что такое токовая перегрузка ответ на тест
Чем короткое замыкание отличается от перегрузки
Если фазу и ноль электрической сети соединить под напряжением друг с другом не через потребитель, а напрямую, то возникнет короткое замыкание, сокращенно КЗ.
Коротким замыканием называется соединение проводников отдельных фаз между собой или с землей через относительно малое сопротивление, принимаемое равным нулю при глухом металлическом коротком замыкании.
Никакая сеть не предназначена для длительной работы в таком режиме. Однако данный аварийный режим иногда возникает. Так, короткое замыкание может случиться из-за нарушения изоляции электропроводки или из-за случайного замыкания разноименных проводников проводящими частями электрооборудования. Нормальная работа электрической сети будет нарушена. Чтобы это нежелательное явление предотвратить, электрики используют клеммники либо просто изолируют соединения.
Проблема режима КЗ заключается в том, что в момент его возникновения в сети многократно увеличивается ток (до 20 раз превышает номинал), что приводит к выделению огромного количества джоулева тепла (до 400 раз превышает норму), поскольку количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату тока и сопротивлению потребителя.
Теперь представьте: сопротивление потребителя здесь — доли ома проводки, а ток, как известно, тем выше, чем меньше сопротивление. В итоге, если мгновенно не сработает защитное устройство, произойдет чрезмерный перегрев проводки, провода расплавятся, изоляция воспламенится, и может случиться пожар в помещении. В соседних помещениях, питаемых этой же сетью, упадет напряжение, и некоторые электроприборы могут выйти из строя.
Типичный вид короткого замыкания для жилых квартир — однофазное короткое замыкание, когда фаза смыкается с нулем. Для сетей трехфазных, например в цеху или в гараже, возможно трехфазное или двухфазное короткое замыкание (две фазы между собой, три фазы между собой, или несколько фаз на ноль).
Короткое замыкание на видео:
Для трехфазного оборудования, такого как асинхронный двигатель или трехфазный трансформатор, характерно межвитковое замыкание, когда витки замыкаются накоротко внутри обмотки статора или внутри обмотки трансформатора, шунтируя остальные рабочие витки и выводя таким образом прибор из строя.
Или замыкание может случиться через проводящий корпус прибора. Вообще проводящие корпуса следует заземлять, дабы защитить персонал от случайного поражения током, а провода в квартирах использовать те, что в негорючей изоляции.
Есть еще один вид аварийного режима нагрузки электрической сети, связанный с превышением нормального тока. Это так называемая перегрузка. Перегрузки иногда возникают в квартирах, в домах, на предприятиях. Это опасный режим, порой более опасный, чем короткое замыкание. Ведь короткое замыкание в квартире может быть на корню остановлено мгновенно сработавшим автоматическим выключателем в щитке. А вот токовая перегрузка — случай более хитрый.
Представьте себе, что в одну единственную розетку вы решили понавтыкать множество электроприборов через тройник да через удлинители. Что нежелательного может в этом случае произойти? Если жила проводки, подведенный к розетке, не рассчитана на ток более 16 ампер, то при включении в такую розетку нагрузки более 3500 ватт начнется перегрев электропроводки чреватый пожаром.
Вообще тепловое воздействие на изоляцию проводов резко снижает ее механические и диэлектрические свойства. Например, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20°С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50°С она увеличится в 4, 13 и 37 раз соответственно.
И тепловое старение изоляции наиболее часто возникает именно из-за перегрузки электросетей токами, превышающими длительно допустимые для данного вида и сечений проводников. Также нельзя в розетку, на которой указано 250 В 10 А, включать потребителей более чем на 2500 Вт, ибо может начаться перегрев контактов, ведущий к их ускоренному окислению.
Для защиты от перегрузок в квартире, а также для мгновенного купирования режима КЗ, используйте автоматические выключатели.
Последствия при перегрузке трансформаторов тока (реальный пример)
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я хотел бы поделиться с Вами информацией по перегрузке трансформаторов тока и последствиями, возникающими при этом явлении.
В качестве примера я сошлюсь на реальный случай, который произошел буквально на днях на одной из распределительных подстанций.
В общем, дело было так. Низковольтная распределительная подстанция, щит 220 (В).
Прошу обратить внимание на то, что трехфазные сети с изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 (В) и 500 (В) все еще используются у нас на производстве, поэтому особо не удивляйтесь.
На одном из фидеров ведется коммерческий учет электроэнергии с помощью счетчика ПСЧ-4ТМ.05МК.16, который подключен через два трансформатора тока ТОП-0,66 с коэффициентом трансформации 50/5. Сейчас про схему подключения я говорить не буду — на эту тему читайте отдельную статью: схемы подключения счетчиков электрической энергии через трансформаторы тока.
Для контроля тока нагрузки в фазе А подключен щитовой амперметр типа Э30, откалиброванный на коэффициент трансформации 50/5.
Вот принципиальная однолинейная схема этого присоединения.
Вот графики нагрузок за последние 2 месяца: сентябрь и октябрь. Эти данные я выгрузил из 30-минутных профилей мощности данного электросчетчика.
Средняя нагрузка за сентябрь составила 8,04 (А), максимальная нагрузка — 43,2 (А).
Средняя нагрузка за октябрь составила 11,7 (А), максимальная нагрузка — 103,05 (А).
Ничего не предвещало беды, пока потребитель однажды резко не увеличил потребляемую мощность. Как видите, с середины октября нагрузка стала частенько превышать 50 (А). Дело в том, что в это время потребитель приобрел и установил какой-то мощный станок. Соответственно, нагрузка на фидере резко возросла и порой превышала более 100% от номинального первичного тока наших ТТ.
Но всем известно, что у трансформаторов тока имеется некоторая перегрузочная способность и он способен кратковременно выдерживать некоторое увеличение нагрузки.
Существует единственный и действующий ГОСТ 7746-2001, по которым изготавливают трансформаторы тока и в котором упоминается про их допустимую перегрузку. В п.6.6.2 этого ГОСТа говорится следующее:
А вот эта самая таблица 10 (для наглядности я ее разбил на несколько частей).
Как видите, наибольший рабочий первичный ток не у всех ТТ превышает номинальный.
Чуть ниже по тексту в этом ГОСТе имеется примечание о том, что допускается кратковременно увеличивать первичный ток трансформаторов тока на 20% по отношению к его наибольшему рабочему первичному току, но по согласованию с производителем и не более 2 часов в неделю.
В нашем же случае потребитель ничего не согласовывал, а просто увеличил первичный ток ТТ даже не на 20%, а более, чем на 100%, что и привело к следующим последствиям.
Повышенный ток вызвал значительный нагрев обмоток ТТ. По фотографиям оплавленных корпусов уже снятых трансформаторов тока видно, что в основном грелась вторичная обмотка. Это объясняется тем, что при превышении тока нагрузки магнитопровод мог уйти в насыщение, а следовательно, грелась не только вторичная обмотка, но и само «железо».
Если бы оперативный персонал при периодическом осмотре вовремя не заметил зашкалившую стрелку амперметра и не почувствовал запах гари и оплавленной изоляции, то последствия могли быть еще более серьезней, например, вплоть до короткого замыкания. Вот ссылочка, где на примерах из своей практики я рассказывал про последствия от коротких замыканий. Тогда бы точно пришлось менять не только трансформаторы тока.
Поэтому и было решено немедленно отключать данный фидер!
По этому инциденту пока еще ведется расследование, но в любом случае за нарушение эксплуатации электроустановки потребитель понесет наказание, согласно действующего законодательства (скорее всего штраф). Естественно, что ему же придется оплатить приобретение новых трансформаторов тока и услуги по их замене.
С учетом изменившейся нагрузки потребитель запросил увеличить выделяемую мощность, поэтому было решено установить трансформаторы тока ТТИ-А с коэффициентом трансформации 150/5, что мы успешно и сделали. Также нам пришлось заменить щитовой амперметр, откалиброванный на коэффициент 150/5 с пределом 150 (А).
Замену трансформаторов тока, как на высоковольтных, так и на низковольтных подстанциях, по тем или иным причинам мы производим с регулярной периодичностью.
Вот буквально около месяца назад на этой же подстанции мы производили замену стареньких трансформаторов тока КЛ-0,66 на ТТИ-А. У меня даже фотографии сохранились — до замены и после. Причина замены: не прошли очередную поверку.
Зачастую старые ТТ, в основном такие как, ТК-10 или ТК-20 выходят из строя по причине ухудшения изоляции первичной обмотки, но об этом я напишу как-нибудь в следующий раз.
В конце статьи посмотрите видеоролик, который я снял в момент перегрузки трансформаторов тока на данном фидере — очень впечатляет такой режим работы:
Ошибка перегрузки по току компрессора
Error overcurrent compressor
Именно так обозначают ошибку токовой перегрузки производители кондиционеров в сервисной документации на английском языке.
Суть её заключается в том, что микропроцессор на плате управления получил сигнал от датчика о превышении компрессором допустимого тока потребления.
Так как пусковые токи компрессора превышают рабочие значения, то обычно имеется задержка около 3 секунд, после чего, срабатывает защита и появляется данная ошибка.
Данная функция в кондиционере позволяет защитить от:
Чтобы отремонтировать кондиционер необходимо разобраться в причинах появления этой ошибки.
Причины возникновения ошибки перегрузки:
короткое замыкание
межвитковое замыкание
высокое давление нагнетания
заклинивание компрессора
Диагностика и ремонт при перегрузке
Для начала вскрываем корпус внешнего блока и освобождаем доступ к компрессору.
Включаем кондиционер в режим охлаждения
Ремонт платы при перегрузке
Все основные операции по диагностике и ремонту рассмотрены в предыдущих статьях, в этой подробней рассмотрим восстановление платы с датчиком тока.
Уровень тока определяется по наводимой проводом ЭДС.
Принцип работы такой же, как в токовых клещах.
Катушка имеет небольшой узел обвязки и подаёт сигнал на процессор или специализированную микросхему.
Самые частые неисправности токового узла измерения тока:
Наиболее часто сгорают диоды.
Инверторные кондиционеры имеют встроенные в IGBT-модули датчики тока и отремонтировать их возможно только заменой этих модулей или полностью силовой платы.
Перегрузка трансформатора – режим, сокращающий срок эксплуатации устройства
Трансформатор – это электрический аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в другое. Принцип работы основан на электромагнитной индукции.
Какие бывают трансформаторы
Трансформаторы различаются по техническим характеристикам и назначению, они подразделяются на несколько видов, это:
Принцип работы
Работа трансформатора основана на принципе электромагнитной индукции, которая создается в магнитной сердечнике аппарата.
Электромагнитная индукция возникает под воздействием электрического тока проходящего в первичной обмотке устройства, и посредством ее возникает электрический ток во вторичной обмотке.
Первичная и вторичная обмотка устройства
Основные характеристики
Мощность – определяет количество мощности потребителей, которых возможно подключить к данному устройству в нормальном режиме работы;
Напряжение – определяет характеристики электрической сети, для которых предназначено устройство.
Режимы работы трансформатора
Еще один режим, который может возникнуть в процессе эксплуатации – это режим перегрузки, характеризующийся еще не режимом короткого замыкания, но, тем не менее, параметрами, не соответствующими рабочему режиму работы.
Перегрузка трансформатора, ее виды
Совокупность допустимых нагрузок и перегрузок – определяет нагрузочную способность трансформатора.
Допустимая нагрузка – нагрузка, соответствующая номинальному режиму работы, неограниченная по времени, при которой не происходит износ изоляции обмоток, вызываемый нагревом в процессе работы.
Перегрузка – режим работы, вызванный подключением мощности нагрузки больше номинальной или температуры окружающей среды больше расчетной. При перегрузке происходит ускоренный износ изоляции обмоток.
Перегрузка масляных трансформаторов
Масляный трансформатор – силовой агрегат, в котором в качестве охлаждающей жидкости используется масло.
Режим работы аппаратов подобного типа регламентирован ГОСТ 14209-97 (МЭК354-91) «Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов», который введен в действие в 2001 году.
Предельные значения температуры и тока для режима перегрузок:
Тип нагрузки | Трансформаторы | ||
Распределительные | средней мощности | Большой мощности | |
Систематические | |||
Значения электрического тока (относительных единиц) | 1,5 | 1,5 | 1,3 |
Температура наиболее нагретого участка, °С | 140 | 140 | 120 |
Температура охлаждающего реагента (масла) в верхнем слое, °С | 105 | 105 | 105 |
Аварийные, продолжительные | |||
Значения электрического тока (относительных единиц) | 1,8 | 1,5 | 1,3 |
Температура наиболее нагретого участка, °С | 150 | 140 | 130 |
Температура охлаждающего реагента (масла) в верхнем слое, °С | 115 | 115 | 115 |
Аварийные, кратковременные | |||
Значения электрического тока (относительных единиц) | 2,0 | 1,8 | 1,5 |
Температура наиболее нагретого участка, °С | См.примечания | 160 | 160 |
Температура охлаждающего реагента (масла) в верхнем слое, °С | См.примечания | 115 | 115 |
Перегрузка трансформаторов тока
Устройство и режим работы устройств регламентированы ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия», принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 20 от 1 ноября 2001 г.) и введен в действие 01.01.2003 года.
Перегрузка данного типа аппаратов возникает при подключении нагрузки больше номинальной, в связи с этим, величина тока в первичной сети, увеличивается, что негативно отражается на изоляции устройства.
Защита от перегрузки
Для создания безопасных и надежных условий работы всех элементов электрических сетей и устройств, предусматриваются разнообразные системы защиты от не стандартных ситуаций, к которым относятся и режимы перегрузок.
Защита от перегрузок бывает основана на использовании:
Требования к условиям защиты различных типов трансформаторов регламентированы Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) глава3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ» и глава 3.2 «Релейная защита».