Электротехник

Архив рубрики «Упрощённые методы расчёта тока короткого замыкания. Основные понятия»

В зарубежной практике и в некоторых зданиях в Ленинграде и Риге применено специальное автоматизированное устройство для дистанционного открывания дверей входа в лестничную клетку. Установка содержит дуплексное переговорное устройство (домофон) между вестибюлем дома и всеми квартирами и сеть управления из квартир электромагнитным замком входной двери на лестничную клетку. Работает оно следующим образом. Посетитель вызывает по домофону нужную квартиру и получает разрешение на посещение. Из квартиры подается импульс на открытие дверей, ведущих из вестибюля на лестницу. Отечественная промышленность приступает к производству оборудования для таких устройств. Их установку следует считать перспективной. Естественно, применение этих относительно сложных устройств требуют надлежащей постановки эксплуатации и более квалифицированного обслуживания. Следует отметить, что без значительного усложнения схемы описанные устройства могут совмещаться с дистанционным управлением лестничным освещением.

Система дымоудаления

Все системы дымоудаления служат для обеспечения незадымляемости путей эвакуации при пожаре. Из большого разнообразия   схем   автоматических  систем  дымоудалеггия рассмотрим две. Один из них предназначен для дистанционного включения электромагнита, открывающего люк в вытяжную шахту данной секции дома,, другой включает реле Р, которое подает импульс на пуск электродвигателя пожарного насоса. В отдельных случаях при наличии специальных требований органов пожарной охраны аналогичные кнопочные посты устанавливаются в прихожих квартир для срочного включения противопожарных устройств самими жильцами. Более сложная, полностью автоматизированная система применяется для дымоудаления в домах высотой от 16 до 25 этажей с незадымляемой лестницей, сообщающейся с жилой частью дома открытыми переходами (например,   через  специальные  лоджии).

Оценим величины ошибок в сторону как увеличения, так и снижения тока к. з. по принятым допущениям.

1. Алгебраическое сложение полных сопротивлений может дать ошибку в сторону снижения тока к. з. примерно на 5%.

2. Принятие в расчетной формуле номинального напряжения электроприемников вместо напряжения х.х. трансформатора также дает ошибку в сторону снижения тока к. з. на 5%.

3. Как показывают расчеты, неучтенные переходные сопротивления  вызывают ошибку в сторону повышения рока к. з. не более чем на 5% для всех возможных практических случаев.

Учитывая, что приведенные факты влияют как на сни-l ние, так и на .увеличение тока к. з., выражения (6-21) и (6 22) следует считать достаточно точными для проектной практики.

1. При защите предохранителями или автоматическими пыключателями с обратнозависимой от тока характерис-

тикой ток замыкания на корпус или на нулевой провод должен превышать не менее чем в 3 раза номинальные токи плавких вставок предохранителей или тепловых расцепите лей  автоматических   выключателей.

2. При защите автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), ток к. з. в петле фаза — нуль должен быть не менее величины тока уставки мгновенного срабатывания, умноженного на коэффициент разброса (по заводским данным) и на коэффициент запаса.

В  этом варианте схема   обеспечивает:   а)   открытие   дымового   клапана   в шахте дымоудаления в зоне появления дыма после получения импульса от специального датчика, реагирующего на дым и повышение температуры; б) включение приточного (или приточных) вентилятора, создающего подпор в лифтовых шахтах или специальном канале с одновременным открытием утепленного клапана; в) включение вытяжного вентилятора системы дымоудаления с одновременным открытием утепленного клапана. В качестве командного прибора применяются установки пожарной сигнализации типа СДПУ-1 с включением в цепь каждого датчика чувствительного поляризованного реле типа РП-7. Могут также применяться     тепловые     датчики, устанавливаемые в передних квартир, которые одновременно могут быть использованы с помощью устройств типа «Комар», «Сигнал» и других для пожарной сигнализации.

При установке типа СДПУ-1 в каждой зоне, обслужи-п.и мой одним дымовым каналом вытяжной шахты, уста-иввливают дна датчика. При срабатывании любого из них

включается поляризованное реле, которое в свою очередь включает промежуточное реле, общее для двух датчиков. Промежуточное реле подает импульс на электромагнит дымового клапана. Независимо от этого на каждом этаже в шкафу пожарного крана устанавливается кнопка, при помощи которой подается импульс на включение второго промежуточного реле, выполняющего те же функции, что и первое, но, кроме того, одновременно подается импульс

на включение пожарного насоса. Срабатывание обоих промежуточных реле вызывает включение вытяжного и приточного вентиляторов.

Для обеспечения надежности питания цепей управления они присоединяются к двум источникам питания (например, к двум вводам в здание с устройством АВР).

Как уже отмечалось в  6-1, ПУЭ (гл. 1-4) предусматривают, что по режиму короткого замыкания в электроустановках до 1 000 В должны проверяться щиты и токопро-воды. Аппараты защиты, в них устанавливаемые, должны обладать способностью отключать токи к. з., не разрушаясь. При этом в качестве расчетного должен приниматься наибольший возможный ток к. з. сети. Эти требования всегда должны соблюдаться при проектировании вводно-распределительных устройств и других электроконструкций, при определении устойчивости шин, изоляторов и других опорных конструкций.

Полное удовлетворение требований ПУЭ в отношении защитных аппаратов не всегда экономически оправдывается. В связи с этим в некоторых нормативных документах допущены отступления, позволяющие более гибко подходить к выбору аппаратов. Эти отступления основаны на крайне малой вероятности появления предельно возможных токов к. з. Испытания показали, что действующие значения токов к. з., полученные расчетным путем, практически не могли быть достигнуты. Так, для случая привинченной между шинами медной перемычки сечением 6—25 мм2 предельно возможный ток составил 60—87% расчетного. Для случая свободно лежащего на шинах медного бруса — 56%, для случая перекрытия  по изоляции — 32 — 56%.

Объясняется это тем, что в них короткозамкнутые участки имеют значительно меньшие мощности отключения, чем в установках высокого напряжения. Кроме того, установки низкого напряжения обслуживают относительно небольшое число потребителей, и временное нарушение нормального электроснабжения не вызывает крупных материальных потерь, тогда как применение мер по устойчивости при коротких замыканиях требует более высоких расходов.

Остановимся на некоторых основных понятиях и определениях, а также параметрах, необходимых для расчетов.

Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз или фазы и нулевого провода электрической цепи, которое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток к. з. зависит от мощности энергосистемы, электрической удаленности места к. з. от источника питания, т. е. от величины сопротивления цепи к. з., от вида к.з. (трех, двух-, однофазного, двухфазного на землю), а также момента возникновения к. з. и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов к. з. в сетях, приведенная в, характеризуется следующими величинами:

Апериодическая составляющая (иногда ее называют свободным током) затухает быстро и практически исчезает через 0,15 с.

В результате процессов, происходящих в генераторах электрических станций при к. з., периодическая составляющая тока к. з. тоже затухает и через некоторое время достигает своего установившегося значения. Начальное значение периодической составляющей называют сверхпереходным током.При достаточно большом удалении места короткого замыкания от генерирующего источника влияние затухания периодической составляющей незначительно и .может в расчетах не учитываться.

Системами автоматизации, специфическими для современных жилых зданий, являются автоматизация управления освещением  лестничных   клеток,   холлов   и  вестибюлей,

;i также автоматизация противопожарных устройств, II маетности устройств дымоудаления на путях эвакуации при возникновении пожара. Кроме того, разработано и начинает внедряться устройство для дистанционного открывания входных дверей в здание, снабженное дуплексным переговорным устройством.

Автоматизация управления лестничным освещением. I  настоящее время находят применение три системы управления лестничным освещением:

Выдержка времени создается специальным пневматическим устройством и регулируется изменением размеров канала с помощью калиброванного винта, через который из пневматической камеры выходит воздух, после того, как кнопка отпущена.

При применении рассмотренной схемы лестничная клетка не освещена все темное время суток, и свет включается лишь на время следования людей, что создает значительную экономию электроэнергии. Однако, существенными недостатками схемы являются: а) сравнительная дороговизна (из-за прокладки дополнительного третьего провода и установки большого количества выключателей); б) лестничная клетка всегда затемнена,что создает определенные неудобства для жильцов, особенно для детей и престарелых. Вследствие указанных недостатков схема применяется для домов не выше 5 этажей. При этом освещение вестибюля и у подъезда должно оставаться включенным в течение всего темного времени суток.