ЮНДИН М. А. Токовая защита электроустановок. Учебное пособие

ЮНДИН М. А. Токовая защита электроустановок. Учебное пособие. Издание второе, исправленное.

Введение

Электроприборы, электроустановки, электрооборудование помогают человеку в быту, в производстве, и когда они выходят из строя, то снижается комфорт, нарушаются технологические процессы, снижается уровень электро- и пожаробезопасности.

Сельское хозяйство России по энергопотреблению занимает второе место среди основных отраслей экономики. Общая мощность сельских подстанций 10/0,4 кВ оценивается в 90 млн кВ*А, а протяженность линий напряжением 0,38-10 кВ — в 2 млн км. По степени энергонасыщенности современные объекты индивидуального строительства на селе приближаются к производственным объектам АПК.

Отсутствие инвестиций в электроэнергетическую отрасль привело к тому, что уже более половины парка основного электрооборудования превысило свои нормативные сроки службы. В сельской электрификации более 30% всех линий и трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ отработали свой нормативный срок.

Экономическая целесообразность обусловливает продление ресурса эксплуатируемого электрооборудования на ближайшую перспективу, а в тех случаях, когда это уже становится невозможно, — замену его новым. Одним из важных направлений в продлении ресурса становятся правильный выбор и эксплуатация токовых защит в электроустановках. При этом оно является исключительно эффективным, ибо не требует крупных инвестиций.

Активная интеграция России в мировое сообщество вызвала интенсивное обновление нормативной базы, регламентирующей правила безопасности и устройства электроустановок. Только за период с 1999 по 2002 г. введено более 150 новых нормативных документов в области электротехники на федеральном уровне.

Введенные стандарты на электрооборудование последнего поколения (ГОСТ Р 50345, ГОСТ Р 50030.2, ГОСТ Р 51327.1) плохо согласуются с терминологией комплекса ГОСТ Р 50571, Правил устройства электроустановок седьмого издания, каталогов и имеющейся технической литературы. Например, по ГОСТ Р 50571.5-94 рабочий ток в электрической цепи обозначен как I_B, а в ГОСТ Р 50030.2-99 символом _B обозначен ток координации. В ГОСТ 50807-95 номинальное напряжение аппарата защиты имеет символ U_n, а по ГОСТ Р 50345-99 и ГОСТ Р 50030.2-99 тот же параметр обозначен как U_е. Такие погрешности затрудняют работу со стандартами и промышленными каталогами.

Ежегодно доля пожаров из-за возникновения сверхтоков в электроустановках по отдельным регионам России колеблется от 20 до 40%, электрическим током поражается более 4,5 тыс. человек, теряют работу из-за инвалидности, обусловленной электротравмами, около 30 тыс. человек.

Одной из причин высокой аварийности в электроустановках и в быту является неправильное использование электрооборудования и материалов, а также недостаточная компетенция электротехнического персонала в вопросах выбора, проверки и наладки защитной аппаратуры электроустановок.

Следует отметить, что аппараты защиты от сверхтоков, выпускавшиеся до 2003 г., проектировались в соответствии с требованиями Правил устройства установок (ПУЭ) шестого и предыдущих изданий. Поэтому находящиеся в эксплуатации электротепловые реле, предохранители и автоматические выключатели зачастую имеют технические характеристики, позволяющие им защищать электрооборудование от токов перегрузки или (и) короткого замыкания. Выполнение требования быстродействия (по ПУЭ седьмого издания) для безопасности людей и животных у большинства аппаратов защиты от сверхтока невозможно из-за их характеристик, предназначенных для других функций.

Защитное автоматическое отключение в сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В обеспечивают устройства, реагирующие на дифференциальный ток. Однако для больших электрических нагрузок (свыше 63 А) их номенклатура на российском рынке недостаточна, а у имеющихся устройств защитного отключения низка устойчивость к токам междуфазного короткого замыкания.