Аппараты защиты, управления и сигнализации
2.50. Аппараты защиты и управления по своим показателям (напряжение, ток, частота, режим работы, механическая и электрическая износоустойчивость, отключающая способность) должна удовлетворять условиям работы в проектируемой установке.
2.51. Уставки токов трогания регулируемых расцепителей автоматических выключателей, номинальные токи нерегулируемых расцепителей и номинальные токи плавких вставок предохранителей во всех случаях следует выбирать возможно малыми, соответствующими действительной потребности установки таким образом, чтобы эти аппараты:
не перегревались сверх нормы при режиме их фактической нагрузки в рассматриваемой установке;
не отключали установку при кратковременных перегрузках, величина и длительность которых свойственны условиям эксплуатации проектируемой установки (пусковые токи и токи самозапуска электродвигателей, технологические перегрузки и т. п.);
отключали защищаемый элемент установки при ненормальных режимах по возможности селективно; неселективные отключения допустимы в случаях, когда это не приводит к авариям, тяжелым нарушениям технологического процесса, большим убыткам или к серьезному нарушению нормального обслуживания населения.
Наибольшие значения уставок тока, допускаемые ПУЭ, следует принимать только в случаях, когда это необходимо по условиям удовлетворения вышеуказанных требований.
2.52. В качестве аппаратов защиты электрических сетей и установок промышленных предприятий следует широко применять плавкие предохранители, не допуская необоснованного применения автоматических выключателей.
2.53. Автоматические выключатели следует применять в случаях:
необходимости автоматизации управления (АПВ, АВР и т. п.);
необходимости обеспечения более скорого по сравнению с плавкими предохранителями восстановления питания и если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока к. з.;
частых аварийных отключений (испытательные, лабораторные и т. п. установки).
В остальных случаях рекомендуется применять плавкие предохранители.
2.54. Рекомендуется учитывать возможность осуществления в необходимых случаях защиты от токов к. з. плавкими предохранителями большой коммутационной способности, включенными последовательно с автоматическим выключателем. Для этой цели должны выбираться такие плавкие предохранители, которые ограничивали бы величину пропускаемого тока к. з. и отключали установку только при токе, приближающемся к пределу коммутационной способности выключателя, а все меньшие аварийные токи отключались бы только автоматическим выключателем.
Группа таких плавких предохранителей может защищать малоустойчивые автоматические выключатели нескольких линий.
2.55. Во всех случаях следует применять плавкие предохранители с наполнителем (например, наполненные кварцевым песком).
Предохранители с закрытой плавкой вставкой без наполнителя (например, ПР-2) допускается применять в небольших, преимущественно передвижных установках и при расширении действующих установок с такими предохранителями.
2.56. В случае осуществления защиты автоматическими выключателями рекомендуется:
в цеховых распределительных устройствах, на ответвлениях от магистральных шинопроводов, а также на щитах подстанций для защиты отходящих линий с расчетными токами до 630 А включительно применять выключатели «установочные» (например, А3100, А3700, АЕ2000, АП50 и т. п.), если применение иных выключателей не диктуется особыми условиями;
мощные, более тяжелые и дорогие выключатели под-станционного типа (например, «Электрон», А3700 габарита 630А и более, АВМ и т.п.) применять главным образом в распределительных устройствах подстанций, непосредственно связанных с питающими трансформаторами или преобразователями, для защиты линий с номинальным током неменее 400 А; применять такие выключатели в других случаях и для защиты менее мощных линий допускается в порядке исключения при наличии необходимых обоснований.
2.57. При выборе аппаратов защиты ответвлений к электродвигателям необходимо руководствоваться следующим:
защиту от перегрузок в установках напряжением до 1000 В рекомендуется осуществлять с помощью тепловых реле, встроенных в магнитные пускатели; для этой цели могут быть использованы также отдельные тепловые реле, пристраиваемые к контакторам; защита от перегрузок мощных электроприемников при необходимости может предусматриваться тепловыми реле, включенными через трансформаторы тока или соответствующими электромагнитными реле с обратнозависимыми от тока защитными характеристиками;
защита от коротких замыканий ответвлений к электродвигателям должна быть подобрана таким образом, чтобы тепловые реле защиты от перегрузок были термически устойчивыми при токах к. з.
Примечание. Тепловые реле защиты от перегрузок допускается считать термически устойчивыми без проверки расчетом, если ответвление к электродвигателю защищено одним из следующих аппаратов:
плавкой вставкой с номинальным током, не превышающим более чем в 4 раза длительно допустимый ток теплового реле с нерегулируемой уставкой тока или наибольший длительно допустимый ток реле с регулируемой уставкой;
автоматическим выключателем с тепловым расцепителем, номинальный ток которого не превышает более чем в 2 раза длительно допустимый ток защищаемого реле с нерегулируемой уставкой тока или наибольший длительно допустимый ток реле с регулируемой уставкой;
автоматическим выключателем с гарантированной уставкой электромагнитной отсечки, превышающей наибольший длительно допустимый ток теплового реле не более чем в 18 раз. Этими условиями предопределяется число и единичная мощность электродвигателей, которые могут присоединяться «в цепочку», т. е. присоединяться к общему ответвлению, защищенному одним общим аппаратом защити от токов к. з., но с индивидуальными для каждого электродвигателя аппаратами управления и защиты от перегрузок (магнитными пускателями).
2.58. Для управления электроприемниками длительного режима работы, исключая ответственные электродвигатели, для которых требуется осуществление самозапуска (см. пп. 2.60 и 2.61 настоящей Инструкции), рекомендуется применять аппараты управления, обеспечивающие нулевую защиту (магнитные пускатели, контакторы); эти аппараты должны быть рассчитаны на длительную эксплуатацию в условиях редкого включения пусковых токов и отключения номинальных токов; они должны также быть способны в весьма редких случаях надежно отключать пусковые токи, однако при атом допустим повышенный износ их контактов.
2.59. Для управления электроприемниками повторно-кратковременного режима работы рекомендуется применять аппараты, обеспечивающие нулевую защиту (контакторы) и рассчитанные на соответствующую частоту включений и длительную эксплуатацию в условиях:
не только включения, но и отключения пусковых токов (категории применения А4 или Д3 по ГОСТу на контакторы электромагнитные на напряжение до 1000 В), если в нормальном режиме длительность рабочего периода мала (не превышает времени, необходимого для разгона механизма до его номинальной скорости);
включения пускового и отключения рабочего тока (категории применения А3 или Д2 по вышеупомянутому ГОСТу, если в нормальном режиме длительность рабочего периода велика (существенно превышает время, необходимое для разгона механизма до его номинальной скорости).
2.60. Нулевая защита не должна отключать электроприемники при посадках напряжения, соответствующих условиям нормальной эксплуатации.
Для электроприемников, неожиданное отключение которых грозит существенными последствиями, рекомендуется предусматривать нулевую защиту с небольшой выдержкой времени, обеспечивающей их самозапуск при восстановлении напряжения после действия системы АВР. В установках до 1000 В эта выдержка времени может осуществляться специальными приставками к магнитным пускателям или контакторам.
Заменять в цепях управления магнитных пускателей или контакторов кнопку «Пуск» длительно включенными выключателями (не имеющими самовозврата) с целью избежания неожиданных отключений механизма при кратковременном исчезновении напряжения допускается лишь в случаях, указанных в п. 2.61 настоящей Инструкции.
2.61. Применение для управления электродвигателями аппаратов, не осуществляющих нулевую защиту, допускается в случаях, когда двигатели вместе с сопряженными с ними механизмами доступны только квалифицированному обслуживающему персоналу (например, имеют специальное ограждение, расположены в отдельных помещениях и т. п.).
2.62. Использование для управления электродвигателями автоматических выключателей (вместо магнитных пускателей и контакторов) допускается лишь в соответствии с техническими условиями на эти выключатели или по согласованию с заводом-изготовителем.
2.63. Рубильники допускается применять для непосредственного включения на полное напряжение сети и для отключения короткозамкнутых электродвигателей лишь в случаях, соответствующих указаниям п. 2.61 настоящей Инструкции и при условии, что мощность двигателя не превышает 10 кВт. Номинальный ток рубильника, не рассчитанного на включение и отключение таких двигателей, должен превышать номинальный ток двигателя по меньшей мере в 2,5 раза. Эти рубильники должны иметь боковую рукоятку для управления и сплошной кожух, предохраняющий персонал от ожогов.
2.64. Для присоединения к сети переносных электроприемников следует применять стационарно установленные штепсельные соединения или выключатели с барашковыми зажимами.
Сблокированные штепсельные соединения с установленными перед ними (по ходу энергии) выключателями (отключение и включение штепсельного соединения возможно только при отключенном выключателе) должны применяться при мощности переносных электроприемников более 1 кВт и при напряжении:
более 36 (42) В между фазами - в помещениях особо опасных;
более 127 В относительно земли - в помещениях с повышенной опасностью;
более 250 В относительно земли - в помещениях без повышенной опасности.
Такая блокировка не требуется для переносных штепсельных соединений, применяемых для соединения между собой отрезков переносных проводников. Все штепсельные соединения в этих случаях как стационарно устанавливаемые, так и переносные должны быть снабжены устройствами (защелками, навинчивающимися муфтами и т. п.), исключающими возможность случайного их разъединения.
Выключатели с барашковыми зажимами должны быть во всех случаях сблокированы с крышками таким образом, чтобы открыть крышку для присоединения переносных проводников к барашковым зажимам было возможно только при отключенном выключателе, а при открытой крышке выключатель не включался бы без снятия блокировки.
2.65. В установках с непрерывным технологическим потоком (в том числе в поточно-транспортных системах - ПТС), в которых нормальная работа групп взаимосвязанных механизмов невозможна при отказе в работе хотя бы одного из группы, должны быть предусмотрены электрические блокировки и дистанционное или диспетчерское автоматизированное управление (ДАУ) в объеме, определяемом требованиями технологического процесса в режимах нормальном и аварийном.
При этом схемы управления связанных с ними вспомогательных механизмов должны разрабатываться автоматизированными, поагрегатно, с учетом обеспечения нормальной работы основных механизмов и общих требований техники безопасности и промышленной санитарии.
2.66. В установках с простыми ПТС (с линейной технологической схемой) следует применять, как правило, только местное сблокированное управление с возможностью перевода в целях ремонта на местное несблокированное управление. При этом схемы управления допускается выполнять с применением сильноточной аппаратуры.
2.67. В установках со сложными ПТС (с разветвленной технологической схемой) следует предусматривать, как правило, схемы ДАУ с применением в цепях управления слабых токов.
Рекомендуется также рассматривать возможность и экономическую целесообразность применения систем ДАУ на бесконтактных логических элементах.
2.68. Схемы ДАУ должны по возможности допускать совершенствование технологического процесса и дополнительную автоматизацию отдельных его элементов без коренных изменений конструкций комплектных устройств управления и автоматики.
Они должны предусматривать диспетчерское автоматизированное (дистанционное, сблокированное) управление для нормальных условий эксплуатации и местное (несблокированное) для работы в период ремонта, наладки и опробования отдельных механизмов. Кроме того, допускается предусматривать также и схемы местного сблокированного управления для работы в тех установках, где ожидаются затяжные, систематически повторяющиеся периоды переналадки сложного технологического процесса.
Рекомендуется предусматривать возможность включения в эти схемы подсистем автоматического управления отдельными участками и избирания программ, а также возможность применения для управления ПТС управляющих вычислительных машин.
2.69. Система световой и звуковой сигнализации ДАУ должна позволять диспетчеру в любой момент определять, какие из основных механизмов находятся в состоянии нормальной работы, какие подготовлены к пуску, какие нормально остановлены и какие отключились автоматически из-за нарушения нормального режима или аварии. Система сигнализации должна включаться автоматически и давать возможность судить, какой именно механизм послужил причиной аварийного отключения потока.
2.70. Во всех случаях дистанционного или автоматического управления механизмами, в том числе механизмами ПТС, должна быть предусмотрена необходимость предварительной (перед пуском) подачи предупредительного звукового сигнала, извещающего обслуживающий механизмы персонал о предстоящем их пуске. Требуемая продолжительность сигнала до начала пуска, способы подачи команды начала пуска (вручную диспетчером или автоматически), способы и время съема сигнала (вручную или автоматически, через определенную выдержку времени, либо последним или промежуточными из пускаемых механизмов и т. п.) должны быть определены в проекте.
Предупредительный звуковой сигнал не обязателен у индивидуально пускаемых дистанционно механизмов (кроме конвейеров независимо от их протяженности), если во время работы этих механизмов постоянное присутствие около них персонала, управляющего их технологическим процессом, не предусмотрено и они установлены в местах, нормально доступных лишь квалифицированному обслуживающему персоналу. У таких механизмов должно быть предусмотрено вывешивание табличек (плакатов), требующих внимания, ввиду возможности их неожиданного пуска.
Если в ПТС имеются механизмы, возле которых во время их работы обязательно постоянное присутствие персонала, управляющего их технологическим процессом, то дистанционный пуск участка ПТС с такими механизмами должен быть обусловлен необходимостью не только предварительной подачи предупредительного звукового сигнала, но и предварительного получения сигналов о готовности каждого из этих механизмов к пуску.
В зависимости от степени сложности ПТС рекомендуется предусматривать для нее одностороннюю громкоговорящую диспетчерскую радиосвязь.
2.71. Токоведущие части и не изолированные от них детали, с которыми по условиям эксплуатации обслуживающий персонал вынужден периодически соприкасаться, как, например, детали в некоторых установках индукционного нагрева, должны быть надежно ограждены от случайного с ними соприкосновения; ограждения должны иметь блокировки, автоматически снимающие напряжение при их открывании. В случаях, когда устройство таких ограждений практически невозможно, как, например, у электродов дуговых печей, должны быть предусмотрены световые сигналы «Включено» и «Отключено», включающиеся автоматически и сигнализирующие о наличии или отсутствии напряжения на токоведущих частях. Эти сигналы должны быть хорошо различимы с любого места возможного доступа к неогражденным токоведущим частям.
Такие ограждения или сигнализация не обязательны при напряжении установки не более 12 В.
2.72. В электроустановках с элементами, охлаждаемыми водой, в зависимости от их особенностей и степени водоохлаждения должна быть предусмотрена установка одного, двух или трех реле давления, струйных и температуры.
В случаях, когда прекращение протока пли перегрев охлаждающей воды даже на короткое время могут привести к аварии, а также в установках без обслуживающего персонала, реле должны давать импульс на автоматическое отключение установки. В остальных случаях они должны воздействовать на систему аварийной сигнализации.