Повышение эффективности защиты нестационарных электроустановок

Данные результаты исследований были успешно применены в процессе энергообследования компании при определении резервов энергосбережения в распределительных электрических сетях 6-0,38 кВ предприятия.

Для дальнейшего снижения потребления электроэнергии рекомендовано следующее:

1. Заменить кабель, питающий макаронную фабрику, с сечения 120 мм 2 на 240 мм2 . Это обеспечит снижение потерь на 292 000 тыс. кВт ч в год и составит экономию более 500 тыс. рублей в год.

2. Питающий фидер 15 перегружен по току, что обуславливает сверхнормативные потери при передаче по нему электроэнергии. Следует перераспределить нагрузку на параллельно проложенный фидер 16, что уменьшит технические потери в сетях 6 кВ на 14,3 % и позволит сэкономить 183 тыс. кВгч в год.

3. На подстанциях ТП-4 и ТП-5 неэффективно работают компенсирующие устройства, снижающие cos ф до величины 0,76, что приводит к дополнительным активным потерям. Рекомендовано регулярно включать шунтирующие батареи конденсаторов при cos ф < 0,95.

Следуя рекомендациям энергоаудиторов, руководство предприятия ввело штатную единицу инжене-ра-теплотехника, усилиями которого была организована система учета распределения теплоэнергии с выводом на систему АСКУЭ. В котельной заменены старые котлы на более современные, производительные и экономичные (марки КЕ-6,5 * 14С). Произведена наладка системы отопления с увеличением диаметра труб теплосети. Для экономии электроэнергии в системе освещения цехов и отделов лампы накаливания заменены на энергосберегающие типа ЛД и ЛБ, а в помещении столовой стали использоваться лампы типа КЛЛ.

Внедрение рекомендованных мероприятий позволяет компании экономить более 2 млн рублей в год.

Литературы

1. Черкасова Н.И. Экономическая плотность тока в современных условиях // Изб. тр. НГТУ - 2004: сб.

науч. тр. / под ред. д-ра техн. наук, проф. А.И. Шалина. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - С. 34-45.

2. Черкасова Н.И. Моделирование, анализ и оптимизация потерь в распределительных электрических

сетях 10-0,4 кВ: моногр. - Рубцовск: Изд-во НГТУ 2008. - 96 с.

УДК 621.316.9 Т.В. Ерёмина

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Рассмотрены особенности обеспечения электрической защиты при эксплуатации нестационарного электрооборудования.

Ключевые слова: нестационарные электроустановки, электробезопасность, защитное отключение.

T.V. Eremina NON-STATIONARY ELECTROINSTALLATION PROTECTION EFFICIENCY INCREASE

Peculiarities of the electric protection supply in the process of non-stationary electric equipment use are considered.

Keywords: non-stationary electroinstallations, electric security, protective switching-off.

В отличие от большинства электротехнических изделий нестационарное электрооборудование (нестационарные электроустановки - НЭУ) используют лица, не имеющие специальной подготовки, поэтому НЭУ должны удовлетворять особо высоким требованиям безопасности.

Защита от поражения электрическим током оператора НЭУ обеспечивается наличием не менее чем двух не зависящих друг от друга защитных средств. Этими защитными средствами являются: основная изоляция на всех элементах, находящихся под напряжением, НЭУ любого класса защиты и, кроме того, заземление всех доступных для прикосновения металлических частей НЭУ класса I; дополнительная или усилен-

ная изоляция всех доступных для прикосновения частей НЭУ класса II; сверхнизкое напряжение и электрическое разделение цепей в источнике питания НЭУ класса III [1].

Среди всех видов травм электротравм по количеству смертельных исходов занимает одно из первых мест. Снижение уровня электротравматизма возможно при правильной научной постановке решения вопросов электробезопасности.

Комплексное решение вопросов электробезопасности при эксплуатации НЭУ имеет решающее значение с точки зрения снижения возникновения электротравматизма. В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [1] в электрических сетях до 1000 В предусматривается применение устройств защитного отключения (УЗО).

УЗО является наиболее эффективным и экономически целесообразным защитным средством, надежно срабатывающим при опасных ситуациях, связанных с непосредственными касаниями токоведущих частей электроустановок и оборудования или при электрических пробоях изоляции и замыканиях на корпус, а также при снижении сопротивления изоляции ниже допустимой величины.

В электрической сети с системой ТТ корпуса НЭУ через устройство заземления подключены к заземляющему устройству. При однофазном коротком замыкании на землю максимальная токовая защита не срабатывает ввиду недостаточной величины тока замыкания, ограниченного сопротивлениями заземления нейтрали силового трансформатора и заземления НЭУ, включенными последовательно. Поэтому для быстрого отключения НЭУ необходима установка УЗО в начале питающей сети, а для более эффективной защиты - на каждой НЭУ.

В электрической сети с системой ТИ применяются НЭУ любого класса защиты. При однофазном коротком замыкании на землю в такой сети ток замыкания будет достаточным для срабатывания максимальной токовой защиты из-за малой величины сопротивления петли фаза-нуль. Прямое прикосновение к токоведущим частям при эксплуатации НЭУ всегда опасно, так как напряжение прикосновения равно фазному напряжению питающей сети. Поскольку НЭУ в основном эксплуатируются в тяжелых условиях с точки зрения безопасности, то и косвенное прикосновение при работе с НЭУ опасно, несмотря на то, что сеть с системой ТИ обеспечивает быстродействующее срабатывание максимальной токовой защиты.

Для дополнительной защиты от прямого и косвенного прикосновения штепсельные розетки с номинальным током не более 16 А наружной установки должны быть оснащены устройствами защитного отключения с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

В такой же защите нуждаются и штепсельные розетки внутренней установки, к которым могут быть подключены переносные электроприемники, используемые вне зданий или в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. К таким электроприемникам относится, в частности, ручной электроинструмент: электромолотки, электродрели, электропилы, а также электроводонагреватели, электронасосы и т.п.

При эксплуатации такого вида НЭУ эффективно использовать переносные УЗО однофазного или трехфазного исполнения (УЗО-вилки). Например, УЗО-вилка ДПВ-Т (дифференциальный переносной выключатель трехфазный) может применяться в трехфазных четырехпроводных электрических сетях [2]. УЗО-вилка ДПВ-Р (дифференциальный переносной выключатель регулируемый) может использоваться в групповых сетях или на отдельной линии, когда появляется необходимость регулирования уставки тока срабатывания [3].

В таблице приведены технические характеристики УЗО-вилки.

Основные технические характеристики УЗО-вилки

Номинальное рабочее напряжение, В ~380, 220

Номинальный ток, А 16

Характеристика функционирования при наличии дифференциального тока с составляющей постоянного тока А

Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) для УЗО-ДПВ-Т, мА 30

Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) для УЗО-ДПВ-Р, мА 10, 30

Время отключения, с 0,03

Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее 10000

Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее 20000

Климатическое исполнение и категория помещения УХЛ4

Степень защиты УЗО-ДПВ-Т, УЗО-ДПВ-Р ІР20/ІР44

Срок службы, лет 15

Указанные переносные УЗО-вилки универсальны, портативны, могут применяться при эксплуатации передвижных, переносных электроустановок, а также ручного электроинструмента.

Литература

1. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002-2004. - 289с.

2. Пат. 88848 РФ. Трехфазное переносное устройство защитного отключения / Т.В. Ерёмина. Опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.

3. Пат. 99656 РФ. Регулируемое устройство защитного отключения / Т.В. Ерёмина. Опубл. 20.11.2010, Бюл. № 2.

УДК 621.311 Б.С. Компанеец

ОЦЕНКА ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ЗДАНИЙ

Проведено сравнение эффективности применения предохранителей и автоматических выключателей для защиты электроустановок.

Ключевые слова: электробезопасность, эффективность защиты, предохранители.

B.S.Kompaneets

ESTIMATION OF THE SAFETY LOCK FIRE-PREVENTION EFFICIENCY IN THE ELECTROINSTALLATIONS OF BUILDINGS

Comparison of application efficiency of the safety locks and automatic switches for the electroinstallation protection is conducted.

Keywords: electric security, protection efficiency, safety locks.

Согласно статистике, ежегодно публикуемой МЧС России, доля пожаров по причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования составляет 20-25% от общего числа пожаров, зарегистрированных на территории страны [1]. Этот показатель достиг недопустимо высокого уровня, в связи с чем требуется разработка и широкое внедрение новых методов обеспечения пожарной безопасности электроустановок зданий.

В 70% случаев причиной возникновения электропожаров являются короткие замыкания (КЗ) и развивающиеся токи утечки через изоляцию. При этом наиболее пожароопасным видом электротехнических изделий являются электропроводки, на их долю приходится до 45 % пожаров по электрическим причинам.

Высокую пожарную опасность во внутренних электропроводках представляют дуговые КЗ. При КЗ электрическая дуга может воспламенить изоляцию или другие горючие материалы, что вместе с действием искр и расплавленных частиц металла приводит к развитию пожара. Современные методики выбора электрической защиты не учитывают воздействие электрической дуги КЗ на электропроводки. В седьмом издании ПУЭ [2] регламентирована проверка чувствительности защиты по времени срабатывания, вместо принятой ранее кратности по отношению к токам КЗ. Однако задаваемое время (не более 0,4 с, а в ряде случае допускаемое до 5 с) не гарантирует исключение пожарной опасности КЗ из-за существенно более высокой скорости протекания пожароопасных процессов. Тем самым допускается возможность электропожара еще на этапе проектирования защиты [3]. При разработке мероприятий по снижению пожарной опасности КЗ необходимо учитывать время срабатывания аппаратов защиты и особенности процессов в месте КЗ.

В Алтайском государственном техническом университетом имени И.И. Ползунова (АлтГТУ) разработана методика предупреждения пожаров от электроустановок зданий [3], основанная на следующем. Пожарная опасность дуговых КЗ обусловлена явлением пережога проводников. Температура в месте действия дуги достигает нескольких тысяч градусов, что аналогично воздействию на проводник электросварки. Пережог проводника сопровождается растягиванием электрической дуги, оплавлением и испарением металла проводников, разбрызгиванием раскаленных частиц. Провода могут пережигаться быстрее, чем сработает