Задачка про диф.автомат

Сообщение **Jackson** » 07 май 2021, 20:46

Приветствую!

В трёхфазной трёхпроводной сети 3х400 В 50 Гц асинхронный трёхфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (беличье колесо) мощностью 5 кВт запитан через диф.автомат соответствующего номинала. В клеммной коробке двигателя происходит пробой одной из фаз (пусть будет "А") на корпус.

Вопрос: сработает ли диф.автомат? Если сработает, то по какой из уставок (перегрузка, К.З., диф.ток)? Ответ просьба обосновать.

Задача сводится к нахождению емкостного тока между неповрежденными фазами и землей/корпусом двигателя, парохода или чего еще, на что коротит фаза.. А для этого нужна протяженность сети (всей). И расчет погонной емкости кабеля - вряд-ли для кабелей 0,4 производители этим озадачивались.

Сообщение **Ryzhij** » 08 май 2021, 15:00

Никита писал(а): ↑07 май 2021, 21:51 Вопрос: сработает ли диф.автомат? Если сработает, то по какой из уставок (перегрузка, К.З., диф.ток)? Ответ просьба обосновать.

Ответ зависит от типа сети (TN, TT, IT] и схемы включения двигателя.

Сообщение **Jackson** » 08 май 2021, 19:30

Ryzhij писал(а): ↑08 май 2021, 15:00 Ответ зависит от типа сети (TN, TT, IT]

Jackson писал(а): ↑07 май 2021, 20:46 В трёхфазной трёхпроводной сети

Сообщение **Nicolayy** » 08 май 2021, 23:20

Jackson писал(а): ↑07 май 2021, 20:46 В трёхфазной трёхпроводной сети...

А корпус двигателя вообще заземлен?
Ну, тупой, конечно, вопрос, учитывая, что речь о дифавтомате, но всё же...

Сообщение **Ryzhij** » 08 май 2021, 23:32

Jackson писал(а): ↑08 май 2021, 19:30
Ryzhij писал(а): ↑08 май 2021, 15:00 Ответ зависит от типа сети (TN, TT, IT]
Jackson писал(а): ↑07 май 2021, 20:46 В трёхфазной трёхпроводной сети

Видите ли, уважаемый коллега, вне зависимости от того, сколько проводов Вы решили использовать для питания симметричной трехфазной нагрузки, по виду используемого способа защиты от косвенного прикосновения сами сети подразделяются на несколько типов. И в разных сетях используются разные аппараты защитного отключения, потому как работают они на разных принципах.
В приведённом Вами примере какая система уравнивания потенциалов используется? TN, TT или IT? Диф.автоматы работают в разных типах сетей по-разному.
В случае использования IT при одиночном замыкании на корпус не сработает ни одна из защит в диф.автомате. Сработает схема контроля изоляции, которая обязательно должна быть в подобных электроустановках.

Ryzhij писал(а): ↑08 май 2021, 23:32 В случае использования IT при одиночном замыкании на корпус не сработает ни одна из защит в диф.автомате.

Диф автомат - это ТТНП по своему принципу. И для сетей, измеряемых километрами, вполне себе может отловить 3I0, особенно для 10мА.
А я вот еще сумбура подкину - на фидер, кроме всего прочего, до повреждения была включена вращающаяся машина (иначе откуда в борно напряжение) :)

Сообщение **Jackson** » 09 май 2021, 08:31

Ryzhij писал(а): ↑08 май 2021, 23:32 В приведённом Вами примере какая система уравнивания потенциалов используется?

Коллега, ещё раз.
ТРЁХпроводная ТРЁХфазная сеть. Это значит что никаких других проводников НЕТ. От слова "совсем", нигде. Тут нет вариантов.

Nicolayy писал(а): ↑08 май 2021, 23:20 А корпус двигателя вообще заземлен?
Ну, тупой, конечно, вопрос, учитывая, что речь о дифавтомате, но всё же...

Нормальный вопрос. Пусть будет заземлён. Хотя, это не имеет значения.

Отправлено спустя 2 минуты 3 секунды:

Никита писал(а): ↑09 май 2021, 00:33 для сетей, измеряемых километрами

0,4 кВ?

Сообщение **Roman_33** » 09 май 2021, 08:50

Я думаю не сработает,потому как:

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 08:33 ТРЁХпроводная ТРЁХфазная сеть. Это значит что никаких других проводников НЕТ. От слова "совсем", нигде. Тут нет вариантов.

Сообщение **Nicolayy** » 09 май 2021, 09:31

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 08:33 Пусть будет заземлён.

Одна из фаз на землю (корпус) => дифавтомат сработает по КЗ. В чем тогда, собственно, вопрос?

Сообщение **Ryzhij** » 09 май 2021, 10:32

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 08:33 ТРЁХпроводная ТРЁХфазная сеть. Это значит что никаких других проводников НЕТ. От слова "совсем", нигде. Тут нет вариантов.

В сетях низкого напряжения такая схема не применяется.
От слов НЕЛЬЗЯ ВА-АЩЕ.
Потому и нельзя, что ни одна из общепринятых простых и надежных защит не срабатывает при одиночном замыкании на корпус.
Автономная мобильная электроустановка может иметь подобную схему, но, согластесь, это не сеть.

Сообщение **Jackson** » 09 май 2021, 10:33

Nicolayy писал(а): ↑09 май 2021, 09:31 В чем тогда, собственно, вопрос?

:)
Ждём ещё вариантов с обоснованием.

Я-то этот опыт в натуре проводил со всеми замерами. И причина у вопроса есть - не волнуйтесь, озвучу.

Отправлено спустя 14 секунд:

Ryzhij писал(а): ↑09 май 2021, 10:32 В сетях низкого напряжения такая схема не применяется.

Неправда

Отправлено спустя 1 минуту 4 секунды:

Ryzhij писал(а): ↑09 май 2021, 10:32 От слов НЕЛЬЗЯ ВА-АЩЕ.

Тоже неправда. Каждый рабочий день с такими сетями работаю.

Сообщение **Nicolayy** » 09 май 2021, 10:54

Jackson, Вы имеете ввиду, что коротнули фазу на землю в клеммной коробке двигателя, но дифавтомат быстрее сработал не по КЗ, а по другой уставке?

Сообщение **Ryzhij** » 09 май 2021, 10:59

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 10:35
Ryzhij писал(а): ↑
От слов НЕЛЬЗЯ ВА-АЩЕ.

Тоже неправда. Каждый рабочий день с такими сетями работаю.

Бортовая сеть не является сетью в общепромышленном понимании.
Так что ПРАВДА.

Сообщение **Jackson** » 09 май 2021, 11:03

Ryzhij писал(а): ↑09 май 2021, 10:32 Автономная мобильная электроустановка может иметь подобную схему, но, согластесь, это не сеть

Как это не сеть? У нас полстраны именно таких сетей, электрификация дошла далеко не в каждый уголок страны. Но там чаще всего 4-проводная всё-таки сеть.

Отправлено спустя 1 минуту 54 секунды:

Ryzhij писал(а): ↑09 май 2021, 10:59 Бортовая сеть не является сетью в общепромышленном понимании

Это проблема всё-таки чьего-то конкретного понимания, а не общепромышленного. И почему именно бортовая....
И вопрос был совсем не об этом. Не надо подгонять вопрос под свой ответ.

Сообщение **Roman_33** » 09 май 2021, 11:05

Nicolayy писал(а): ↑09 май 2021, 10:54 Jackson, Вы имеете ввиду, что коротнули фазу на землю в клеммной коробке двигателя, но дифавтомат быстрее сработал не по КЗ, а по другой уставке?

Это проблемы сети с изолированной нейтралью, там однофазное замыкание на землю не вызывает срабатывание защиты от к.з. и перегрузки.

Сообщение **Ryzhij** » 09 май 2021, 11:14

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 11:05 У нас полстраны именно таких сетей, электрификация дошла далеко не в каждый уголок страны. Но там чаще всего 4-проводная всё-таки сеть.

Да, ПУЭ и другие нормативы чаще все-таки читают и исполняют даже в нашей стране.

Не надо удивляться, что аппарат защиты, предназначенный для работы в одних типах систем, неработоспособен в других.
Соответствие весьма важно.
Как в анекдоте: "Либо крестик снимите, либо трусы наденьте".

Jackson писал(а): ↑07 май 2021, 20:46 В трёхфазной трёхпроводной сети 3х400 В 50 Гц

Диф. автомат электронный или электромеханический? Что подключено к клемме N?

Сообщение **Ryzhij** » 09 май 2021, 12:45

Универсал писал(а): ↑09 май 2021, 12:07 Диф. автомат электронный или электромеханический? Что подключено к клемме N?

Три проводника не предполагают использование нейтрали.
Нет петли протекания тока - нет параметра защиты.

Диф. автомат срабатывает от векторной суммы фазных токов и нейтрали. Либо от перегрузки по току. В вашем случае нет причин для срабатывания. Токи не изменятся при замыкании фазы на корпус при изолированной нейтрали.
Диф. автомат всё-таки электронный или электромеханический?

Ждём ещё вариантов с обоснованием

Обоснование простое - ничего не сработает, потому что не должно сработать. Более того, для береговых объектов - должно не сработать, такие сети применяются именно для безопасности людей и возможности продолжить работу при первом КЗ. Когда строили IT-сеть для отделения реанимации, там были запрещены даже тепловые расцепители. Да, контроль тока и температуры трансов и изоляции были, но исключительно "на сигнал".
Откуда в таких сетях УЗО - вопрос отдельный.

Jackson писал(а): ↑09 май 2021, 10:350,4 кВ?

Редкое явление, но возможное. В процессе участвует вся сеть, от источника до последнего потребителя всех фидеров.
Среднепотолочное значение для десятки - пол-ампера на километр сетей. ПУЭ предписывает не более 20-30А. На низком - и по закону Ома ток на порядок ниже, и площади другие, и оболочек и брони обычно нет. Опять же, с потолка, можно взять 5мА на километр сетей. На крупном объекте пара километров кабеля - вполне реальна. Но, опять же, при применении IT в промышленном и гражданском строительстве, жёстко указано требование минимизации длины линий от трансформатора до приемника. И это обычно десяток-два метров. Тоже не сработает.

Сообщение **Jackson** » 10 май 2021, 10:11

Универсал писал(а): ↑09 май 2021, 12:07 Диф. автомат электронный или электромеханический?

Не знаю. :) Пусть будет механический.

Универсал писал(а): ↑09 май 2021, 12:07 Что подключено к клемме N?

Сеть трёхфазная трёхпроводная. Других проводов нет.

Никита писал(а): ↑09 май 2021, 14:06 Редкое явление, но возможное.

Согласен. Но полагаю что на такое редкое явление хватит ума не ставить диф.защиту, удалённую на несколько километров, ибо без толку. Мне в голову даже не приходит - зачем.

Сообщение **Andreywys** » 10 май 2021, 12:31

Я могу, конечно, ошибаться, но сработает и УЗО и К.З. При кз одной фазы произойдет разбаланс токов в трансформаторе и реле УЗО сработает. Ну и при кз на землю ток поднимется до уставки и сработает автомат защиты. Я хз, что отработает быстрее, поднимется ток и отработает электромагнитный расцепитель или сработает реле от расбаланса токов.
Я вообще плохо представляю как будет работать узо с двигателем, учитывая что очень часто бывает в двигателе разные токи по фазам, т.к. сопротивление обмоток немного отличается, особенно после ремонта.

согласно пуэ 1.7.58, в сетях IT 0,4кв для защиты от ОЗЗ устанавливают систему контроля изоляции или УЗО. Значит УЗО должно сработать, раз стоит дифавтомат.

Sokolov_Dmitry писал(а): ↑10 май 2021, 13:48 согласно пуэ 1.7.58, в сетях IT 0,4кв для защиты от ОЗЗ устанавливают систему контроля изоляции или УЗО. Значит УЗО должно сработать, раз стоит дифавтомат.

Как говорил к2р Малютин, "там же черным по белому красными буквами написано" :

Питание электроустановок напряжением до 1 кВ переменного тока от источника с изолированной нейтралью с применением системы следует выполнять, как правило, при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части, связанные с системой уравнивания потенциалов.

Значит, при первом КЗ сработать не должно:) Правда, непонятен смысл УЗО, какая ему разница - металлическое КЗ на землю или через тело...

Jackson писал(а): ↑10 май 2021, 10:11 полагаю что на такое редкое явление хватит ума не ставить диф.защиту, удалённую на несколько километров, ибо без толку

Ну на самом деле, явление сети 0,4 в несколько километров - явление не редкое. В бытность прорабом на здание столовой в 300кв.м одного только ВВГнг 3х1,5 выписывал 800м. А еще розетки были. И электроотопление. И технология.. И раз уж фантазия разыгралась и представил себе сеть без нейтрали во всем здании, то и кабель от подстанции (в броне) тоже вносит немалый вклад в ток КЗ. Еще раз - при таком допущении ток от точки повреждения идет через всю сеть. И, кстати, чем ближе УЗО к месту повреждения, тем, формально, у него меньше шансов сработать, т.к. часть тока идет через УЗО, а часть через емкость фидера с повреждением. На практике - один со всей сетью несравним, один хрен почти все пойдет через УЗО.
Косвенно это одна из причин, по которой в сетях с глухозаземленной нейтралью в голове не ставят УЗО на 30-10мА - есть шансы срабатывания даже при полностью исправной изоляции.
Но опять же, это фантазии. На деле протяженность таких сетей должна быть минимальной. А учитывая современные тенденции прокладки в пластиковой гофре и изначального предположения об отсутствии земляной жилы в самом кабеле, предполагаю что этим можно пренебречь.