Аппараты защиты, управления и сигнализации

Аппараты защиты, управления и сигнализации

 

2.50. Аппараты защиты и управления по своим по­казателям (напряжение, ток, частота, режим работы, механическая и электрическая износоустойчивость, от­ключающая способность) должна удовлетворять услови­ям работы в проектируемой установке.

2.51. Уставки токов трогания регулируемых расцепителей автоматических выключателей, номинальные то­ки нерегулируемых расцепителей и номинальные токи плавких вставок предохранителей во всех случаях сле­дует выбирать возможно малыми, соответствующими действительной потребности установки таким образом, чтобы эти аппараты:

не перегревались сверх нормы при режиме их факти­ческой нагрузки в рассматриваемой установке;

не отключали установку при кратковременных пере­грузках, величина и длительность которых свойственны условиям эксплуатации проектируемой установки (пус­ковые токи и токи самозапуска электродвигателей, тех­нологические перегрузки и т. п.);

отключали защищаемый элемент установки при не­нормальных режимах по возможности селективно; несе­лективные отключения допустимы в случаях, когда это не приводит к авариям, тяжелым нарушениям техноло­гического процесса, большим убыткам или к серьезному нарушению нормального обслуживания населения.

Наибольшие значения уставок тока, допускаемые ПУЭ, следует принимать только в случаях, когда это необходимо по условиям удовлетворения вышеуказан­ных требований.

2.52. В качестве аппаратов защиты электрических сетей и установок промышленных предприятий следует широко применять плавкие предохранители, не допус­кая необоснованного применения автоматических вы­ключателей.

2.53. Автоматические выключатели следует приме­нять в случаях:

необходимости автоматизации управления (АПВ, АВР и т. п.);

необходимости обеспечения более скорого по сравне­нию с плавкими предохранителями восстановления пи­тания и если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока к. з.;

частых аварийных отключений (испытательные, ла­бораторные и т. п. установки).

В остальных случаях рекомендуется применять плав­кие предохранители.

2.54. Рекомендуется учитывать возможность осущест­вления в необходимых случаях защиты от токов к. з. плавкими предохранителями большой коммутационной способности, включенными последовательно с автомати­ческим выключателем. Для этой цели должны выбирать­ся такие плавкие предохранители, которые ограничива­ли бы величину пропускаемого тока к. з. и отключали установку только при токе, приближающемся к пределу коммутационной способности выключателя, а все мень­шие аварийные токи отключались бы только автомати­ческим выключателем.

Группа таких плавких предохранителей может за­щищать малоустойчивые автоматические выключатели нескольких линий.

2.55. Во всех случаях следует применять плавкие предохранители с наполнителем (например, наполнен­ные кварцевым песком).

Предохранители с закрытой плавкой вставкой без на­полнителя (например, ПР-2) допускается применять в небольших, преимущественно передвижных установках и при расширении действующих установок с такими предохранителями.

2.56. В случае осуществления защиты автоматически­ми выключателями рекомендуется:

в цеховых распределительных устройствах, на ответ­влениях от магистральных шинопроводов, а также на щитах подстанций для защиты отходящих линий с расчетными токами до 630 А включительно применять вы­ключатели «установочные» (например, А3100, А3700, АЕ2000, АП50 и т. п.), если применение иных выключа­телей не диктуется особыми условиями;

мощные, более тяжелые и дорогие выключатели под-станционного типа (например, «Электрон», А3700 габа­рита 630А и более, АВМ и т.п.) применять главным образом в распределительных устройствах подстанций, непосредственно связанных с питающими трансформаторами или преобразователями, для защиты линий с номинальным током неменее 400 А; применять такие вы­ключатели в других случаях и для защиты менее мощ­ных линий допускается в порядке исключения при наличии необходимых обоснований.

2.57. При выборе аппаратов защиты ответвлений к электродвигателям необходимо руководствоваться сле­дующим:

защиту от перегрузок в установках напряжением до 1000 В рекомендуется осуществлять с помощью тепло­вых реле, встроенных в магнитные пускатели; для этой цели могут быть использованы также отдельные тепло­вые реле, пристраиваемые к контакторам; защита от перегрузок мощных электроприемников при необходимости может предусматриваться тепловыми реле, включенны­ми через трансформаторы тока или соответствующими электромагнитными реле с обратнозависимыми от тока защитными характеристиками;

защита от коротких замыканий ответвлений к элект­родвигателям должна быть подобрана таким образом, чтобы тепловые реле защиты от перегрузок были тер­мически устойчивыми при токах к. з.

 

Примечание. Тепловые реле защиты от перегрузок допуска­ется считать термически устойчивыми без проверки расчетом, если ответвление к электродвигателю защищено одним из следующих аппаратов:

плавкой вставкой с номинальным током, не превышающим бо­лее чем в 4 раза длительно допустимый ток теплового реле с нерегулируемой уставкой тока или наибольший длительно допустимый ток реле с регулируемой уставкой;

автоматическим выключателем с тепловым расцепителем, номинальный ток которого не превышает более чем в 2 раза длительно допустимый ток защищаемого реле с нерегулируемой уставкой то­ка или наибольший длительно допустимый ток реле с регулируемой уставкой;

автоматическим выключателем с гарантированной уставкой электромагнитной отсечки, превышающей наибольший длительно допустимый ток теплового реле не более чем в 18 раз. Этими условиями предопределяется число и единичная мощность электродвига­телей, которые могут присоединяться «в цепочку», т. е. присоеди­няться к общему ответвлению, защищенному одним общим аппара­том защити от токов к. з., но с индивидуальными для каждого электродвигателя аппаратами управления и защиты от перегрузок (магнитными пускателями).

 

2.58. Для управления электроприемниками длитель­ного режима работы, исключая ответственные электро­двигатели, для которых требуется осуществление самоза­пуска (см. пп. 2.60 и 2.61 настоящей Инструкции), рекомендуется применять аппараты управления, обеспечивающие нулевую защиту (магнитные пускатели, кон­такторы); эти аппараты должны быть рассчитаны на длительную эксплуатацию в условиях редкого включе­ния пусковых токов и отключения номинальных токов; они должны также быть способны в весьма редких слу­чаях надежно отключать пусковые токи, однако при атом допустим повышенный износ их контактов.

2.59. Для управления электроприемниками повторно-кратковременного режима работы рекомендуется при­менять аппараты, обеспечивающие нулевую защиту (контакторы) и рассчитанные на соответствующую час­тоту включений и длительную эксплуатацию в условиях:

не только включения, но и отключения пусковых то­ков (категории применения А4 или Д3 по ГОСТу на кон­такторы электромагнитные на напряжение до 1000 В), если в нормальном режиме длительность рабочего пе­риода мала (не превышает времени, необходимого для разгона механизма до его номинальной скорости);

включения пускового и отключения рабочего тока (ка­тегории применения А3 или Д2 по вышеупомянутому ГОСТу, если в нормальном режиме длительность ра­бочего периода велика (существенно превышает вре­мя, необходимое для разгона механизма до его номи­нальной скорости).

2.60. Нулевая защита не должна отключать электроприемники при посадках напряжения, соответствующих условиям нормальной эксплуатации.

Для электроприемников, неожиданное отключение которых грозит существенными последствиями, рекомендуется предусматривать нулевую защиту с небольшой выдержкой времени, обеспечивающей их самозапуск при восстановлении напряжения после действия системы АВР. В установках до 1000 В эта выдержка времени может осуществляться специальными приставками к магнитным пускателям или контакторам.

Заменять в цепях управления магнитных пускателей или контакторов кнопку «Пуск» длительно включенны­ми выключателями (не имеющими самовозврата) с целью избежания неожиданных отключений механизма при кратковременном исчезновении напряжения допус­кается лишь в случаях, указанных в п. 2.61 настоящей Инструкции.

2.61. Применение для управления электродвигателя­ми аппаратов, не осуществляющих нулевую защиту, до­пускается в случаях, когда двигатели вместе с сопря­женными с ними механизмами доступны только квали­фицированному обслуживающему персоналу (например, имеют специальное ограждение, расположены в отдель­ных помещениях и т. п.).

2.62. Использование для управления электродвигате­лями автоматических выключателей (вместо магнитных пускателей и контакторов) допускается лишь в соот­ветствии с техническими условиями на эти выключатели или по согласованию с заводом-изготовителем.

2.63. Рубильники допускается применять для непос­редственного включения на полное напряжение сети и для отключения короткозамкнутых электродвигателей лишь в случаях, соответствующих указаниям п. 2.61 настоящей Инструкции и при условии, что мощность двигателя не превышает 10 кВт. Номинальный ток ру­бильника, не рассчитанного на включение и отключение таких двигателей, должен превышать номинальный ток двигателя по меньшей мере в 2,5 раза. Эти рубильники должны иметь боковую рукоятку для управления и сплошной кожух, предохраняющий персонал от ожогов.

2.64. Для присоединения к сети переносных электро­приемников следует применять стационарно установлен­ные штепсельные соединения или выключатели с бараш­ковыми зажимами.

Сблокированные штепсельные соединения с установ­ленными перед ними (по ходу энергии) выключателями (отключение и включение штепсельного соединения воз­можно только при отключенном выключателе) должны применяться при мощности переносных электроприемни­ков более 1 кВт и при напряжении:

более 36 (42) В между фазами — в помещениях особо опасных;

более 127 В относительно земли — в помещениях с повышенной опасностью;

более 250 В относительно земли — в помещениях без повышенной опасности.

Такая блокировка не требуется для переносных штепсельных соединений, применяемых для соединения между собой отрезков переносных проводников. Все штепсельные соединения в этих случаях как стационарно устанавливаемые, так и переносные должны быть снабжены устройствами (защелками, навинчивающимися муфтами и т. п.), исключающими возможность случай­ного их разъединения.

Выключатели с барашковыми зажимами должны быть во всех случаях сблокированы с крышками таким образом, чтобы открыть крышку для присоединения пе­реносных проводников к барашковым зажимам было возможно только при отключенном выключателе, а при открытой крышке выключатель не включался бы без снятия блокировки.

2.65. В установках с непрерывным технологическим потоком (в том числе в поточно-транспортных систе­мах — ПТС), в которых нормальная работа групп взаи­мосвязанных механизмов невозможна при отказе в ра­боте хотя бы одного из группы, должны быть предусмот­рены электрические блокировки и дистанционное или диспетчерское автоматизированное управление (ДАУ) в объеме, определяемом требованиями технологического процесса в режимах нормальном и аварийном.

При этом схемы управления связанных с ними вспо­могательных механизмов должны разрабатываться ав­томатизированными, поагрегатно, с учетом обеспечения нормальной работы основных механизмов и общих тре­бований техники безопасности и промышленной санита­рии.

2.66. В установках с простыми ПТС (с линейной тех­нологической схемой) следует применять, как правило, только местное сблокированное управление с возможностью перевода в целях ремонта на местное несблоки­рованное управление. При этом схемы управления до­пускается выполнять с применением сильноточной ап­паратуры.

2.67. В установках со сложными ПТС (с разветвлен­ной технологической схемой) следует предусматривать, как правило, схемы ДАУ с применением в цепях управ­ления слабых токов.

Рекомендуется также рассматривать возможность и экономическую целесообразность применения систем ДАУ на бесконтактных логических элементах.

2.68. Схемы ДАУ должны по возможности допускать совершенствование технологического процесса и допол­нительную автоматизацию отдельных его элементов без коренных изменений конструкций комплектных уст­ройств управления и автоматики.

Они должны предусматривать диспетчерское автома­тизированное (дистанционное, сблокированное) управ­ление для нормальных условий эксплуатации и местное (несблокированное) для работы в период ремонта, на­ладки и опробования отдельных механизмов. Кроме то­го, допускается предусматривать также и схемы местно­го сблокированного управления для работы в тех установках, где ожидаются затяжные, систематически повторяющиеся периоды переналадки сложного технологического процесса.

Рекомендуется предусматривать возможность вклю­чения в эти схемы подсистем автоматического управле­ния отдельными участками и избирания программ, а также возможность применения для управления ПТС управляющих вычислительных машин.

2.69. Система световой и звуковой сигнализации ДАУ должна позволять диспетчеру в любой момент оп­ределять, какие из основных механизмов находятся в состоянии нормальной работы, какие подготовлены к пуску, какие нормально остановлены и какие отключились автоматически из-за нарушения нормального режи­ма или аварии. Система сигнализации должна вклю­чаться автоматически и давать возможность судить, какой именно механизм послужил причиной аварийного отключения потока.

2.70. Во всех случаях дистанционного или автоматического управления механизмами, в том числе механиз­мами ПТС, должна быть предусмотрена необходимость предварительной (перед пуском) подачи предупреди­тельного звукового сигнала, извещающего обслужива­ющий механизмы персонал о предстоящем их пуске. Требуемая продолжительность сигнала до начала пуска, способы подачи команды начала пуска (вручную дис­петчером или автоматически), способы и время съема сигнала (вручную или автоматически, через определенную выдержку времени, либо последним или промежу­точными из пускаемых механизмов и т. п.) должны быть определены в проекте.

Предупредительный звуковой сигнал не обязателен у индивидуально пускаемых дистанционно механизмов (кроме конвейеров независимо от их протяженности), если во время работы этих механизмов постоянное при­сутствие около них персонала, управляющего их техно­логическим процессом, не предусмотрено и они установ­лены в местах, нормально доступных лишь квалифици­рованному обслуживающему персоналу. У таких механизмов должно быть предусмотрено вывешивание табличек (плакатов), требующих внимания, ввиду воз­можности их неожиданного пуска.

Если в ПТС имеются механизмы, возле которых во время их работы обязательно постоянное присутствие персонала, управляющего их технологическим процес­сом, то дистанционный пуск участка ПТС с такими ме­ханизмами должен быть обусловлен необходимостью не только предварительной подачи предупредительного зву­кового сигнала, но и предварительного получения сиг­налов о готовности каждого из этих механизмов к пуску.

В зависимости от степени сложности ПТС рекомен­дуется предусматривать для нее одностороннюю громкоговорящую диспетчерскую радиосвязь.

2.71. Токоведущие части и не изолированные от них детали, с которыми по условиям эксплуатации обслужи­вающий персонал вынужден периодически соприкасать­ся, как, например, детали в некоторых установках индукционного нагрева, должны быть надежно ограж­дены от случайного с ними соприкосновения; огражде­ния должны иметь блокировки, автоматически снимаю­щие напряжение при их открывании. В случаях, когда устройство таких ограждений практически невозможно, как, например, у электродов дуговых печей, должны быть предусмотрены световые сигналы «Включено» и «Отключено», включающиеся автоматически и сигнали­зирующие о наличии или отсутствии напряжения на токоведущих частях. Эти сигналы должны быть хорошо различимы с любого места возможного доступа к неогражденным токоведущим частям.

Такие ограждения или сигнализация не обязательны при напряжении установки не более 12 В.

2.72. В электроустановках с элементами, охлаждае­мыми водой, в зависимости от их особенностей и степе­ни водоохлаждения должна быть предусмотрена уста­новка одного, двух или трех реле давления, струйных и температуры.

В случаях, когда прекращение протока пли перегрев охлаждающей воды даже на короткое время могут привести к аварии, а также в установках без обслужи­вающего персонала, реле должны давать импульс на автоматическое отключение установки. В остальных случаях они должны воздействовать на систему аварий­ной сигнализации.