Методика проверки эффективности защиты при косвенном прикосновении на участке TN при питании от ИБП статического типа

В случае работы ИБП в инверторном режиме рассчитанный по формуле (3.8) ток однофазного КЗ необходимо сравнить с величиной ограниченного тока применяемого ИБП. В [45] принято брать I_огр равным двум - трем номинальным токам ИБП, но анализ источников бесперебойного питания применяемых в Российской Федерации (таблица 3.6), показал, что возможны варианты применения ИБП с I_огр равным четырем номинальным тока ИБП. Поэтому нужно уточнять величину ограниченного тока для каждого конкретного случая.

Таблица 3.6

Ограниченные токи ИБП, применяемых в России

Фирма производитель	Название	Мощность	Ограниченный ток	Время тоограниячения
Gutor	PEW	5-120 кВА	2Iном	100 мс
MGE	3000 TM	10-30 кВА	2,7 Iном	100мс
Socomec	DELPHYS MP	60 – 200 кВА	4.6 Iном.	100мс

 

В случае, когда рассчитанный ток однофазного КЗ меньше ограниченного тока ИБП,

 

I_K⁽¹⁾ ≤ I_огр, (3.11)

 

то необходимо отстраивать применяемый аппарат защиты от величины рассчитанного тока однофазного КЗ I_K⁽¹⁾, то есть убедиться, что I_K⁽¹⁾ больше или равен току срабатывания применяемого аппарата защиты. При этом если в качестве защитного аппарата применяется предохранитель, необходимо проверить, что ток однофазного КЗ вызывает срабатывание предохранителя за время, не превышающее указанное в ПУЭ [9], то есть выполняется условие (3.3) (рисунок 3.1, а):

 

 

Если защитный аппарат – автоматический выключатель, то достаточно проверить, что величина I_к⁽¹⁾ превышает ток срабатывания электромагнитного расцепителя (3.4). В этом случае размыкание контактов автоматического выключателя происходит за время намного меньшее, чем установленное допустимое время [9] (рисунок 3.1, б):

 

 

Для определения максимально допустимой длины кабеля L_m, при которой обеспечивается требуемый уровень токов однофазных КЗ для гарантированного автоматического отключения питания совместно решаются (3.4) и (3.8), в которых принято I_K ⁽¹⁾ = I_ТО, L = L_m [13,46],

 

 

Для случая, когда I_K⁽¹⁾ ≤ I_огр и защитным аппаратом является автоматический выключатель в [26] выполнены расчеты максимальных длин кабельных линий в системе TN при напряжении сети 220/380 В при питании от ИБП, при которых обеспечивается защита при косвенном прикосновении. Результаты этих расчетов приведены в таблице 3.7.

Если рассчитанный ток КЗ больше ограниченного тока ИБП,

 

I_K⁽¹⁾ ≥ I_огр (3.12)

 

то применяемый аппарат защиты необходимо отстраивать от величины ограниченного тока I_огр,так как в этом случае отсутствует зависимость величины тока, протекающего в петле фаза-ноль, от длины проводника. В случае применения в качестве аппарата защиты предохранителя необходимо убедиться, что выполняется условие (3.3) (рисунок 3.1, а). Если защитный аппарат – автоматический выключатель, то достаточно проверить, что величина I_огр превышает ток срабатывания электромагнитного расцепителя. В этом случае размыкание контактов автоматического выключателя происходит за время намного меньшее, чем установленное допустимое время [9] (рисунок 3.1, б):

 

I_огр ≥ I_отс (3.13)

 

Результаты такой проверки для ИБП фирмы MGE серии Galaxy PW номинального ряда мощностей 40, 60, 80, 100, 120, 200 кВА и автоматических выключателей приведены в таблице 3.8.

 

Таблица 3.7

Максимальная длина (м) кабельной линии на участке TN к однофазному или трехфазному электроприемнику при напряжении питающей сети 220/380 В при питании от инвертора, при которой обеспечивается защита при косвенном прикосновении.

 

S, сечение проводников, мм2	Ток уставки токовой отсечки автоматического выключателя IТО, А
1,5
2,5

 

Таблица 3.8

Применение автоматических выключателей в зависимости от номинальной мощности (ограниченного тока) ИБП, при котором обеспечивается защита при косвенном прикосновении на примере ИБП Galaxy.

Номинальная мощность ИБП, кВА	Номинальный ток ИБП, А	Ограниченный ток ИБП, А	Ток уставки токовой отсечки автоматического выключателя IТО, А
	60,8	141,6
	76,0	177,0
	91,2	212,4
	121,6	283,2
	151,9	354,0
	182,3	424,8
	243,1	566,4
	303,9	708,0

 

Кроме понятия ограниченный ток в [26] рекомендуется рассматривать следующие понятия:

· Время токоограничения – время, в течение которого ИБП выдает в сеть ограниченный ток. При времени токоограничения меньше 0,4 с правильная отстройка аппарата защиты позволит селективно отключить поврежденный фидер, не допуская отключения ИБП по токовой перегрузке, и избежать перевода остальной нагрузки на незащищенный режим питания - байпас. При времени токоограничения больше 0,4 с правильная отстройка аппарата защиты позволит выполнить требования новой нормативной базы к времени автоматического отключения питания.

· Ограниченная длина – значение длины при данном сечении, при котором в сети протекает ограниченный ток. Эта длина должна быть рассчитана для каждого ИБП для каждого возможного сечения.Знание этого параметра позволит упростить выбор аппарата защиты для инженеров-проектировщиков. При длине меньшей, чем ограниченная длина, аппарат защиты автоматически отстраивается от величины ограниченного тока. Ограниченная длина рассчитывается из формулы 3.10, в которой ток I_K⁽¹⁾ заменен на I_огр.

В режиме работы от сети необходимо отстраивать применяемый аппарат защиты от величины рассчитанного тока однофазного КЗ I_K⁽¹⁾ по упрощенной формуле 3.5 или по точной формуле 3.1 в соответствии с ГОСТом [34]. То есть убедиться, что I_K⁽¹⁾ больше или равен току срабатывания применяемого аппарата защиты. При этом если в качестве защитного аппарата применяется предохранитель, необходимо проверить, что ток однофазного КЗ вызывает срабатывание предохранителя за время, не превышающее указанное в ПУЭ [9], то есть выполняется условие (3.3) (рисунок 3.1, а). Если защитный аппарат – автоматический выключатель, то достаточно проверить, что величина I_K⁽¹⁾ превышает ток срабатывания электромагнитного расцепителя. В этом случае размыкание контактов автоматического выключателя происходит за время намного меньшее, чем установленное допустимое время (рисунок 3.1, б), формула (3.4). Для случая, когда защитным аппаратом является автоматический выключатель выполнены расчеты максимальных длин кабельных линий в системе TN при напряжении сети 220/380 В при питании от ИБП в режиме работы от сети, при которых обеспечивается защита при косвенном прикосновении. Результаты этих расчетов приведены в таблице 3.9.

 

Таблица 3.9

Максимальная длина(м) кабельной линии на участке TN к однофазному или трехфазному электроприемнику при напряжении питающей сети 220/380 В при питании от сети, при которой обеспечивается защита при косвенном прикосновении.

 

S, сечение проводников, мм2	Ток уставки токовой отсечки автоматического выключателя IТО, А
1,5
2,5

 

Общий алгоритм методики проверки на обеспечение защиты при косвенном прикосновении при питании нагрузки от ИБП представлен на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Блок схема алгоритма методики проверки на обеспечение защиты при косвенном прикосновении при питании нагрузки от ИБП

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: