Категория перегрузки по напряжению

• Относится к «начальной точке», тоесть к точке присоединения низковольтной сети к энерговводу
• Электросчетчики, первичное оборудование защиты от перегрузки по току
• Наружный и технологический вводы, технологический отвод от столба к зданию, шина между счетчиком и щитом
• Воздушная линия к отдельно стоящему зданию, подземная линия к насосу в колодце

• Стационарное оборудование, наподобие коммутационного, и трехфазные двигатели
• Шина и фидер на заводах
• Линии питания и короткие отводы, щитовые распределительные устройства
• Системы оповещения в больших здания
• Розетки для бытовых электроприборов на небольшом расстоянии от технологического входа

• Бытовые электроприборы, переносные инструменты и другие домашние и подобные им нагрузки
• Розетки и длинные отводы
• Розетки более чем в 10 метрах от источника категории III
• Розетки более чем в 10 метрах от источника категории IV

• Защищенное электронное оборудование
• Оборудование, присоединенное к питающим цепям, в которых введен контроль с целью ограничения переходных напряжений до сравнительно низкого уровня
• Любой высоковольтный маломощный источник, основанный на трансформаторе с высокоомной обмоткой, например, высоковольтный блок копировального аппарата

Количество просмотров статьи: 7925

Постоянная ссылка на статью: http://viva-telecom.org/articles/electrical-categories/
При перепечатывании активная ссылка на данный документ или на главную страницу сайта обязательна.

Магазин и информационный ресурс по продажам и обслуживанию средств радиосвязи и измерительных приборов. Цена на товар в наличии всегда актуальна. Всю предлагаемую технику можно купить с доставкой из городов Краснодар, Омск и Москва в любой регион России и страны таможенного союза. Приобретайте оборудование только у проверенных и надежных поставщиков.

2009—2021 © ЗАО «Вива-Телеком». ОГРН 1085543064947. Основано в 2008 году. Радиостанции и измерительные приборы.

Источник

Категории перенапряжения

Структура электрических систем распределения и потребителей становится все более сложной. Поэтому возрастает вероятность переходного перенапряжения. Компоненты силовой электроники (например, преобразователи частоты, системы импульсно-фазового управления, силовые выключатели с ШИМ-управлением) чаще всего генерируют в сочетании с индуктивными нагрузками временные пики напряжения, которые существенно превышают соответствующее номинальное напряжение. Для обеспечения безопасности пользователя в DIN VDE 0110 / EN 60664 определено четыре категории перенапряжения (CAT I – CAT IV).

Категория измерения описывает допустимые области применения измерительных и контрольных устройств для электрооборудования и установок (например, индикаторы напряжения, мультиметры, контрольные приборы VDE, анализаторы качества электроэнергии Janitza) для использования в низковольтных сетях.

В стандарте МЭК 61010-1 определены следующие категории и области применения (CAT I, CAT II, CAT III и CAT IV):

Категории также делятся по силе напряжения 300 В / 600 В / 1 000 В.

Категория имеет особое значение для безопасности при измерениях, так как контуры тока с низким сопротивлением имеют большие токи короткого замыкания, и / или измерительные устройства должны выдерживать сбои в форме переключения нагрузки и других переходных перенапряжений, не вызывая при этом угрозу удара электрическим током, возгорания, искрообразования или взрыва. Из-за низкого полного сопротивления сети электроснабжения общего пользования в точке абонентского ответвления возникают самые большие токи короткого замыкания. В рамках системы домовой разводки максимальные токи короткого замыкания снижаются последовательными сопротивлениями системы. Технически соблюдение категории обеспечивается, в частности, путем защиты от прикосновения штекеров и гнезд, изоляции, достаточными воздушными зазорами и путями тока утечки, приспособлениями для разгрузки провода от натяжения и защитой от перегиба проводов, а также обеспечением достаточного сечения кабелей.

Рис.: Графическое представление CAT-категорий

Практический опыт

Наш опыт показывает, что данная тематика требует дополнительных комментариев. В связи с категорией перенапряжения, в том или ином случае может потребоваться переход от анализатора ПКЭ UMG 604 с 300 В CAT-III на UMG 508 с категорией перенапряжения 600 В CATIII, т. е. вместо расчетного импульсного напряжения 4 000 В можно получить на 50 % превышающее его расчетное импульсное напряжение, равное 6 000 В! Это также может привести к перемещению точки измерения. Это означает дополнительную безопасность для людей и оборудования!

Сочетание категории CAT и определенной величины напряжения дает расчетное импульсное напряжение.

Источник

Что происходит с генератором при перегрузке

Коротким замыканием называют непредусмотренное конструкцией электрической цепи соединение между фазным и нулевым проводником в сетях 220 В. В сетях 380 В КЗ – это контакт между отдельными фазными проводниками между собой или с нулем. Любые проблемы в электрической системе могут представлять опасность для пользователей, а потому многих людей сегодня интересует, что такое короткое замыкание и ток перегрузки.

Причины возникновения и последствия коротких замыканий

Наиболее распространенной причиной возникновения коротких замыканий в электрической проводке является нарушение изоляции токопроводящих частей системы. Изоляция электрического кабеля может быть нарушена из-за механических повреждений, воздействия влаги и других неблагоприятных условий окружающей среды, а также из-за старения электрических проводов. КЗ приводит к кратковременному возрастанию силы тока и объема выделяемой тепловой энергии.

Сильное тепловое воздействие на изоляцию кабелей снижает диэлектрические свойства изолирующих материалов и укорачивает сроки эксплуатации проводов. Термальному старению подвержены кабели с бумажной, картонной изоляцией, а также изоляционные материалы из полимерных соединений.

Схематично короткое замыкание показано на рисунке ниже.

Короткие замыкания в сети могут приводить к возникновению различных аварийных ситуаций, опасных для пользователей электросистемы и их имущества. Чаще всего следствием КЗ становится возгорание, способное привести к воспламенению изоляции электрических кабелей, окружающих материалов и веществ.

Авария в электрической сети может произойти также из-за токов перегрузки. Они могут появиться в электросети из-за неправильного подключения или использования поврежденных потребителей электрической энергии. В этом случае суммарный ток в электрической сети может превысить номинальные значения и привести к перегрузке системы.

Что происходит с генератором при перегрузке

Выбирая электростанцию, особое внимание надо обратить на расчет мощности, ведь при подключении к слабому устройству мощной техники может случиться такая ситуация, как перегрузка. Такое часто бывает, когда человек просчитывается с мощностями или не учел пускового тока, который может присутствовать в потребителях. Самым распространенным прибором, который имеет пусковой ток, считается холодильное оборудование.

Как генератор ведет себя при перегрузке?

Или бывает такой вариант, когда мощности станции хватает для вас, вы спокойно работаете на улице со строительным инструментом, а в этот момент ваш родственник или помощник решает выпить кофе и ничего не говоря, подключает к установке электрический чайник. В этом случае мощность потребителей будет намного больше максимально допустимой и происходит перегруженность прибора.

В последнее время огромным спросом среди покупателей пользуются устройства, имеющие специальную защиту от перегрева и перенапряжения. Стоит заметить, что она может быть трех видов, в зависимости от мощности, предназначения и модели агрегата:

1. Самой распространенной и надежной считается электронная защита.
2. Также прекрасно проявили себя тепловые предохранители.
3. На третьем месте стоят уникальные предохранители-автоматы.

Каждый агрегат, который продается на рынке, имеет два вида мощности: максимальная и номинальная. Чтобы было яснее, рассмотрим на примере такой модели как УГБ-6000. В документах к агрегату пишет, что его максимальная возможность 6,5 кВт. Любой специалист скажет вам, что нельзя загружать устройство на всю, даже номинальную мощность. Это приводит к быстрой поломке оборудования. Поэтому всегда требуется оставлять 15–20% про запас, тогда есть большая возможность, что он прослужит длительный период времени. Это касается постоянной работы оборудования и номинальной мощности.

Что же такое максимальная возможность техники? Это предел напряжения, которое он может выдержать без поломки на протяжении небольшого периода времени. После этого предохранители срабатывают и отключают подключенное оборудование или саму установку.

На что обращать внимание при работе генератора

В первую очередь необходимо прислушиваться к работе двигателя. Ведь даже при небольшом перенапряжении, можно услышать, как тяжело начинает работать мотор, как проседают его обороты. Если вы слышите неправильные звуки, то следует немедленно прекращать работу, ведь агрегат сам отключится.

Лучше самому отключить оборудование. Не стоит надеяться на то, что он сам это сделает. Ведь во время перенапряжения может пострадать не только электростанция, но и подключенный в это время потребитель.

Чтобы не доводить до таких плачевных ситуаций, всегда правильно подсчитывайте мощность потребителей, и тогда вам не потребуется беспокоиться о перегрузке.

Отличие короткого замыкания и тока перегрузки

Короткое замыкание не стоит путать с током перегрузки, основное отличие между авариями таких типов заключается в том, что при КЗ может быть повреждена изоляция, а в случае с перегрузкой, авария является следствием повреждения изоляции или других проблем в электросети. Важно отметить, что перегрузка электросети, продолжающаяся в течение определенного времени с большей вероятностью приведет к возникновению пожара, чем кратковременное замыкание.

Вероятность возникновения возгорания при коротких замыканиях и токов перегрузки напрямую зависит от типа и характеристик используемых в электрических системах кабелей. Именно поэтому крайне важно грамотно подобрать проводку для любой электросети, чтобы она полностью соответствовала уровню нагрузки и особенностям эксплуатации. Хуже всего от возникновения пожаров защищены электрические кабели с изоляцией из резины и полиэтилена, потому профессиональные специалисты не рекомендуют использовать такие материалы, особенно при использовании скрытой проводки под штукатуркой.

Лучше всего на практике себя показывают электрические кабели ВВГ Нг, имеющие надежную, негорючую изоляцию и не подвергающие опасности пользователей электросетей даже при возникновении аварийных ситуаций.

Установки надежных электрических кабелей недостаточно для обеспечения полной безопасности эксплуатации бытовой электросистемы. Гарантированно защитить пользователей от коротких замыканий и токов перегрузки могут лишь правильно подобранные по номиналам устройства защитного отключения (УЗО) и автоматические выключатели.

Светодиодный индикатор токовой перегрузки:

При налаживании той или иной схемы, с использованием самодельного блока питания, важно её не спалить, но от ошибок никто не застрахован. Хотя выход есть – это схема индикации токовой перегрузки рисунок №1.

Рисунок №1 – Простая схема индикации токовой перегрузки

Такая простая схема будет сигнализировать вам о том, что схема начала потреблять запредельный ток, и что пора её обесточить и проверить на наличие ошибок пробоев и коротких замыканий.

Обзор рынка реле перегрузки

Реле перегрузки предназначены для коммутирования электрических цепей. В основном реле перегрузки используется для защиты потребителей, чаще всего электродвигателей, от перегрузки, отказа фазы в электросети, слишком долгого запуска и заклинивания ротора. Различают механические (биметаллические) реле перегрузки и электронные.

В основе работы биметаллических реле лежит принцип преобразования тепловых потоков в механическую работу, при совершении которой происходит замыкание или размыкание контактов и осуществляется коммутация электроцепи. Такое преобразование происходит за счет изгиба пластины или диска, выполненного из двух разнородных металлов, характеризующихся различными параметрами линейного расширения, в зависимости от температуры. Поскольку нагрев двигателя определяется по его току, речь идет о защите от перегрузки, зависимой от тока. Перегрузка или выпадение фазы ведет к возрастанию тока двигателя выше установленного значения; ток через нагревательные элементы постепенно нагревает биметалические пластины внутри реле, которые в результате деформации через механизм расцепления приводят в действие вспомогательные блокконтакты. Последние через контактор отключают потребитель.

Последнее время большую популярность приобретает использование полностью автономных механизмов, обеспечивающих стабильную работу оборудования и его защиту

Зависимыми от тока защитными устройствами являются и электронные реле перегрузки. Ток, потребляемый двигателем, непрерывно измеряется встроенными в реле токовыми трансформаторами, а измеренные значения используются для создания тепловой модели электродвигателя и сравнения его со значениями токов, установленными на реле. К электронным реле перегрузки также можно отнести термисторные реле, которые осуществляют коммутацию цепей в зависимости от показаний термисторов, установленных непосредственно на обмотке двигателя.

Следует отметить, что электромоторы при включении создают десятикратные перегрузки по току, а при отключении отдают в цепь высоковольтные всплески, что создает трудности при выборе модели реле перегрузки, пригодных к использованию в электросети.

Современные реле перегрузки (и механические и электрические) представляют собой сложный механизм, обладающий множеством характеристик, определяющих возможность их применения в тех или иных электрических цепях. К таким характеристикам относят:

• ток цепи: переменный (AC-1-23) или постоянный ток (DC-1-23), где 1 или 2 – самые простые режимы для эксплуатации, при которых реле можно выбрать, исходя из его паспортных характеристик;
• вид нагрузки для сертификации основных контактов устройства (рабочее напряжение и сила тока);
• время срабатывания;
• климатические условия, необходимые для стабильной работы устройства: температура окружающей среды (при использовании устройства в условиях повышенных температур обычно вводят понижающий коэффициент верхнего значения установок), влажность воздуха;
• наличие дополнительных функций: автоматическое восстановление цепи после аварийного отключения, возможность переключения режимов восстановления (ручной / автоматический).

Среди моделей реле перегрузки, представленных на рынке, преобладающее большинство принадлежит зарубежным производителям: Moeller, Schneider Electric, Siemens, Mitsubishi Electric и др. От российских производителей на рынке представлена продукция ПО «Электротехник», ООО НПО «Технология» и др. Ассортимент продукции чрезвычайно разнообразен: от простейших тепловых реле до полностью автономных электронных систем управления питания электродвигателей с поддержкой многоуровневой защиты от перегрузки. Следует отметить, что по техническим характеристикам устройства, представленные российскими производителями, практически не отличаются от зарубежных аналогов, однако, в основном, это биметаллические реле перегрузки или термисторные переключатели.

Например, тепловые реле перегрузки (РТЭ), производимые ООО НПО «Технология», работают в диапазоне регулировки по току 0,63-93 А с рабочим напряжением до 660 В, в широком температурном интервале (от -40 до +70°С), класс расцепления РТЭ – 10, степень защиты – IP 20. Похожие характеристики у серии реле перегрузки РТ1, производимых ПО «Электротехник», а у реле серии РТТ12, зависимых от тока – даже больший диапазон по току – до 630 А.

Реле перегрузки «Электротехник»

Реле температурные (тепловые) с самовозвратом серии РТ-1, предназначены для эксплуатации в качестве встроенных элементов внутри тепловых, комбинированных пожарных и других извещателей, для работы в изделиях электротехнических для поддержания температуры и температурной защиты.

Токовые, серии РТТ12, предназначены для защиты трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности, в том числе возникающих при обрыве одной из фаз; применяется в схемах управления электроприводами в цепях переменного тока напряжением до 660В частотой 50, 60 Гц, в цепях постоянного тока напряжением до 440В; предусмотрена функция автоматического или ручного самовозврата.

У концерна Moeller ассортимент выпускаемой продукции шире, хотя реле перегрузки, предназначенные для тех же целей, что и варианты, производимые российскими компаниями, по заявленным характеристикам отличаются незначительно.

Реле перегрузки Moeller

Реле перегрузки серии Z защищают двигатель от однофазного режима и перегрузки; дополнительный контакт может обесточивать катушку контактора и сигнализировать об ошибке; используются для защиты взрывозащищенных двигателей; может устанавливаться на контакторы DIL M до 250 А или отдельно.

Мини-реле DILER предназначены для коммутации нагрузки до 6 А, имеют компактные размеры; могут использоваться в разных климатических условиях, имеют широкий температурный режим работы от -25 до 50 °С; предназначены для пуска и остановки электродвигателей мощностью до 4 кВт или коммутации нагрузки до 16А; имеют один нормально открытый или нормально закрытый интегрированный дополнительный контакт; есть версия четырехполюсного мини-контактора DILEM.

Реле DIL A имеют версии: 4 нормально открытых контакта, 3 нормально открытых контакта,1 нормально закрытый контакт, 2 нормально открытых контакта и 2 нормально закрытых контакта; количество дополнительных контактов можно увеличить до 8 с помощью блоков фронтальных контактов DILA-XH.

Тенденции развития современного производства таковы, что предприятия все больше стремятся к автоматизации процессов управления теми или иными узлами оборудования. В связи с этим, в последнее время все большую популярность приобретает использование полностью автономных механизмов, обеспечивающих стабильную работу оборудования и его защиту.

Примером может служить система ZEV. Сам производитель характеризует ее как революционную. Электронное реле перегрузки ZEV предназначено для защиты различных электродвигателей, в том числе с тяжелыми условиями пуска (время разгона до 40 с); может работать в сетях с постоянным и переменным (50 – 60 Гц) током с напряжением 24 – 240 В. Внешние трансформаторы утечки при подключении к такому реле позволяют легко обнаруживать замыкания на землю. ZEV может быть запрограммирован на любой класс отключения (от 5 до 40), в соответствии с которым будет определяться время коммутирования электрических цепей (время отключения от 2,5 до 90,5 секунд (±20%) и время восстановления после отключения по перегрузке от 5 до 12 минут). Устройство сработает от сигнала термистора, расположенного на обмотке двигателя. ZEV пригоден для эксплуатации при температуре от 25 до 40ºС в закрытых системах и до 60°С – в открытых.

В настоящее время доступно большое количество разнообразных реле защиты потребителей тока от перегрузки. Важно: при выборе того или иного устройства, помимо его заявленных характеристик, необходимо руководствоваться целесообразностью его применения в каждом конкретном случае.

Защита от перегрузки

Для создания безопасных и надежных условий работы всех элементов электрических сетей и устройств, предусматриваются разнообразные системы защиты от не стандартных ситуаций, к которым относятся и режимы перегрузок.

Защита от перегрузок бывает основана на использовании:

• Предохранителей и автоматических выключателей;
• Релейной защиты (максимальная токовая защита; защита по току отсечки; защита от токов нулевой последовательности; дифференциальная токовая защита.)
• Газовой защиты;
• Пожарной защиты;
• Системой использования специальных программ и автоматизации процессов.

Требования к условиям защиты различных типов трансформаторов регламентированы Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) глава3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ» и глава 3.2 «Релейная защита».

Источник