De keuze van schakel- en beveiligingsapparatuur in verlichtingsnetwerken
Alle verlichtingsnetwerken moeten worden beveiligd tegen kortsluitstromen en in sommige gevallen tegen overbelasting.
Overbelastingsbeveiliging moet beschikken over:
- binnenverlichtingsnetwerken gemaakt met blootliggende geleiders met een brandbare buitenmantel of isolatie;
- verlichtingsnetwerken in residentiële en openbare gebouwen, in commerciële gebouwen, kantoren en faciliteiten van industriële ondernemingen, inclusief netwerken voor huishoudelijke en draagbare elektrische ontvangers (strijkijzers, waterkokers, tegels, kamerkoelkasten, stofzuigers, was- en naaimachines, enz.), wanneer alle soorten draden, kabels en bedradingsmethodes;
- netwerken in explosie- en brandgevaarlijke gebieden met alle soorten draden, kabels en bedradingsmethoden.
Bescherming van verlichtingsnetwerken wordt uitgevoerd door beschermende apparaten - zekeringen en stroomonderbrekers (automatische apparaten), die het beschermde elektrische netwerk onder abnormale omstandigheden uitschakelen. Voor de bescherming van verlichtingsnetwerken zijn de meest voorkomende automatische apparaten.Een van de voordelen van stroomonderbrekers ten opzichte van zekeringen is dat ze niet alleen kunnen worden gebruikt voor bescherming, maar ook voor ontkoppeling.
Zekeringen of stroomonderbrekers moeten worden geïnstalleerd op alle plaatsen in het netwerk waar de doorsnede van de draad afneemt in de richting van de plaatsen van energieverbruik. De installatie van beveiligingsapparaten is echter niet vereist als het vorige apparaat draden met een kleinere doorsnede beschermt. Uiteraard moeten aan het begin van alle netwerkkoppen beveiligingsapparaten worden geïnstalleerd.
Bij het maken van aftakkingen naar de afschermingen vanaf het elektriciteitsnet, mogen geen beveiligingsinrichtingen worden geïnstalleerd met een aftakkingslengte van maximaal 1 m. Het is toegestaan om aftakkingen naar de afschermingen te maken met de installatie van beveiligingsinrichtingen op een afstand van maximaal 30 m vanaf de tak, als de draden bij het leggen in stalen buizen geen doorvoer hebben van minder dan 10%, en bij open leggen - niet minder dan 50% van de doorvoer van de toevoerleiding. Een dergelijke afwijking van de algemene regel heeft in het bijzonder betrekking op de aftakkingen van de toevoerleidingen die in de werkplaats op grote hoogte zijn aangelegd, waar het onderhoud van beveiligingsinrichtingen zeer moeilijk is.
Ongeacht de algemene vereisten, om de betrouwbaarheid en het bedieningsgemak van verlichtingsinstallaties te vergroten, wordt aanbevolen om beveiligingsinrichtingen te installeren:
1. op plaatsen waar het voedingsnet zich in meer dan drie richtingen vertakt;
2. aan het begin van de feeder stijgbuizen die drie of meer schilden dienen;
3. bij de entrees van het gebouw;
4. aan het begin van de takken van de hoofdlijn van het bloksysteem, de transformator - de hoofdleiding;
5. in buitenverlichtingsinstallaties met een aftakking naar elke verlichtingsarmatuur;
6.in lokale verlichtingsinstallaties aan de onderzijde van step-down transformatoren.
Zekeringen in vergelijking met automaten worden ze vanwege hun eenvoud en lage kosten nog steeds veel gebruikt. De zekering bestaat uit een behuizing van een of andere constructie en een gesloten smeltpatroon. Een smeltlood is gemaakt van een smeltbare draad die sterk opwarmt en vervolgens smelt wanneer er een stroom doorheen gaat die groter is dan de nominale stroom. In het zekeringhuis kan een reeks zekeringen voor een bepaald stroombereik worden ingebouwd.Op deze manier is het mogelijk om met behulp van een of meer soorten zekeringen de juiste zekeringaansluiting voor een bepaald geval te selecteren.
De volgende zekeringen worden het meest gebruikt in verlichtingsnetwerken:
— stekker type H;
— leidingtypes PR.
De soorten zekeringen die worden gebruikt en de waarden van de nominale stromen van de zekeringen daarvoor worden in een tabel gegeven. 1.
H-10 steekzekeringen hebben een kleine E14-schroefdraad en worden alleen gebruikt voor hulpcircuits (bijv. signaalcircuits).
Lage mechanische sterkte staat hun juiste gebruik niet toe verlichting netwerken… H-20 zekeringen hebben een normale E27-schroefdraad en worden voornamelijk gebruikt voor groepsverlichtingsnetwerken.
H-20-zekeringen worden geproduceerd met een vierkante basis van afmetingen 55 x 55 mm, hoogte 60 mm en een rechthoekige basis - 90 x 50 mm, hoogte 55 mm. Draden zijn vanaf de achterkant met de eerste verbonden, en de tweede - rechthoekige zekeringen, hebben twee ontwerpen: voor het aansluiten van draden vanaf de voorkant en voor het aansluiten van de achterkant op de draadpennen.
Zekeringen van het type H-60, met een grote EZZ-schroefdraad, worden alleen gebruikt in stroomnetwerken en dan alleen in die faciliteiten waar geen permanent servicepersoneel is. In alle andere gevallen moet de installatie van leidingzekeringen van het type PR in het voedingsnet worden aanbevolen. Een dergelijke beperking voor zekeringen van het H-type is te wijten aan de relatief kleine waarden van de maximaal toegestane breekstromen.
Tabel 1. Nominale stromen van N- en PR-zekeringen en zekeringen daarvoor
Zekeringen van het PR-type hebben, in tegenstelling tot zekeringen van het H-type, open stroomvoerende delen, daarom mag alleen speciaal personeel ze onderhouden. De voordelen van PR-zekeringen zijn onder meer een grote maximale uitschakelstroom. Hun belangrijkste toepassingsgebied is de bescherming van afzonderlijke delen van het elektriciteitsnet.
Hoe meer de stroom die de zekering doorbrandt de nominale stroom van de zekering overschrijdt, hoe korter de tijd die nodig is om de zekering te laten doorslaan. Zekeringen springen echter niet onmiddellijk door als er meer dan de nominale stroom doorheen vloeit. Bijna onmiddellijk (enkele seconden) doorbranden van de zekering is alleen gegarandeerd bij een stroom die 2,5 keer de nominale stroom overschrijdt.
Tijdens de tests zijn de zekeringen bestand tegen anderhalve stroom gedurende minimaal 1 uur en een stroom die de nominale waarde met 20 - 30% overschrijdt - voor onbepaalde tijd. Onder bedrijfsomstandigheden oxideert en veroudert het zekeringmateriaal en brandt het vaak door bij bijna nominale stroom. Om valse activering te voorkomen, mogen de zekeringen daarom niet worden belast met een stroom die hoger is dan de nominale stroom.
De huidige elektrische voorschriften vereisen dat de nominale stroom van de zekering niet lager is dan de bedrijfsstroom van de belasting, d.w.z.
De laatste tijd is er een trend om zekeringen te vervangen door automatische controllers. Technologische vooruitgang heeft het mogelijk gemaakt om machines te ontwerpen met goede elektrische eigenschappen (grote maximale onderbrekingsstromen - tot 10.000 A, snelle uitschakeling in geval van kortsluiting) en met structurele afmetingen die uitermate geschikt zijn voor installatie op afschermingen.
De ontwerpkenmerken van de machines zijn de mogelijkheid om de functies van de zekering en de schakelaar in de machine te combineren, de gegarandeerde veiligheid van hun onderhoud en het gemak van montage in kleine betrouwbare afschermingen. Machines worden vervaardigd met scheiders die alleen thermische of thermische en elektromagnetische relais bevatten.
Thermisch relais werkt in de overbelastingszone en schakelt de machine uit na tijdsintervallen die omgekeerd evenredig zijn met de omvang van de overbelasting, en het elektromagnetische relais schakelt de machine onmiddellijk uit in geval van kortsluiting.
De voorwaarden voor de bescherming van draden en kabels van automatische installatiemachines liggen dicht bij de voorwaarden voor de bescherming van zekeringen. Daarom moet de afstemstroom van de afstemmachine niet minder zijn dan de bedrijfsstroom van de belasting, d.w.z.
Bij berekeningen met deze formules mogen de nominale zekeringsstromen van zekeringen of stromen uit de instellingen van automatische machines niet onnodig groot worden gekozen.In de regel moet de nominale zekeringstroom van de zekering of de instelstroom van de instelmachine gelijk zijn aan of het dichtst bij de grote waarden van de uitdrukkingen aan de rechterkant van de verhoudingen, respectievelijk.
De selectie van automatische machine-instellingen wordt zonder vertraging direct gemaakt volgens de tabellen, de voorgestelde PUE.
De doorsneden van de aandrijvingen en kabels moeten zodanig zijn dat, voor een gegeven bedrijfsstroom en de geselecteerde zekering, de temperatuur van de werkende draden geen waarden bereikt waarbij de mechanische sterkte van de draad wordt aangetast, er brandgevaar ontstaat of de isolatie van draden en kabels is kapot. Daarom moet de op lange termijn toelaatbare geleiderstroom Iadm in alle gevallen niet lager zijn dan de bedrijfsstroom bepaald door de ontwerpbelasting, d.w.z.
Bovendien moeten de doorsneden van draden en kabels overeenkomen met de verhoudingen
waarbij β een coëfficiënt is die de marge in de doorsnede van draden bepaalt voor ruimten waar elektrische bedrading elementen kan introduceren met een verhoogd brandgevaar.
Wanneer beschermd door lonten in industriële gebouwen van industriële ondernemingen β = 1, in woongebouwen, huishoudelijke en openbare gebouwen, brandbare magazijnen en serviceruimten van industriële ondernemingen β = 1,25. Bij beveiliging door automatische inrichtingen in alle gevallen β = 1.