Способы токоограничения в электрических сетях до 1 кВ

В статье рассмотрены и систематизированы причины возникновения высоких значений токов короткого замыкания в электрических сетях до 1кВ и указаны их негативные последствия. Приведен краткий анализ некоторых способов токоограничения (с дополнительным вложением средств и без него), позволяющих снизить негативные эффекты при протекании значительных токов короткого замыкания. Рассмотрены варианты реализации данных способов токоограничения, рекомендуемых к проработке на этапе проектирования или при замене оборудования, выработавшего свой ресурс. Указаны преимущества и недостатки описанных в статье методик ограничения токов короткого замыкания. Проанализированы варианты подключения оборудования с низким энергопотреблением в узлы электрической сети до 1кВ с высокими значениями токов короткого замыкания. Особое внимание уделено токоограничивающим аппаратам защиты, дано подробное описание конструкции некоторых из них, указаны преимущества их применения по сравнению с иными методами токоограничения, представлены соответствующие графики ограничения периодической составляющей тока короткого замыкания, ударного тока короткого замыкания и термического импульса. На основании анализа графических материалов рассмотрен вопрос обеспечения селективности защит. Изучена степень распространенности оборудования, обладающего свойством токоограничения. Приведен способ определения селективных токоограничивающих аппаратов защиты – метод энергетической селективности, представлен соответствующий график определения энергетической селективности. Описана физика процессов, позволяющих выявить степень эффективности ограничения тока короткого замыкания. Предложены варианты применения токоограничивающего оборудования.

1. Правила устройства электроустановок / 6-е изд., перераб. и доп., с изм. М.: Энергоатомиздат, 1986. 648 с.

2. Техническая коллекция Schneider Electric. Выпуск № 4. Координация защит низкого напряжения [Электронный ресурс]. Schneider Electric, 2006. Режим доступа: https://www.electrocentr.com.ua/files/documentation/SE/TechLibrary/Vipusk4-Koordinacia_zashit.pdf.

3. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 2. Автоматические выключатели: ГОСТ IEC 60947-2–2014. Введ. 01.10.2021. Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2014. 128 с.

4. Предохранители плавкие низковольтные. Часть 1. Общие требования: ГОСТ IEC60269-1– 2016. Введ. 01.03.2019. Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2016. 68 с.

5. Принцип работы предохранителя [Электронный ресурс] // КЭАЗ. 2016. Режим доступа: https://keaz.ru/company/press-center/blog/2016/864-princip-raboti-i-ustroystvo-predohranitelya. Дата доступа: 20.05.2021.

6. Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока: ГОСТ IEC 60898-1–2020. Введ. 01.10.2021. Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2020. 124 с.

7. Электротехническая продукция для профессионалов. Мастер каталог № 29, 2020 [Электронный ресурс] / EKF. 2020. Режим доступа: https://ekfgroup.com/uploads/pos-articles/2020-05/master-katalog-29.pdf.

8. Acti 9. Эффективность, достойная Вас, 2019: технический каталог [Электронный ресур] / Schneider Electric. 2019. Режим доступа: https://shop.idelectro.ru/upload/docs/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%20Acti9%202019.pdf.

9. Короткие замыкания в электроустановках: ГОСТ 26522–85. Введ. 01.07.1986. Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1985. 20 с.

10. Низковольтное оборудование. Защита на предохранителях. Выключатели нагрузки с предохранителями [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://library.e.abb.com/public/3b93e50521914de6b2d24fd13c6892af/Fusegear.pdf. Дата доступа: 03.06.2021.

11. Капустинский, А. Ю. Повышение чувствительности защит в электрических сетях до 1 кВ путем применения микропроцессорных и полупроводниковых расцепителей / А. Ю. Капустинский, С. В. Константинова // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. обьединений СНГ. 2021. Т. 64, № 5. С. 393–407. https://doi.org/10.21122/10297448-2021-64-5-393-407.

12. Низковольтное оборудование. Выключатели нагрузки до 4000 А. Технический каталог [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://library.e.abb.com/public/7d10d20cd44acd254825794b0039535d/9CND00000000346-4-5.pdf. Дата доступа: 03.06.2021.

13. Константинова, С. B. Расчет емкости для работы мини-энергокомплекса на основе асинхронного генератора в автономном режиме / С. B. Константинова, А. Ю. Капустинский, Т. М. Ярошевич // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. обьединений СНГ. 2021. Т. 64, № 1. С. 40–50. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-40-50.