Токовые защиты

Принцип действия и виды токовых защит

Главным признаком возникновения короткого замыкания является увеличение тока в линиях электропередач. Данный признак используется для выполнения токовых защит, которые реагируют на ток, проходящий по защищаемому элементу. Они приходят в действие в случае увеличения электрического тока в фазах линии электропередач сверх определенного значения. Токовые защиты делятся на два основных вида.

1. Максимальная токовая защита.
2. Токовые отсечки.

Организация токовой защиты является одним из самых важных этапов в процессе разработки системы электроснабжения или разработки нового электрооборудования. От качества проведения данного этапа зависит не только срок службы различных объектов, но и безопасность сотрудников, а также скорость ликвидации аварийных

Максимальная токовая защита

При увеличении силы тока максимальная токовая защита начинает действовать. Она посылает сигнал отключения по истечении определенного временного промежутка - выдержка времени. Продолжительность такого временного промежутка зависит от расположения защищаемого участка цепи. Минимальная выдержка времени должна устанавливаться на самом отдаленном от источника участке. Максимальная токовая защита более близкого к источнику участка цепи действует с большей выдержкой времени, которая отличается на ступень селективности, определяемой временем действия защиты.

При коротком замыкании на участке срабатывает защита. В том случае, если защита не сработала, то через некоторое время, которое равно ступени селективности, после начала короткого замыкания срабатывает максимальная токовая защита более близкого к источнику участка, и отключает оба участка цепи. Поэтому важное значение имеет тот факт, что ступень селективности должна быть больше, чем время срабатывания защиты, в противном случае защита соседнего участка отключит и рабочий и поврежденный участки, до того момента, когда сработает защита поврежденного участка. Однако, при этом ступень селективности должна быть достаточной небольшой для того, чтобы защита успела сработать до того момента, когда ток короткого замыкания нанесет существенный ущерб электрической сети.

Величина тока, при которой срабатывает защита выбирается согласно наименьшему значению тока короткого замыкания в защищаемой сети. По виду времятоковой характеристики максимальные токовые защиты делятся на:

1. Защиту с независимой от тока выдержкой времени.
2. Защиту с зависимой от тока выдержкой времени.
3. Защиту с ограниченно-зависимой от тока выдержкой времени.
4. Комбинированную защиту (защита с блокировкой/пуском от релей минимального напряжения).

Токовые отсечки: применение и принцип действия

Элементы токовой отсечки контролируют величину силы тока на защищаемом участке. Когда сила тока увеличивается до значения выше определенного, то защита срабатывает на отключение данного участка. Данное значение называется уставкой. Она выбирается таким образом, чтобы цепь обесточивалась быстрее, чем произойдут какие-либо разрушения. Реализуется токовая отсечка различными способами. В большинстве случаев применяются электромагнитные реле тока, в которых под действием силы электромагнитного поля, замыкаются контакты и выдается сигнал на отключение выключателя защищаемого элемента. По аналогичному принципу действуют автоматические выключатели. Температура, которая увеличивается из-за электрического тока, представляет собой воздействующую величину для другого вида защитных устройств - предохранителей. Когда достигается определенное значение температуры плавкая вставка предохранителя разрушается, из-за чего обрывается электрическую цепь. Токовые отсечки подразделяются, в зависимости от выдержки времени срабатывания, на токовые отсечки без выдержки времени, токовые отсечки с выдержкой времени, мгновенные токовые отсечки.

Временем срабатывания пускового элемента, например, реле, а также промежуточных элементов, например, промежуточных реле (ими подается сигнал отключения на расцепитель), определяется время действия мгновенно токовой отсечки. Как правило, время срабатывания мгновенной токовой отсечки находится в диапазоне от 0,04-0,06 секунд. У отсечек с выдержкой времени время срабатывания может составлять от 0,25 до 0,6 секунд, чтобы его обеспечить в защиту вводится элемент выдержки времени - автоматические выключатели отсечки с выдержкой времени. Использование отсечки с выдержкой времени вместе с мгновенной отсечкой позволяет организовать защиту селективно, а также с минимальным временем. В тех случаях, когда время выдержки токовой отсечки составляет более 0,6 секунд, они уже являются максимальной токовой защитой.