ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2024
Просмотров: 179
Скачиваний: 0
Руководство пользователя
IMD (Устройство контроля изоляции)
Подключение устройств IMD
Общий случай |
Подключение и защита измерительных контуров IMD |
Обычно IMD подключают между нейтралью трансформатора, расположенного в начале электроустановки IT, и заземлением.
Установка должна включать в себя устройство аварийной сигнализации и устройство защиты от перенапряжения (для понижающего трансформатора). Использование IMD типа ISOM не требует обязательного импеданса в 1 кОм в параллельном соединении (см. принцип работы, стр. D.66).
|
catec 167 a 1 gb cat. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
catec 168 a 1 gb cat. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Рис. 3. Подключение IMD после |
Рис. 4. Подключение IMD перед |
||||||||||||||||||
|
|
главного рубильника. |
|
|
главным рубильником. |
||||||||||||||
catec_072_a_1_gb_cat.
Рис. 1. Подключение устройства IMD: общий случай.
Питание от нескольких параллельно соединенных трансформаторов
•Если трансформаторы предназначены для постоянной параллельной работы, и достаточно одного устройства IMD.
•Если трансформаторы могут работать независимо друг от друга, каждый трансформатор необходимо оборудовать своим устройством IMD (смотрите рис. ниже), а также установить систему управления, которая будет отключать оба IMD в том случае, если сети будут соединены.
catec_076_b_1_gb_cat.
Рис. 6. Несколько трансформаторов, соединенных параллельно.
Контроль обесточенной сети
Использование искусственной нейтрали
В настоящее время IEC 60 364 не разрешает защиту от коротких замыканий, иначе измерение было бы невозможным, но предполагает надлежащую схему установки, при которой будет устранен риск возникновения короткого замыкания. (Проводники не касаются острых краев шины и других изолированных проводников).
Самоконтроль сетевого подключения большинства устройств IMD компании SOCOMEC делает приведенную выше меру предосторожности излишней.
•подключение устройства IMD перед рубильником трансформатора отменяет системы контроля между устройствами IMD на подключенных звеньях сети (рис. 4);
•подключение устройства IMD после рубильника трансформатора допускает использование предупредительного измерения на заданной обесточенной сети (измерение сигнала, имеющегося на фазах) и не требует замыкания через обмотки трансформатора (рис. 3).
Доступность нейтрали
В данном случае устройство IMD подключено между нейтралью трансформатора и заземлением ближайшего корпуса или (если он отсутствует) заземлением нейтрали.
catec_073_a_1_gb_cat.
Рис. 2. Подключение устройства IMD: недоступное заземление.
Данный тип подключения также отменяет установку защиты на измерительный проводник в IMD устройстве (перегрузки по токам короткого замыкания невозможны).
catec_075_a_1_gb_cat.
Рис. 5. Контроль обесточенной сети.
Подключение вспомогательного источника электропитания
У определенных устройств IMD есть вспомогательный источник питания, который делает их невосприимчивыми к колебаниям напряжения. Вводы вспомогательного источника должны быть защищены:
catec_078_a_1_gb_cat.
Рис. 7. Подключение вспомогательного источника питания.
D. 70 |
Каталог продукции SOCOMEC |
Корпуса
Тепловые эффекты
Рассеиваемая мощность устройства
Величины номинальных мощностей приведены для тока Ith (номинальные величины в приведенной ниже таблице).
Для рабочего тока устройства:
|
|
|
|
P – рассеиваемая мощность в Вт;. |
|
|
|
|
PN – номинальная рассеиваемая |
P = PN x [ |
Ie |
] |
2 |
мощность в Вт (смотрите |
|
таблицу ниже); |
|||
Ith |
|
Ie – рабочий ток устройства; |
||
|
|
|
|
Ith – номинальная мощность |
|
|
|
|
устройства. |
|
|
|
|
Тепловые характеристики
Вычисление повышения температуры
T (°K) = P (Вт)
K x S (м2)
P – рассеиваемая мощность внутри корпуса (оборудование, соединения, кабели и т.д.);
T – повышение температуры в °K;
S – площадь корпуса (не считая поверхностей, соприкасающихся со стенами или другими препятствиями);,
K – коэффициент теплообмена;
K = 4 Вт/м2°C для полиэфирных корпусов;
K = 5.5 Вт/м2°C для металлических корпусов.
При оборудовании кожуха или корпуса подводом воздуха руководствуйтесь для расчетов стандартом IEC 890 или проконультируйтесь с нами.
Расчеты для вентиляции
При наличии принудительной вентиляции необходим поток воздуха D, который рассчитывается по следующей формуле:
D (м3/ч) = 3.1 x [ ΔTP - (K x S) ]
Пример
Панель распределительного щита состоит из главного рубильника (FUSERBLOC 4 x 630A) и нескольких выводных кабелей. Номинальный ток составляет 550A.
•Рассеиваемая мощность при 630A (таблица ниже) составляет: 97,7 x 3 =293 Вт.
•Рассеиваемая мощность при 550A составляет:
293 x [ 630550 ]2 = 223 Вт.
Общая мощность щита (оборудование, кабели и т.д.) достигает 400Вт. Размеры щита: В =2000 мм, Г =600 мм, Д =800 мм.
Данный щит помещают между двумя другими у стены. Площадь свободной поверхности составляет:
S (м2) =2 x 0,8 (спереди) + 0,6 x 0,8 (сверху) = 2.08 м2.
• Повышение температуры внутри щита:
T = |
400Вт |
= 35° C. |
5.5 x 2.08 м2 |
|
|
При температуре окружающего воздуха в 35° C применяется следующая формула:
T=35° C + 35° C =70° C.
Для обеспечения максимальной температуры 55° C ( T=20° C), необходим следующий вентиляционный воздушный поток:
D = 3.1 x [ 40020 - 5.5 x 2.08 ] = 26.5 м3/ч.
Полиэфирные корпуса
Такие корпуса можно использовать в общественных зданиях. Согласно директиве французского правительства от 25.06.80 оболочка должна быть с самотушением (выдерживать нагрев минимум до 750° C проводами накаливания, в соответствии с NF C 20-445).
Тип корпуса |
Комбинированная оболочка |
MINIPOL |
MAXIPOL |
||
|
|
||||
|
Прозрачная |
Непрозрачная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сопротивление |
960° C |
850° C |
960° C |
960° C |
|
провода накал. |
|||||
|
|
|
|
||
Вентиляторы предлагаются в качестве аксессуаров для линейки CADRYS.
Выбор терморезистора:
Термистор необходим, чтобы предотвратить конденсацию внутри корпуса. Мощность термистора Pc определяется формулой:
Pc (Вт) = ( T x K x S) - P
Термисторы в ассортименте CADRYS представлены следующими мощностями: 15Вт, 30Вт, 45Вт, 75Вт и 150Вт.
Определение объемов воздуха/воздухообмена: смотрите страницу D.72. Выбор кондиционирования воздуха: смотрите страницу D.72.
Защита от тепловых эффектов
(В соответствии с IEC 60 364)
Во избежание риска теплового воздействия (пожар, ожоги, перегрев) в процессе обычной эксплуатации , можно принять следующие меры:
•дифференциальные устройства в сетях TT и TN;
•устройства контроля изоляции в сетях IT.
Кроме того, температура электрооборудования ограничивается до величин, приведенных в таблице ниже:
Доступные компоненты |
Материалы |
Макс. темп. (°С) |
|
|
|
Органы ручного управления |
Металлические |
55 |
|
Неметаллические |
65 |
|
|
|
Детали, рассчитанные на временный, |
Металлические |
70 |
а не постоянный контакт |
Неметаллические |
80 |
|
|
|
Детали, не рассчитанные на контакт |
Металлические |
80 |
во время норм. функционирования |
Неметаллические |
90 |
|
|
|
Рассеиваемая мощность в Вт/полюс для каждой составляющей оборудования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Номинальная (A) |
32 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 1250 1600 1800 2000 |
2500 3150 4000 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SIRCO |
- |
0.6 |
- |
2 |
2.6 |
3 |
1.8 |
3 |
4 |
5.8 |
7.6 |
10.8 |
16 |
30.9 |
39.2 |
45 |
85 |
122 |
153 |
178 |
255 |
444 |
916 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SIRCO VM |
0.9 |
1.3 |
- |
1.2 |
2.1 |
3.1 |
5.7 |
3.3 |
5.8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SIDER |
- |
- |
1 |
- |
2.9 |
- |
1.5 |
- |
3.4 |
- |
- |
12.9 |
17 |
20.7 |
32 |
- |
42.5 |
102 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SIDERMAT |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8.2 |
- |
15.6 |
- |
45 |
66.4 |
- |
80 |
113 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FUSERBLOC |
4.7 (CD) |
- |
7.3 |
9 |
- |
14.5 |
20 |
23 |
25.4 |
41 |
- |
60 |
- |
100 |
143.4 |
- |
215 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FUSOMAT |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
30.3 |
- |
50 |
- |
83.5 |
- |
- |
222 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каталог продукции SOCOMEC |
D. 71 |
Руководство пользователя
Корпуса
Тепловые расчеты для корпусов
Задачи |
Мощность, необходимая для поддержания температуры |
|
a) Определить максимальную температуру внутри ограждения, которую сооб- |
внутри корпуса |
|
щает самый чувствительный компонент; |
|
|
Pn (Вт) = Pd - K x S x (Ti макс - Ta макс) |
||
b) Определить максимальную температуру окружающего воздуха (снаружи |
||
щита); |
Где K = 5,5 Вт/м2°C для окрашенного листового металлического корпуса; |
|
c) Определить размеры ограждения; |
||
K = 4 Вт/м2°C для полиэфирного корпуса; |
||
в котором Ti (°C) = Внутренняя температура; |
K = 3,7 Вт/м2°C для корпуса из нержавеющей стали; |
|
Ta (°C) = Температура окружающего воздуха; |
K = 12 Вт/м2°C для алюминиевого корпуса; |
|
Pn (Вт): необходимая мощность. |
||
H - L - P (м) = Высота - Ширина – Глубина. |
||
|
Мощность, рассеиваемая компонентами
Оборудование компании SOCOMEC
Подробнее о рассеиваемых мощностях при номинальном токе (смотрите страницу D.71.)
2
Pd = Pnom x [IthIe ]
Где Pnom (Вт): номинальная мощность;
Pd (Вт): рассеиваемая мощность при рабочем токе; Ie (A): рабочий ток;
Ith (A): номинальный ток.
Выбор метода настройки
a) Вентиляция.
Выберите вентилятор с потоком, немного превышающим расчетное значение. Примечание: данное решение возможно, только если Ti max - Ta max >5° C.
|
3 |
|
3.1 x Pn |
Воздушный поток |
(m |
/h) =Ti макс - Ta макс |
|
|
|
|
|
b)Воздухообменник.
Выберите обменник с мощностью, немного превышающей расчетное значение. Примечание: данное решение возможно, только если Ti max - Ta max >5° C.
Корректировка площади поверхности теплообмена
a) Определение корректирующего коэффициента Kn (зависит от способа установки)
Мощность |
(Вт/ °K) = |
Pn |
|
воздухообменника |
|
|
|
Ti макс -Ta макс |
|||
c) Воздушный кондиционер.
Выберите воздушный кондиционер с мощностью охлаждения, немного превышающей требуемую мощность (Pn). Смотрите таблицу на стр. D.71.
d)Термистор.
Выберите термистор с мощностью, немного превышающей расчетное значение.
Pc (Вт) = [(Ti макс - Ta макс) x K x S] - Pn
catec_136_b_1_i_cat.
b) Скорректированная площадь поверхности.
S = Kn (1.8 x H x (L + P) + 1.4 x L x P)
D. 72 |
Каталог продукции SOCOMEC |
Шины
Выбор материала для шины
Таблица A: физические константы меди и алюминия.
|
Медь |
Алюминий |
|
|
|
Стандарты |
C31-510 и A51-434 |
C31-520, HN 63J 60, CNET 3072-1. качество 6101T5 |
Тип |
Полутвердый |
Сплав Al Mg Если луженый, 15 μм |
|
|
|
Теоретическая плотность |
8890 кг/м3 |
2700 кг/м3 |
Коэфф. линейного расширения |
17 x 10-6 на ° C (17 x 103 мм/м) |
23 x 10-6 на ° C (23 x 10-3 мм/м) |
Миним. динамическая стойкость |
250 N/мм2 |
150 Н/мм2 |
Удельное сопротивление при 20°C |
≤ 18 MОм мм2/м |
≤ 30 MОм мм2/м |
Модуль упругости |
120 000 Н/мм2 |
67 000 Н/мм2 |
Определение пикового тока Isc по действующему току Isc
Таблица B.
В соответствии с EN 60439-1.
величины действующего тока короткого замыкания |
n |
|
|
I ≤ 5 kA |
1.5 |
5 kA < I ≤ 10 kA |
1.7 |
|
|
10 kA < I ≤ 20 kA |
2 |
20 kA < I ≤ 50 kA |
2.1 |
|
|
50 kA < I |
2.2 |
|
|
Peak Isc = n x rms Isc
Тепловой эффект короткого замыкания
Токи короткого замыкания вызывают повышение температуры шины. Конечная температура шины должна быть ниже 160° C, чтобы не повредить опору шины. Температурные ограничения должны быть такими, чтобы выполнялась следующая формула:
Электрохимическая коррозия
Во избежание сильного повышения температуры из-за электрохимической коррозии не разрешается применять соединительные проводники с электрохимическими потенциалами, превышающими 300 мВ (см.таблицу D).
Пример:
Алюминиевую шину нельзя напрямую подсоединить к медной шине. Поэтому необходимо вставить луженую алюминиевую шину.
•Alu/Tin ДА;
•Tin/Copper ДА.
Таблица D.
|
Серебро |
Медь |
Алюминий |
Жесть |
Сталь |
Латунь |
Никель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Серебро |
ДА |
ДА |
НЕТ |
НЕТ |
НЕТ |
ДА |
ДА |
|
Медь |
ДА |
ДА |
НЕТ |
ДА |
НЕТ |
ДА |
ДА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алюминий |
НЕТ |
НЕТ |
ДА |
ДА |
ДА |
НЕТ |
НЕТ |
|
Жесть |
НЕТ |
ДА |
ДА |
ДА |
ДА |
ДА |
НЕТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
НЕТ |
НЕТ |
ДА |
ДА |
ДА |
НЕТ |
НЕТ |
|
Латунь |
ДА |
ДА |
НЕТ |
ДА |
НЕТ |
ДА |
ДА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Никель |
ДА |
ДА |
НЕТ |
НЕТ |
НЕТ |
ДА |
ДА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Isc) 2 x t ≤ K 2E S 2
Isc: действующий ток короткого замыкания (A);,
t:длительность короткого замыкания (обычно равна времени работы защитного устройства);
S: сечение шины в (мм2);
KE: коэффициент, представленный в таблице C в зависимости от температуры шины Tf в обычных рабочих условиях (до короткого замыкания).
Таблица C.
Tf |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KE |
134.1 |
127.3 |
120.4 |
113.3 |
106 |
98.4 |
90.4 |
82 |
72.8 |
62.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каталог продукции SOCOMEC |
D. 73 |