Электротехника / Электроснабжение периметра от ИБП (Вход 3ф, выход 1ф), ток однофазного КЗ  

Добрый день!

Прошу совета по вопросу электроснабжения охранной сигнализации периметра промышленного объекта.

Питание охранных приборов будет осуществляться из одной точки – от центрального источника бесперебойного питания (ИБП), размещаемого в стоечном шкафу 19”. На вход ИБП подаются три фазы, на выходе же – одна фаза. Схему из паспорта на ИБП смотрите ниже.
Для охраны периметра проектом предусматриваются две питающих линии ВБбШвнг 5х16 и 5х25 длиной 2 800 и 3 600 м соответственно, прокладываемых в земле.
Вопрос 1: Правильно ли я считаю, что можно установить по три однополюсных автоматических выключателя на каждую питающую линию, далее объединённых в один пятижильный кабель? И это объединение не будет считаться нарушением пункта 8.4.6 ТКП 339-2011 ?

Ток однофазного короткого замыкания в конце двух питающих линий (5х16 и 5х25) получились 34А и 39А соответственно. Для чувствительности автомата к токам КЗ в конце линии проектом предусмотрены модульные автоматические выключатели марки Eaton FAZ-Z10/1 c характеристикой срабатывания типа Z (Iэл.магн.расц. = 2.. 3* Iном). В моём случае ток срабатывания электромагнитного расцепителя составит Iэл.магн.расц. =20.. 30 А.

Вопрос 2: Чем опасен ток однофазного КЗ в конце линии, если по расчёту ток КЗ – небольшой? Сечение питающей линии позволяет пропускать этот ток, не разрушаясь. К чему может привести неотключённая авария в конце линии?

Вопрос 3: Как можно сигнализировать о сработке однополюсного автомата? Я хотел бы предусмотреть какие-нибудь лампы, которые бы загорались при отключении группового автомата (в случае КЗ, например). Сложность в том, что силовое оборудование будет устанавливаться в стоечном шкафу 19”, под автоматы мне выделят только бокс марки КП-АВ. Мне требуется самая простая схема, буду признателен за пример.

так нельзя, будет считаться.
Опасен маленький ток в конце линии потому что такое КЗ не увидит расцепитель автомата, решается применением автомата с независимым расцепителем и токовым реле.

доп контакт можно приставить к любому автомату практически.

Пункт 8.4.6  ТКП-339 распространяется на жилые и общественные здания. У меня же - наружные сети. Применением трёх однополюсных автоматов вместо одного трёхполюсного я хочу добиться задачи - максимально сохранить работоспособность электроприёмников сигнализации периметра.

тогда поставьте предохранители

Так а чем собственно опасен ток КЗ,  к которому нечувствителен условный автомат, что получится в итоге? Однофазное КЗ перерастёт в междуфазное?..

В моём случае я выбрал автомат с характеристикой Z, мои автоматы чувствительны к токам однофазного КЗ.
Токовые реле типа УНЗ я применять бы не хотел - моя аппаратура будет размещаться в стоечном шкафу 19".

ну вы просто неправильно выбрали автомат в итоге, который не защищает линию. Правильно или нет и что потом случится у нас такого вопроса не стоит.

Мой вопрос - скорее теоретический, на практике я не встречался с низкими токами КЗ. Мне бы хотелось знать физику процесса

повторюсь вопрос элементарный, решается 3 способами: 1. Автомат с НР + токовое реле, 2. Секционированием, т.е. посреди линии ставится ящик с автоматом меньшего номинала, который видит КЗ в конце. 3. Ставят диф. автомат, при росте тока растет ток утечки УЗО и оно срабатывает.

Сергей, подскажите, пожалуйста, как рассчитать ток утечки при токе однофазного КЗ в 34А и длине линии в 2 800 метра?

Не вся аппаратура Eatona поставляется на рынок бывшего совка , уточните с местным представителем этой фирмы возможность поставки нескольких таких автоматов в вашу страну .

По той же самой формуле. Только ставите амперы свои 34 А. Но у вам этот вариант поставить УЗО не пройдетт. Так как сам кабель дает 24мА. А при КЗ у вас будет 37 мА.

Автоматика Eaton поставляется без проблем, и СССР тут ни при чём.
Позиция, конечно, заказная. Срок поставки - около 4 недель.

По расчёту утечка от тока нагрузки в 34 А составляет : 0,4 мА * 34 А = 13,6 мА.
естественный ток утечки на 1 м линии составляет 10 мкА. В моём случае длина в 2 800 м, естественная утечка: 10 мкА * 2800м = 28 000 мкА или 28 мА.

Суммарная величина тока утечки составит: 13,6 + 28 = 41,6 мА. Тогда нужно выбирать дифавтомат с номинальным током срабатывания на 300 мА  (из-за ограничения величиной 1/3 от номинала дифавтомата)?

Повторюсь, проектируемое силовое оборудование будет устанавливаться в стоечном шкафу 19”, под автоматы мне выделят только бокс марки КП-АВ. Проблематично там установить УНЗ.

Он у вас не сработает так как ток КЗ 34 А больше он не будет. Значит и ток утечки подыматься не будет, и не перейдет черту тока утечки 41 мА

1 Повторюсь, у меня частный случай, при котором проектируемые автоматы устанавливаются не в отдельном щите, а ставятся в металлическом боксе марки КП-АВ (ёмкость 22 модуля, 1 ряд). КП-АВ устанавливается внутрь стоечного шкафа 19”, внутрь которого монтируется активное оборудование охранки. Место под автомат для НР и токовое реле - нет. В связи с этим я применил модульные автоматы с характеристикой срабатывания типа Z (ток срабатывания электромагнитного расцепителя находится в диапазоне 2.. 3 Iном). Конкретно в моём случае - ток сработки электромагнитного расцепителя составит не более 30 Ампер. Т.е. по условию чувствительности к токам однофазного КЗ мои автоматы проходят.

2 Секционирование в моём частном случае не вариант. Заказчик отказался от сторонних щитов на периметре. Конечно, будут щитки для охранки, но периметр предприятия достаточно протяжённый (два полукольца длиной 2 800 и 3 600 м соответственно). Если сработает автоматика на периметре, то забор останется без охранки на время, пока персонал доберётся до периметра. Поэтому нужно защитную автоматику нужно ставить рядом с ИБП.

3 Дифавтоматы тоже не вариант. Во вложении смотрите расчёт токов утечки по группам №1 и №2 в нормальном и аварийном режимах. Как писал Anatoliy ранее, мои дифавтоматы не сработают при КЗ, т.к. утечка подыматься не будет при КЗ, следовательно, от дифа толку не будет.

Не уводите разговор в сторону.

В начале темы я обозначил три вопроса, на которые мне интересно мнение опытных инженеров.

Защита от КЗ у меня выполняется, схемы прикладывал.

1) Формально - не будет, хотя принципиальных отличий между вашим случаем и п. 8.4.6 нету. Еще можно притянуть п. 5.3.30 ПУЭ-6 2 абзац: "Коммутационные аппараты в цепях электродвигателей должны отключать от сети одновременно все проводники , находящиеся под напряжением"(хотя там другая идея). А прямого запрета я для вашего случая не встречал. Согласно п.2.1.1 ПУЭ-6, кабель 5х25мм2 относится к кабельным линиям и к нему предъявляются требования главы 2.3. Кабель же 5х16, согласно того же пункта, относится к электропроводкам, но к нему те же требования (4 абзац). В главе 2.3, повторюсь, прямого запрета на это нету. Еще непонятно, считать ли ваши кабельные линии как объединение групповых линий в одном кабеле или как "один кабель - одна линия с одной фазой, но расщепленной и защищенной тремя аппаратами.
2) А как на этот ток отреагирует ИБП ? Наверняка в нем отработает защита, если будет превышен его номинал по току. Логичней, если при токе КЗ отключится линейный аппарат. С натяжкой можно еще сюда приплести селективность.
3) Как вариант - у ТДМ(и не только) есть на дин-рейку держатель предохранителей ДПВ 10х38 1П+плавкая вставка. В характеристиках указывается наличие индикации срабатывания. И должно быть подешевле.

И вдогонку:  я правильно понимаю, там где на ЭП показаны фазы L1,L2,L3 - речь ведь про жилы ? У нас же однофазный выход после ИБП. И как у вас при 1ф подключении на 220В при мощности 1,488кВт получился ток 3,93А ? Аналогично и для второй линии.

Спасибо за наводку на держатель предохранителей! Теперь буду уточнять наличие графиков время-токовых характеристик на монтируемые предохранители. Потребуется проверить, чтобы время срабатывания предохранителей при токах КЗ составляло не более 0,4 секунды. Возможно, есть быстродействующие предохранители ?

да, Вы верно поняли: L1,L2,L3 - это условное обозначение подключения электроприёмников с условным чередованием "фаз". На самом деле, фаза - одна, расщеплена на три ветки по условию проверки падения напряжения в линии. Мощность нагрузки в 1,488 кВт - это суммарная мощность по трём расщеплённым фазам. Для наиболее загруженной "фазы" мощность нагрузки составила 0,52 кВт при коэффициенте мощности 0,6, соотвественно, ток нагрузки наиболее загруженной фазы - 3,93А.

По рубильникам-предохранителям: посмотрел каталог Eaton, раздел с быстродействующими предохранителями. Во вложении к сообщению можно видеть, что при номинальном токе плавкой вставки 10А, предохранитель сработает при коротком замыкании в размере 22А за время 4 секунды. А требуется, чтобы предохранитель разомкнул цепь как для групповой линии за время не более 0,4 секунды. Поэтому нужно оставлять автомат марки FAZ с типом срабатывания Z.

Давайте читать внимательнее сообщения. Моё оборудование будет размещено в металлическом боксе марки КП-АВ (ёмкость 22 модуля, 1 ряд). КП-АВ устанавливается внутрь стоечного шкафа 19”, внутрь которого монтируется активное оборудование охранки.
В бокс КП-АВ можно установить модульное оборудование (автомат и РН), токовое реле марки УНЗ там не станет.

Повторюсь, Заказчик против размещения шкафов с автоматами на периметре. Если сработает автоматика на периметре, то забор останется без охранки на время, пока персонал доберётся до периметра. А рядом с телекоммуникационным шкафом есть кабинет дежурного электрика.

Предложенные держатели предохранителей или, если по-простому, реечные рубильники именно модульного исполнения. Имеют индикацию срабатывания предохранителя (если выбрать предохранитель с бойком). Это решение - дешёвое и надёжное. Уже жирный плюс. Минус - время срабатывания плавкой вставки меня не устраивает. Насколько я помню ТКП 339-2011, в групповых сетях аппараты защиты должны сработать за время не более 0,4 секунды.

.
эти разумные решения вам не понравились, а дешевые предохранители на DIN-рейку, где нет места - устроили.
кто и когда их будет менять ?
и кто будет их искать и хранить ?
.
не противоречите ли вы себе в требованиях к вариантам ?
кроме того, очень странное решение - затащить электрощит в слаботочный шкаф ...., зачем ?
вы там можете не подружиться со слаботочными кабелями и наводки на них будут.

Ответил на сообщения выше, до Вашего изменения сообщения.

токовые реле есть и на DIN-рейку.

Мне нужно токовое реле, производимое в Беларуси. Витебский производитель БИНАР выпускает УНЗ, но на дин-рейку они не становятся.

есть и ваш производитель токовых реле на DIN-рейку.
потом найду ...., сейчас некогда.

Конкретно в моём случае наводки не страшны. Охранка выполняется на оптическом кабеле.
А телекоммуникационный шкаф внутри имеет металлическую полку, разделяющую ТКШ на два как бы "отсека": отсек слаботочки  и отсек с ИБП, аккумуляторными расширениями к нему и моим боксом КП-АВ.

вот любите вы создавать себе проблемы, потом успешно их преодолевать, а зачем ?
если вы проектировщик и должны уметь общаться с заказчиком и объяснять ему свои требования.
никогда не видел в телекоммуникационном шкафу электрощитов ..., перепроектировал этих шкафов немеряно, всегда электрощиты снаружи и не обязательно рядом.
внутри телеком.щита могут быть только ИБП и то внизу ...

куда вы присоедините корпус телекоммуникационного щита, там (на корпусе) находится заземление всех слаботочных кабелей и активного телекоммуникационного оборудования ?

Я проектирую не полноценный электротехнический щит, а так... щиточек. Не вижу препятствий к его установке в телекоммуникационном шкафу. Повторюсь. конкретно в моём случае надо устанавливать автоматы внутри  ТКШ

Предполагал приводить отдельный медный провод сечения 1х16 от ГЗШ здания на корпус ТКШ. А если посмотрите на схему, то питающая ТКШ линия имеет сечение 3х25 мм.кв.

в системе ТКШ могут применяться FE-проводник и отдельное ЗУ.

а есть ссылка на нормативку, где это можно прочитать? При условии, что от смежников не поступало задания на отдельное заземляющее устройство.

это во многом зависит от того что там будет по активному оборудованию IT

именно поэтому лучше не лезть туда где мы не должны быть.
например сложно представить себе, что во ВРУ (ГРЩ) может быть сервер, патч-панели или кросс телефонный или какие нибудь кабели видеосистем.

🫵 А ВЫ прислали письма для Архива разъяснений стройотрасли?!
Ждем ваших писем-разъяснений от МАиС, Стройтехнорм, Экспертизы, МЧС, БСЦ, РНТЦ и т.д. для наполнения  разрабатываемого Архива писем-разъяснений стройотрасли.