Схемы управления и сигнализации воздушных и масляных выключателей - Защита цепей электромагнитов включения масляных выключателей

Электромагниты включения масляных выключателей потребляют большой ток и поэтому их питание осуществляется от отдельной силовой цепи постоянного тока. Последняя выполняется в виде замкнутого кольца, в определенных местах которого устанавливаются секционные нормально включенные рубильники. Электромагниты включения ЭВ подсоединяются к силовому кольцу через предохранители, которые защищают силовые цепи привода от возможных коротких замыканий (рис 25). В связи с тем, что электромагниты включения термически неустойчивы, желательно, чтобы плавкие вставки предохранителей обеспечивали одновременно и защиту ЭВ при длительном прохождении по ним тока, вызванного, например, неисправностью контактора или цепей управления выключателя. Однако при выборе плавкой вставки ЭВ надо считать, что обеспечение надежного включения выключателя с учетом возможного последующего действия автоматики включения является основным и определяющим из всех условий. Занижать сечение плавких вставок ради обеспечения термической устойчивости катушек ЭВ в ущерб надежной работе выключателя не следует. Для обеспечения надежного включения выключателя сечение плавкой вставки должно быть таково, чтобы ее время нагрева до температуры плавления было больше времени включения выключателя. Катушка ЭВ подключается к напряжению сети контактором только на время работы привода. Для разных приводов это время различно: например, для ПС-10— 0,35 сек, ПС-20—1,5 сек, ПС-30 —1,05 сек. ПЭ-504 - 1,5 сек. В течение этого времени величина тока через катушку ЭВ не является постоянной. За счет действия индуктивности катушки ЭВ ток в ней нарастает не скачком, а плавно, достигая своею наибольшего значения, равного установившемуся, только в конце операции
(8)

где /ц.уст — установившийся ток катушки ЭВ, а; U — напряжение на зажимах катушки ЭВ; /?эв — сопротивление обмотки ЭВ, ом.

Рис. 25. Пример схемы питания силовой сети электромагнитов включения масляных выключателей.
Среднее значение тока по обмотке ЭВ за период включения будет составлять /ср= (0,7-^0,8) /и.уСт. Сечение плавких вставок можно определять по следующим формулам [Л.4]:
а) для вставки из меди

б) для вставок из цинка
Sgg— сечение плавкой вставки, мм2] Кэв— коэффициент, зависящий от времени работы привода, приведен ниже:

Допускается плавкую вставку выбирать по упрощенному способу [Л.4]

где /цом.в — номинальный ток вставки, а; /и.уст — установившийся ток ЭВ, а; К= 0,35-s-0,4— опытный коэффициент.
Оба приведенные способа выбора плавких вставок дают близко совпадающие результаты. Рассмотренные способы выбора плавких вставок учитывают все возможные факторы, встречающиеся в условиях эксплуатации, влияющие на величину и время прохождения тока по катушке ЭВ, а следовательно, и на работу плавких вставок: колебания напряжения на зажимах катушки ЭВ, температурные влияния, возможность нескольких включений выключателя, следующих друг за другом. Плавкие вставки предохранителей, выбранные по рассмотренным способам, однако, не обеспечивают защиту катушек ЭВ в условиях длительного прохождения по ним тока. Как показал опыт [Л.4], при напряжении на зажимах электромагнита включения, равном 0,9 UHOM, по мере нагревания обмотки благодаря увеличению ее сопротивления ток в цепи будет падать. При температуре катушки около 150° С величина тока будет 0,6 /и.Уст. Такой ток плавкая вставка будет выдерживать, не перегорая, длительно, в то время как для обмотки ЭВ он является недопустимым. В результате это приведет к обугливанию изоляции, межвитковым замыканиям и к выходу из строя обмотки ЭВ. Для предотвращения случаев повреждения обмотки ЭВ в подобных случаях в ряде энергосистем силовые цепи выключателей оборудуют устройствами для контроля за длительностью протекания тока по электромагнитам включения. Проведение такого мероприятия полезно только в тех случаях, когда по сигналу устройства персонал имеет возможность оперативно обесточить находящийся под током электромагнит включения или такое обесточение производится автоматически.
Контроль за продолжительностью прохождения тока по фидерам силовых цепей можно выполнить на принципе схем защиты электромагнитов управления выключателей (см. § 3).