Присоединение дополнительных блоков к входному источнику питания без снятия напряжения не допускается, за исключением случаев, когда это позволяет конструкция НКУ.
7.5. Защита от короткого замыкания и прочность при коротком замыкании
Примечание. В настоящее время требования этого пункта применимы главным образом к устройствам переменного тока. Требования к устройствам постоянного тока находятся в стадии рассмотрения.
7.5.1. Общие положения
НКУ должны иметь конструкцию, способную выдерживать тепловые и электродинамические нагрузки, возникающие при значениях токов короткого замыкания, не превышающих установленных.
Примечание. Нагрузки, возникающие вследствие короткого замыкания, могут быть уменьшены при помощи токоограничивающих устройств (индуктивностей, токоограничивающих плавких предохранителей или других токоограничивающих коммутационных устройств).
НКУ должны быть защищены от токов короткого замыкания, например, автоматическими выключателями, плавкими предохранителями или тем и другим вместе, которые могут быть частью НКУ или располагаться за его пределами.
Примечание. Если НКУ предназначены для использования в системах IT*, то аппарат защиты в каждой фазе должен иметь достаточную отключающую способность относительно междуфазного напряжения при двухфазном замыкании на землю.
* См. МЭК 364-3.
Потребитель, заказывая НКУ, должен определить условия короткого замыкания на месте его установки.
Примечание. Желательно, чтобы в случае повреждения, ведущего к образованию дуги внутри НКУ, обеспечивалась максимально возможная степень защиты персонала, хотя главной целью является предупреждение образования такой дуги принятием соответствующих мер при проектировании или ограничение длительности горения дуги.
Для ЧИ НКУ рекомендуется использовать устройства, прошедшие типовые испытания, например, системы сборных шин, если на них не распространяются исключения пп. 8.2.3.1.1 - 8.2.3.1.3. В случаях, когда применение устройств, прошедших типовые испытания, не представляется возможным, прочность этих частей при коротком замыкании проверяют путем экстраполяции, исходя из устройств, испытанных в соответствии с типовыми испытаниями.
7.5.2. Сведения, касающиеся прочности при коротком замыкании
7.5.2.1. Для НКУ, в котором имеется только один блок ввода, изготовитель обязан представлять сведения о прочности при коротком замыкании следующим образом:
7.5.2.1.1. Для НКУ с устройством защиты от короткого замыкания, включенным в блок ввода, указанием максимально допустимого значения ожидаемого тока короткого замыкания на зажимах блока ввода. Эта величина не должна превышать номинальные значения (см. пп. 4.3 - 4.7). Коэффициент мощности и пиковые значения должны соответствовать указанным в п. 7.5.3.
Если устройством защиты от короткого замыкания является плавкий предохранитель, то изготовитель обязан указать характеристики плавкой вставки (номинальный ток, отключающую способность, ток отключения, I2t и т.д.).
Если используют автоматический выключатель с расцепителем, имеющим выдержку времени, то может потребоваться указание максимальной выдержки времени и значения тока уставки, соответствующих ожидаемому току короткого замыкания.
7.5.2.1.2. Для НКУ, в которых защитное устройство от короткого замыкания не входит в блок ввода, прочность при коротком замыкании указывают с помощью следующих способов (одного или нескольких):
а) номинальный кратковременно выдерживаемый ток (п. 4.3) и номинальный ударный ток (п. 4.4) вместе с соответствующим временем, если оно отличается от 1 с. Отношение пикового значения к действующему должно соответствовать указанному в табл. 5.
Примечание. Для периодов времени с максимальным значением до 3 с соотношение между кратковременно выдерживаемым током и соответствующим временем представляется формулой
I2t = const
при условии, что пиковое значение не превышает значение номинального ударного тока;
b) номинальный ожидаемый ток короткого замыкания на зажимах блока ввода НКУ, а также соответствующее время, если оно отличается от 1 с. Соотношение между пиковым и действующим значением должно быть таким, как указано в табл. 5;
с) номинальный условный ток короткого замыкания (п. 4.6);
d) номинальный ток короткого замыкания, отключаемый плавким предохранителем (п. 4.7).
Для подпунктов с) и d) изготовитель обязан указывать характеристики (номинальный ток, отключающая способность, ток отключения, I2t и т.д.) токоограничивающих коммутационных устройств (например, автоматических выключателей или плавких предохранителей), необходимых для защиты НКУ.
Примечание. При замене плавких вставок должны использоваться вставки с такими же характеристиками.
7.5.2.2. Для НКУ с несколькими блоками ввода, одновременная работа которых маловероятна, прочность при коротком замыкании может указываться для каждого из блоков в соответствии с п. 7.5.2.1.
7.5.2.3. Для НКУ с несколькими блоками ввода, которые могут работать одновременно, а также для НКУ с одним блоком ввода и одним или несколькими блоками вывода для вращающихся машин большой мощности, могущих повлиять на величину тока короткого замыкания, должно быть заключено специальное соглашение о величинах ожидаемого тока короткого замыкания в каждом блоке ввода или вывода и на шинах.
7.5.3. Зависимость между пиковыми и действующими значениями тока короткого замыкания
Пиковое значение тока короткого замыкания (пиковое значение первой волны тока короткого замыкания, включая постоянную составляющую) для определения электродинамических усилий, получается умножением действующего значения тока короткого замыкания на коэффициент п. Стандартные значения коэффициента n и соответствующего коэффициента мощности даны в табл. 5.
Таблица 5
|
Действующее значение тока короткого замыкания |
cos |
n |
|
I 5 кА |
0,7 |
1,5 |
|
5 кА < I 10 кА |
0,5 |
1,7 |
|
10 кА < I 20 кА |
0,3 |
2 |
|
20 кА < I 50 кА |
0,25 |
2,1 |
|
50 кА < I |
0,2 |
2,2 |
Примечание. Значения, приведенные в табл. 5, соответствуют большинству случаев применения. В специальных местах, например, вблизи трансформаторов или генераторов, коэффициент мощности может иметь более низкие значения; таким образом, максимальное пиковое значение ожидаемого тока станет предельным значением вместо действующего значения тока короткого замыкания.
7.5.4. Координация устройств защиты от короткого замыкания
7.5.4.1. Координация устройств защиты должна являться предметом согласования между потребителем и изготовителем. Вместо такого соглашения можно использовать сведения, приводимые в каталоге предприятия-изготовителя.
7.5.4.2. Если по условиям эксплуатации необходима непрерывность питания, то уставки или выбор устройств защиты от короткого замыкания внутри НКУ должны производиться таким образом, чтобы короткое замыкание, возникающее в любой отходящей цепи ответвления, могло быть устранено с помощью отключающего устройства, установленного в поврежденной цепи ответвления без какого-либо воздействия на другие отходящие ответвления, чем гарантируется селективность системы защиты.
7.5.5. Внутренние цепи НКУ
7.5.5.1. Главные цепи
7.5.5.1.1. Шины (оголенные или с изоляцией) должны располагаться таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации исключалась возможность внутреннего короткого замыкания. При отсутствии других указаний их выбирают согласно сведениям о прочности при коротком замыкании (п. 7.5.2) и должны выдерживать по крайней мере воздействия коротких замыканий, ограниченных устройствами защиты на стороне подачи питания на шины.
7.5.5.1.2. Проводники между главными шинами и стороной питания отдельного функционального блока, также как и комплектующие, входящие в этот блок, могут быть выбраны, исходя из уменьшенных воздействий короткого замыкания со стороны присоединения нагрузки к устройству защиты от короткого замыкания в этом блоке, при условии такого расположения этих проводников, при котором в нормальных рабочих условиях внутреннее короткое замыкание между фазами и/или между фазами и землей является маловероятным, например, если проводники имеют соответствующую изоляцию или оболочку. Это также относится к проводникам со стороны питания отдельных функциональных блоков внутри НКУ, не содержащих главных шин.
7.5.5.2. Вспомогательные цепи
Обычно вспомогательные цепи должны быть защищены от воздействия коротких замыканий. Однако защитное устройство, предохраняющее от короткого замыкания, не следует применять в случае, если его срабатывание может иметь опасные последствия. В этом случае проводники вспомогательных цепей должны располагаться таким образом, чтобы в нормальных условиях работы исключалась возможность возникновения короткого замыкания.
7.6. Встроенные комплектующие элементы НКУ
7.6.1. Выбор комплектующих элементов
Комплектующие элементы НКУ должны отвечать требованиям соответствующих стандартов МЭК.
Комплектующие элементы должны соответствовать конструктивному исполнению НКУ (например, открытому или закрытому), номинальным напряжениям и токам, сроку службы, включающей и отключающей способностям, прочности при коротком замыкании и т.д.
Комплектующие элементы, не обладающие прочностью при коротком замыкании и/или разрывной способностью, достаточной для выдерживания возможных нагрузок, должны быть защищены с помощью токоограничивающих устройств защиты, например, плавкими предохранителями или автоматическими выключателями. При выборе таких токоограничивающих устройств защиты для встроенных коммутационных аппаратов следует принимать во внимание максимально допустимые значения, указанные изготовителем этого устройства, обеспечивая при этом координацию (п. 7.5.4).
Координация комплектующих элементов, например, координация пускателей для двигателей с устройствами защиты от коротких замыканий, должна отвечать требованиям соответствующих стандартов МЭК.
7.6.2. Установка комплектующих элементов
Комплектующие элементы должны устанавливаться в соответствии с инструкцией изготовителей комплектующих (положение монтажа, зазоры, учитывающие возможность электрической дуги или необходимые для снятия дугогасительной камеры и т.д.).
7.6.2.1. Доступность
Аппаратура, функциональные блоки, устанавливаемые на одной конструкции (монтажная плита, рама), и зажимы для внешних проводов должны располагаться таким образом, чтобы к ним обеспечивался удобный доступ при их установке, прокладке проводов, техническом обслуживании и замене. В частности, рекомендуется, чтобы клеммы располагались не ниже 0,2 м от основания НКУ, установленных на полу, таким образом, чтобы к ним было легко подсоединить кабели.
Комплектующие элементы, требующие регулирования, возврата в исходное положение, должны быть легко доступны.
Для НКУ, устанавливаемых на полу, показывающие приборы за которыми необходимо следить оператору, должны располагаться не выше 2 м от основания НКУ. Элементы управления, например, рукоятки, кнопки и т.д., должны располагаться на такой высоте, чтобы ими было удобно пользоваться; это означает что, как правило, их осевая линяя должна проходить не выше 2 м от основания НКУ.
Примечания:
1. Следует располагать элементы управления устройствами аварийного отключения (см. МЭК 364-5-537, п. 537.4) так, чтобы они находились на высоте 0,8 - 1,6 м над оперативным уровнем.
2. Рекомендуется, чтобы НКУ, размещаемые на стене или полу, устанавливались на такой высоте в отношении оперативного уровня, чтобы выполнялись приведенные выше требования в части доступности и высоты оперативного уровня.
7.6.2.2. Влияние воздействующих факторов
Встроенная аппаратура должна быть установлена в НКУ таким образом, чтобы ее функционирование не ухудшалось под влиянием имеющих место при нормальной работе таких факторов, как тепло, электрические дуги, вибрации, электрические поля. Для НКУ с электронными комплектующими это можно осуществить разделением или экранированием вспомогательных и силовых цепей.
При установке плавких предохранителей в закрытых НКУ необходимо учитывать тепловые эффекты (см. п. 7.3). Изготовитель обязан указывать тип и номинальные характеристики используемых плавких вставок.
7.6.2.3. Ограждения
Ограждения для коммутационных устройств с ручным управлением должны иметь такую конструкцию, чтобы дуги при коммутации не представляли опасности для оператора.
Для уменьшения опасности, возникающей при замене плавких предохранителей, необходимо применять междуфазные ограждения, если конструкция и расположение предохранителей это позволяют.
7.6.2.4. Условия эксплуатации НКУ
Комплектующие элементы НКУ выбирают, исходя из нормальных условий эксплуатации, указанных в п. 6.1 (см. также п. 7.6.2.2.).
В необходимых случаях принимают соответствующие меры (подогрев, вентиляция) для обеспечения надлежащих условий эксплуатации и правильного функционирования комплектующих, т.е. должна поддерживаться минимальная температура для правильного функционирования реле, счетчиков, электронных комплектующих и т.д. в соответствии с техническими условиями на эти комплектующие.
7.6.2.5. Охлаждение
Для НКУ используют естественное или принудительное охлаждение. Если при установке комплектующих необходимы специальные меры для обеспечения охлаждения, то изготовитель обязан предоставить необходимую информацию (например, касающуюся величин зазоров в отношении частей, которые могут задерживать распространение тепла или сами выделяют тепло).
7.6.3. Стационарные части
В стационарных частях (см. п. 2.2.6) подключение или отключение главных цепей (см. п. 2.1.2) возможно только при обесточенном НКУ. Как правило, для снятия и установки стационарных частей требуется применение специального инструмента.
