя зависит от теплотехнических характеристик двигателя и параметров окружающей среды. Часть выделяемого в двигателе тепла идет на нагрев обмоток, а остальное отдается в окружающую среду. На процесс нагрева влияют такие физические параметры, как теплоемкость и теплоотдача .

В зависимости от теплового состояния электродвигателя и окружающего воздуха степень их влияния может быть различной. Если разность температур двигателя и окружающей среды невелика, а выделяемая энергия значительна, то ее основная часть поглощается обмоткой, сталью статора и ротора, корпусом двигателя и другими его частями. Происходит интенсивный рост температуры изоляции . По мере нагрева все больше проявляется влияние теплоотдачи. Процесс устанавливается после достижения равновесия между выделяемым теплом и теплом, отдаваемым в окружающую среду.

Повышение тока сверх допустимого значения не сразу приводит к аварийному состоянию . Требуется некоторое время, прежде чем статор и ротор нагреются до предельной температуры. Поэтому нет необходимости в том, чтобы защита реагировала на каждое превышение тока. Она должна отключать машину только в тех случаях, когда возникает опасность быстрого износа изоляции.

С точки зрения нагрева изоляции большое значение имеют величина и длительность протекания токов, превышающих номинальное значение. Эти параметры зависят прежде всего от характера технологического процесса.

Перегрузки электродвигателя технологического происхождения

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателейПерегрузки электродвигателя, вызванные периодическим увеличением момента на валу рабочей машины. В таких станках и установках мощность электродвигателя все время изменяется. Трудно заметить сколько-нибудь длительный промежуток времени, в течение которого ток оставался бы неизменным по величине. На валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока.

Такие перегрузки обычно не вызывают перегрева обмоток электродвигателя, имеющих сравнительно большую тепловую инерцию. Однако при достаточно большой длительности и неоднократной повторности создается опасный нагрев электродвигателя. Защита должна «различать» эти режимы. Она не должна реагировать на кратковременные толчки нагрузки.

В других машинах могут возникать сравнительно небольшие, но длительные перегрузки. Обмотки электродвигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно электродвигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. В этом случае отключение не обязательно. Таким образом, и здесь защита электродвигателя должна «различать» опасную перегрузку от неопасной.

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Аварийные перегрузки электродвигателя

Кроме перегрузок технологического происхождения , могут быть аварийные перегрузки , возникающие по другим причинам (авария в питающей линии, заклинивание рабочих органов, снижение напряжения и др.). Они создают своеобразные режимы работы асинхронного двигателя и выдвигают свои требования к средствам защиты . Рассмотрим поведение асинхронного двигателя в характерных аварийных режимах.

Перегрузки при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой

Обычно электродвигатели выбирают с некоторым запасом по мощности. Кроме того, большую часть времени машины работают с недогрузкой. В результате ток двигателя часто значительно ниже номинального значения. Перегрузки возникают, как правило, при нарушениях технологии, поломках, заедании и заклинивании в рабочей машине.

Такие машины, как вентиляторы, центробежные насосы, ленточные и шнековые транспортеры, имеют спокойную постоянную или слабо изменяющуюся нагрузку. Кратковременные изменения подачи материала практически не влияют на нагрев электродвигателя. Их можно не принимать во внимание. Иное дело, если нарушения нормальных условий работы остаются на длительное время.

Большинство электроприводов имеет определенный запас мощности. Механические перегрузки прежде всего вызывают поломки деталей машины. Однако, принимая во внимание случайный характер их возникновения, нельзя быть уверенным, что при определенных обстоятельствах окажется перегруженным и электродвигатель. Например, это может случиться с двигателями шнековых транспортеров. Изменение физико-механических свойств транспортируемого материала (влажность, крупность частиц и т. д.) немедленно отражается на мощности, требуемой на его перемещение. Защита должна отключать электродвигатель при возникновении перегрузок, вызывающих опасный перегрев обмоток.

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Аварийные перегрузки электродвигателя

С точки зрения влияния длительных превышений тока на изоляцию следует различать два вида перегрузок по величине: сравнительно небольшие (до 50%) и большие (более 50%).

Действие первых проявляется не сразу, а постепенно, в то время как последствия вторых проявляются через короткое время. Если превышение температуры над допустимым значением невелико, то старение изоляции происходит медленно. Небольшие изменения в структуре изолирующего материала накапливаются постепенно. По мере возрастания температуры процесс старения значительно ускоряется.

Считают, что перегрев сверх допустимого на каждые 8 — 10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в два раза. Таким образом, перегрев на 40°С сокращает срок службы изоляции в 32 раза! Хоть это и много, но обнаруживается оно после многих месяцев эксплуатации.

Читайте также:  Какие внешние проявления электрического тока

При больших перегрузках (более 50%) изоляция быстро разрушается под действием высокой температуры.

Для анализа процесса нагрева воспользуемся упрощенной моделью двигателя. Повышение тока вызывает увеличение переменных потерь. Обмотка начинает нагреваться. Температура изоляции изменяется в соответствии с графиком на рисунке. Величина установившегося превышения температуры зависит от величины тока.

Через некоторое время после возникновения перегрузки температура обмоток достигает допустимого для данного класса изоляции значения. При больших перегрузках оно будет короче, при малых — длиннее. Таким образом, каждому значению перегрузки будет соответствовать свое допустимое время, которое можно считать безопасным для изоляции.

Зависимость допустимой длительности перегрузки от ее величины называется перегрузочной характеристикой электродвигателя . Теплофизические свойства электродвигателей разных типов имеют некоторые отличия, также отличаются и их характеристики. На рисунке сплошной линией показана одна из таких характеристик.

Перегрузочная характеристика электродвигателя (сплошная линия) и желаемая характеристика защиты (пунктирная линия)

Из приведенной характеристики можно сформулировать одно из основных требований к защите перегрузок, действующей в зависимости от тока. Она должна срабатывать в зависимости от величины перегрузки. Э дает возможность исключить ложные срабатывания при неопасных бросках тока, возникающие, например, при пуске двигателя. Защита должна срабатывать только при попадании в область недопустимых значений тока и длительности его протекания. Ее желаемая характеристика, показанная на рисунке пунктирной линией, должна всегда располагаться под перегрузочной характеристикой двигателя.

На работу защиты влияет ряд факторов (неточность настройки, разброс параметров и др.), в результате действия которых наблюдаются отклонения от средних значений времени срабатывания. Поэтому пунктирную кривую на графике следует рассматривать как некую среднюю характеристику. Для того чтобы в результате действия случайных факторов характеристики не пересеклись, что вызовет неправильное отключение двигателя, необходимо обеспечить определенный запас. Фактически приходится иметь дело не с отдельной характеристикой, а с защитной зоной, учитывающей разброс времени срабатывания защиты.

асинхронный электродвигательС точки зрения точного действия защиты электродвигателя желательно, чтобы обе характеристики были по возможности близки одна к другой. Это позволит избежать ненужное отключение при перегрузках, близких к допустимым. Однако при наличии большого разброса обеих характеристик достигнуть этого невозможно. Для того чтобы не попасть в зону недопустимых значений тока при случайных отклонениях от расчетных параметров, необходимо обеспечить определенный запас.

Характеристика защиты должна располагаться на некотором расстоянии от перегрузочной характеристики двигателя, чтобы исключить их взаимное пересечение. Но при этом получается проигрыш в точности действия защиты электродвигателя.

В области токов, близких к номинальному значению, появляется зона неопределенности. При попадании в эту зону нельзя точно сказать, сработает защита или нет.

Такой недостаток отсутствует у защиты, действующей в функции температуры обмоток. В отличие от токовой защиты она действует в зависимости от причины, вызывающей старение изоляции, ее нагрева. При достижении опасной для обмотки температуры она отключает двигатель независимо от причины, вызвавшей нагрев. Это — одно из главных достоинств температурной защиты .

Однако не следует преувеличивать недостаток токовой защиты. Дело в том, что двигатели имеют определенный запас по току. Номинальный ток электродвигателя всегда ниже того тока, при котором температура обмоток достигает допустимого значения. Его устанавливают, руководствуясь экономическими расчетами. Поэтому при номинальной нагрузке температура обмоток двигателя ниже допустимого значения. За счет этого и создается тепловой резерв двигателя, который в определенной степени компенсирует недостаток тепловых реле.

Многие факторы, от которых зависит тепловое состояние изоляции, имеют случайные отклонения. В связи с этим уточнения характеристик не всегда дают желаемый результат.

Перегрузки при переменном длительном режиме работы

асинхронный электродвигательНекоторые рабочие органы и механизмы создают нагрузку, изменяющуюся в больших пределах, как, например, в машинах для дробления, измельчения и других аналогичных операций. Здесь периодические перегрузки сопровождаются недогрузками вплоть до работы на холостом ходу. Каждое увеличение тока, взятое в отдельности, не приводит к опасному росту температуры. Однако, если их много и они повторяются достаточно часто, действие повышенной температуры на изоляцию быстро накапливается.

Процесс нагрева электродвигателя при переменной нагрузке отличается от процесса нагрева при постоянной или слабо выраженной переменной нагрузке. Различие проявляется как в ходе изменения температуры, так и в характере нагрева отдельных частей машины.

Вслед за изменениями нагрузки изменяется и температура обмоток. Из-за тепловой инерции двигателя колебания температуры имеют меньший размах. При достаточно высокой частоте нагрузки температуру обмоток можно считать практически неизменяющейся. Такой режим работы будет эквивалентен длительному режиму с постоянной нагрузкой. При низкой частоте (порядка сотых долей герца и ниже) колебания температуры становятся ощутимыми. Периодические перегревы обмотки могут сократить срок службы изоляции.

Читайте также:  Бьет током от мойки крана

При больших колебаниях нагрузки с низкой частотой электродвигатель постоянно находится в переходном процессе. Температура его обмотки изменяется вслед за колебаниями нагрузки. Так как отдельные части машины имеют разные теплофизические параметры, то каждая из них нагревается посвоему.

Протекание тепловых переходных процессов при изменяющейся нагрузке — явление сложное и не всегда поддается расчету. Поэтому о температуре обмоток двигателя нельзя судить по току, протекающему в данный момент времени. Ввиду того, что отдельные части электродвигателя нагреваются по-разному, внутри электродвигателя происходят перетоки тепла из одной ее части в другие. Может быть и так, что после отключения электродвигателя температура обмоток статора будет расти за счет тепла, поступающего от ротора. Таким образом, величина тока может и не отражать степень нагрева изоляции. Следует также принять во внимание, что при некоторых режимах ротор будет нагреваться более интенсивно, а охлаждаться менее интенсивно, чем статор.

контроль нагрева электродвигателя

Сложность процессов теплообмена затрудняет контроль нагрева электродвигателя . Даже непосредственное измерение температуры обмоток может при некоторых условиях дать погрешность. Дело в том, что при неустановившихся тепловых процессах температура нагрева различных частей машины может быть разной и измерение в одной точке не может дать истинной картины. Тем не менее по сравнению с другими методами измерение температуры обмотки дает более точный результат.

Повторно-кратковременный режим работы можно отнести к наиболее неблагоприятному с точки зрения действия защиты. Периодическое включение в работу предполагает возможность кратковременной перегрузки двигателя. При этом величина перегрузки должна быть ограничена по условию нагрева обмоток не выше допустимого значения.

Защита, «следящая» за состоянием нагрева обмотки, должна получать соответствующий сигнал. Так как в переходных режимах ток и температура могут не соответствовать друг другу, то защита, действие которой основано на измерении тока, не может выполнять свою роль должным образом.

Источник

Допустимая нагрузка на медный кабель

Во время эксплуатации кабельных линий переменный электрический ток в течение продолжительного периода времени протекает по токопроводящим жилам кабелей и вызывает их нагрев. Максимальное значение тока, при котором температура жил достигает предельно допустимых значений, но при этом не приводит к выходу кабеля из строя, называется максимальной допустимой длительной токовой нагрузкой. На величину этой нагрузки влияет номинальное напряжения сети, материал, из которого изготовлены жилы кабеля и их изоляция, номинальное сечение жил, а также температура воздуха или грунта (в зависимости от того, какой способ прокладки был выбран для данной кабельной линии). Температура жил не должна превышать значения, указанные в таблице 1.

Чаще всего для прокладки кабельных линий используется кабель медный, токовая нагрузка которого выше, чем у кабелей с алюминиевыми жилами с аналогичным сечением. Поэтому рассмотрим допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из ПВХ пластиката, полимерных композиций, резины, кабельной бумаги, сшитого полиэтилена при различных условиях прокладки.

Следует учитывать, что температура окружающего пространства зависит от климатического региона и, к тому же, изменяется в течение года. Ниже приводятся таблицы, в которых указан допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами эксплуатируемых при полной нагрузке и рассчитанный для температуры воздуха +250С внутри и снаружи помещений, а также температуре грунта 150С на глубине 0,7-0,8 м при удельном термическом сопротивлении 1,2 К м/Вт.

Для кабелей, работающих в режиме перегрузки, вводятся поправочные коэффициенты:

с изоляцией из ПВХ пластиката и безгалогеновых полимерных композиций:

  • при прокладке на воздухе – 1,16
  • при прокладке в земле – 1,13

с изоляцией из сшитого полиэтилена:

  • при прокладке на воздухе – 1,20
  • при прокладке в земле – 1,17

При выполнении расчетов кабельных линий необходимо брать в расчет, что величина длительно допустимых токов для кабелей с защитным покровом типа К, проложенных в воде увеличиваются в 1,1 раза

Если температура воздуха или грунта отличается от значений, для которых были произведены расчеты, то длительно допустимые токовые нагрузки вычисляются путем умножения на поправочный коэффициент в соответствии данными из таблицы 10

Данными из приведенных выше таблиц, можно пользоваться при проектировании кабельных линий, проложенных на открытом воздухе или под землей. Однако монтаж электропроводок в низковольтных электроустановках может производиться внутри труб из различного материала, кабельных лотках, коробах и т. д. Прокладка может быть как скрытой, так и открытой, одиночной или групповой. В этом случае расчет максимальных допустимых нагрузок по току осуществляется в соответствии с данными, указанными в ГОСТ 50571.5.52-2011.

Читайте также:  Вырази силу тока 1 1652 а ка

Для кабелей с изоляцией из силанально сшитого полиэтилена на напряжение от 6 до 35 кВ токовые нагрузки рассчитаны исходя из условий, что экраны заземлены с обеих сторон.

Если температура воздуха или грунта отличается от значений, для которых были произведены расчеты, то длительно допустимый ток медного кабеля корректируется с помощью поправочного коэффициента в соответствии с данными из таблиц 18 и 19

Для кабелей, эксплуатируемых в режиме перегрузки, продолжительные предельные токовые нагрузки рассчитываются с учетом корректировочного коэффициента, равного:

  • для прокладки в земле – 1,17
  • для прокладки на воздухе – 1,2

При расчете токовых нагрузок для одножильных кабелей, прокладываемых под землей в трубах, длина которых превышает 10 метров, учитываются коэффициенты:

при раздельной прокладке кабелей – 0,94

при групповой прокладке – 0,9

Если осуществляется подземная прокладка нескольких кабельных линий, то длительные токи рассчитываются с учетом поправочных коэффициентов из таблицы 20.

Источник



Защита от перегрузки низкого напряжения

Теперь мы изучим различные концепции, связанные с защитой от перегрузки по низкому напряжению.

Расцепитель низкого напряжения

Если напряжение в линии падает до ненормально низкого значения, то электрическое оборудование повреждено или не может начать обслуживание. Из-за низкого напряжения шунтирующая катушка на электромагнитном держателе конечного контакта стартера отключает двигатель от линии. После восстановления напряжения в сети двигатель возобновляет работу. Снижение напряжения является неожиданным и опасным. Для защиты машин должна быть предусмотрена защита от низкого напряжения.

Сбой при перегрузке по низкому напряжению

В условиях низкого напряжения защита от перегрева известна как защита от перегрузки по току. Есть три основные причины перегрузки по току. Причины перечислены ниже —

По перегрузке оборудования

Состояние перегрузки возникает, когда оборудование подвергается воздействию, превышающему его номинальное значение. Это приводит к чрезмерному выделению тепла.

Короткими замыканиями

Если есть какое-либо соединение между линией к линии или линией к нейтральным проводникам, это приводит к короткому замыканию. Это создает температуру выше обозначенных значений.

Из-за неисправностей на земле

Если электрический ток течет от проводника к неизолированному металлу, происходит замыкание на землю.

Защита от перегрузки

Ток протекает в цепи в зависимости от нагрузки. Если величина тока увеличивается и превышает номинальную мощность электрооборудования, то система перегружена. Провода или кабели не должны выдерживать более высокий ток. Провода нагреваются и даже расплавляют изоляцию. Это приводит к пожару. Поэтому защита от перегрузки необходима, чтобы избежать таких аварий.

Причины перегрузки

Ниже приведены различные причины состояния перегрузки —

Чрезмерное использование удлинителей и нескольких штепсельных адаптеров в одной цепи.

Запуск слишком много приборов одновременно.

Когда больше электричества используется как электрическое украшение.

На следующем рисунке показано чрезмерное использование удлинителя —

Злоупотребление удлинителем

На следующем рисунке показано, как возникает опасность пожара из-за перегрузки.

Перегрузка Опасность пожара

Признаки перегрузки по низкому напряжению

Давайте теперь посмотрим на различные признаки перегрузки по низкому напряжению. Ниже приведены различные признаки —

  • Мерцание огней
  • Искры от приборов или розеток
  • Теплые выключатели
  • Затемнение огней, телевизоры
  • Снижение скорости двигателей

Чтобы избежать таких проблем, предохранители и миниатюрные автоматические выключатели используются в качестве защитных устройств. В неисправном состоянии предохранитель должен перегореть, а автоматический выключатель должен разомкнуть цепь. Также важно защитить проводники и оборудование от повышенного тока.

Защита проводника

Каждый кабель имеет номинальное значение тока, которое является максимальной безопасной текущей емкостью кабеля. Эта пропускная способность зависит от следующих факторов:

Материал — алюминий или медь

Структура — отдельный проводник или сгруппированные проводники

Средний путь — Открытый воздух, заземленный или рядом с горячей печью или внутри хорошо проветриваемого помещения и т. Д.

Предохранитель или прерыватель следует выбирать в зависимости от размера кабеля. Когда ток повреждения достигает предохранителя, он перегорает. Это создает временную перегрузку для кабеля. Кабель должен выдерживать кратковременные перегрузки в течение очень короткого периода времени. Небольшое перегревание не может создать опасный уровень. Это называется протектор медленного удара.

Защита оборудования

Предохранитель и автоматический выключатель могут защитить кабель. Однако они не чувствительны для защиты небольшого устройства, подключенного к цепи. Поэтому эти защитные устройства встроены в устройства для защиты от перегрузки. Внешние предохранители используются в главных сервисных панелях или вспомогательных панелях, но предохранители или выключатели оборудования защищают каждую часть электрического оборудования, которое защищает систему.

На следующем рисунке показан тепловой предохранитель внутри двигателя —

Источник