Рис. 6.2. Схема (а) и конструкция (б) теплового реле типа ТРП
Плавкие предохранители и автоматы имеют различные достоинства и недостатки, которые следует учитывать при защите электроустановок от токов перегрузок и токов КЗ, особенно электроустановок пожаровзрывоопасных производств. Поскольку предохранитель является однофазным аппаратом, при перегрузках может перегореть плавкая вставка только в одной из фаз трехфазной сети. Трехфазный электродвигатель будет работать на оставшихся двух фазах. Обмотки электродвигателя быстро нагреваются (в течение нескольких минут) и при отсутствии защиты от перегрузки тепловыми реле могут быть повреждены.
Предохранители
хуже, чем автоматы защищают установку
от небольших перегрузок, так как у них
отношение I
/Iн.вст
большее, т.е. инерционность выше. При
этом и время, необходимое для замены
плавких вставок и восстановления питания
отключенной установки, достаточно
велико. Из-за этого происходят большие
простои оборудования, чем при использовании
автоматов.
Конструкция некоторых типов предохранителей позволяет применять нестандартные (некалиброванные) плавкие вставки, «жучки» и т.п. При таких кустарных вставках весьма вероятны местные перегревы, порча и даже разрыв патронов (например, предохранителей типа ПР). Они перестают быть надежными аппаратами защиты и могут привести к авариям, пожарам и взрывам. Однако по сравнению с автоматами предохранители имеют и некоторые преимущества. Они дешевы, конструктивно просты и срабатывают при сверхтоках безотказно. Предохранители лучше ограничивают большие токи КЗ и обладают большей разрывной способностью, чем установочные автоматы.
Автоматы рекомендуется применять в тех установках, в которых необходимо быстрое восстановление питания. Автоматы имеют более устойчивые и постоянные защитные характеристики, обеспечивают надежное отключение и селективную защиту от сверхтоков, позволяют сравнительно точно установить определенный ток срабатывания. Они удобны в эксплуатации, надежны и безопасны. Возможность неполнофазных отключений при защите автоматом отсутствует. В зарубежной практике часто используют совместную установку автоматов и токоограничивающих предохранителей, а некоторые фирмы даже встраивают такие предохранители в корпуса автоматов.
Аппараты защиты должны удовлетворять следующим требованиям.
1. Не нагреваться сверх допустимой для них температуры в условиях нормальной эксплуатации.
2. Не отключать электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, «пики» токов технологических нагрузок, токи при самозапуске и т.п.).
По условиям пожарной безопасности аппараты защиты устанавливают на панелях сборок, щитов, шкафов и блоков управления так, чтобы возникающие в них искры и электрическая дуга не могли причинить вреда обслуживающему персоналу, воспламенить или повредить окружающие предметы. В помещениях сырых и с химически активной средой аппараты защиты следует располагать в уплотненных шкафах или выносить их из этих помещений: повышенное содержание влаги и химически активных веществ в воздухе вызывает окисление и постепенное разрушение аппаратов защиты. В пожароопасных зонах классов П-I и П-II аппараты защиты должны быть установлены в закрытых шкафах IP54, а в помещениях класса П-IIа - в защищенных IP33. Лучше всего устанавливать аппараты защиты в отдельных непожароопасных помещениях распределительных устройств.
Установка шкафов с аппаратами защиты во взрывоопасных зонах всех классов запрещается, так как при нормальных или аварийных режимах могут образовываться взрывоопасные смеси, для которых электрические искры и дуги являются достаточным источником воспламенения. Исключение составляют щитки в соответствующем исполнении по взрывозащите, например осветительные щитки типа ЩОВ-2 и ЩОВ-3 в исполнении ВЗГ.
Аппараты защиты следует устанавливать во всех местах сети, где сечение жилы проводника уменьшается, или в местах, где это необходимо для соблюдения селективности. При этом аппараты защиты должны устанавливаться в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии. В случае необходимости расстояние между питающей линией и аппаратом защиты ответвления может быть до 6 м. Сечение проводников на этом участке должно быть меньше, чем сечение питающей линии, но не менее сечения проводников после защитного аппарата.
Устройства молниезащиты должны быть заложены в проект и график строительства или реконструкции здания или сооружения таким образом, чтобы выполнение молниезащиты происходило одновременно с основными строительно-монтажными работами.
Устройства молниезащиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии, электростатической и электромагнитной индукции и заноса высоких потенциалов должны быть испытаны и введены в эксплуатацию к началу отделочных работ, а при наличии взрывоопасных зон (I и II категории) - до начала комплексного опробования технологического оборудования. При этом оформляется и передается заказчику скорректированная при строительстве и монтаже проектная документация по устройству молниезащиты (чертежи и пояснительная записка) и акты приемки устройств молниезащиты, в том числе акты по выполнению малодоступных элементов (молниеприемников, их креплений на сооружении), акты на скрытые работы по присоединению заземлителей к токоотводам и токоотводов к молниеприемникам, за исключением случаев использования стального каркаса здания в качестве токоотводов и молниеприемников, а также результаты замеров сопротивлений току промышленной частоты заземлителей отдельно стоящих молниеотводов.
Приемка в эксплуатацию устройств молниезащиты производится комиссией в составе представителей заказчика, генподрядной и монтажной организаций, представителя местных органов Госгортехнадзора (для объектов надзора, поднадзорных Госгортехнадзору), представителя органов госпожнадзора и др. (примерный состав). Вся техническая документация по окончании приемки устройств молниезащиты передается организации, ведущей ее эксплуатацию. В акте приемки-сдачи следует указывать гарантийный срок работы устройств молниезащиты.
Эффективность действия устройств молниезащиты в значительной степени зависит от исправного технического состояния всех элементов.
Контроль состояния устройств молниезащиты и проведение ремонта и технического обслуживания должны проводиться по системе планово-предупредительных ремонтов и осмотров.
Проверка состояния устройств молниезащиты должна производиться для зданий и сооружений I и II категории один раз в год перед началом грозового сезона; для зданий и сооружений III категории - один раз в 3 года. Цель ревизии следующая:
проверить надежность электрической связи между токоведущими элементами (в местах сварки, в болтовых и прочих соединениях);
выявить элементы в защитных устройствах, требующие замены или усиления из-за механических повреждений;
определить степень разрушения коррозией отдельных элементов молниезащиты, принять меры по антикоррозийной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;
проверить соответствие устройств молниезащиты категории здания или установки;
измерить сопротивление всех заземлителей отдельно стоящих молниеотводов.
При превышении сопротивления заземлителя более чем в 5 раз, по сравнению с результатами соответствующих замеров на стадии приемки, следует проводить полную ревизию заземлителя.
На основании ревизий определяют объем предупредительного ремонта устройств молниезащиты, который должен быть закончен к началу грозового сезона (март - для южных и апрель - для центральных районов РФ). Мелкие текущие ремонты молниезащитных устройств могут быть произведены во время грозового сезона, капитальные - в негрозовое время года.
Недостаточно квалифицированный надзор за состоянием и соответствием молниезащиты требованиям пожарной безопасности приводит к тому, что строительно-монтажные и технологические изменения на объекте повышают степень его пожаровзрывоопасности, а молниезащита остается без изменений.
Высококвалифицированный надзор за молниезащитными устройствами может быть достигнут на таких объектах, на которых в составе электроцеха создана специальная группа или бригада, занимающаяся вопросами эксплуатации молниезащитных устройств и устройств по защите от статического электричества. Главный энергетик (или начальник электроцеха) должен разработать инструкцию по эксплуатации указанных устройств, учитывающую все конкретные особенности объекта. Лица, проводящие ревизию молниезащиты, должны составлять акт осмотра и проверки с указанием обнаруженных дефектов. Результаты ревизий молниезащитных устройств по защите от разрядов статического электричества, проверочных испытаний заземляющих устройств, ремонтов и т.д. заносятся в эксплуатационный журнал произвольной формы.
После каждой грозы следует тщательно осмотреть все устройства молниезащиты в целях выявления повреждений. Обнаруженные неисправности и дефекты заносятся в акт осмотра и устраняются.