|
采区低压保护装置主要有过负荷保护和短路保护两种，因开关的不同而设置不同，需根据开关内所设置的保护装置进行整定。过负荷保护的动作值按照大于额定电流整定，短路保护的动作值按照大于最大工作电流整定，并按照保护范围末端最小两相短路电流进行校验。 一、 熔断器熔体的选择计算 在选择井下低压开关设备时，熔断器的型式和电压等级已经确定，在此仅限于选择熔体和校验熔断器的分断能力。 1. 按正常条件选取熔体额定电流 1) 保护电缆支线 对于鼠笼型电动机，熔断器作短路保护，熔体的额定电流IN.F按下式计算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif 式中 1.8~2.5——当电动机起动时，保证熔体不熔化的系数。在不经常起动或负荷较轻、起动较快的条件下，系数取2.5；而对于频繁起动或负荷较重、起动时间较长的电动机，系数取1.8~2。 IN.F——熔体的额定电流，A； IN.st——电动机的额定起动电流，A。若被保护的是几台同时起动的电动机，则此电流应为这几台电动机的额定起动电流之和。 井下采、掘、运机械常用电动机的额定电流和额定起动电流。可由表7-14中查到。如果没有具体 资料可查，可按电动机额定电流的5~7倍近似地估算其额定起动电流，电动机功率较大者取偏大值，一般取6倍，即： IN.st=（5~7）IN≈6IN 式中 IN——电动机的额定电流，A； 对于380V电动机，其额定电流可按IN＝2PN估算； 对于660V电动机，其额定电流可按IN＝1.15PN估算。 PN——鼠笼型电动机的额定容量，kW。 2) 保护干线电缆 保护干线电缆熔体的额定电流可按下式计算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif+∑IN 式中 1.8~2.5——系数的意义与取值同前式。 ∑IN——其余电动机的额定电流之和，A； IN.st——被保护干线中起动电流最大的一台或同时起动电流最大的多台鼠笼型电动机的起动电流，A。 由于电动机的实际起动电流常常小于额定值，故上式中按额定起动电流计算结果偏大，在选择熔体额定电流时，宜取接近或略小于计算值，或者在上式中，以电动机的实际起动电流进行计算： 3) 保护照明变压器和电钻变压器 在照明变压器和电钻变压器的一次侧装设熔断器进行短路保护时，其熔体的额定电流选择如下： (1) 对于照明变压器中做过载和短路保护，按下式选择： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif 式中 IN.——熔体的额定电流，A； IN ——照明负荷的额定电流，A； KTr ——变压器的变压比； 1.2~1.4——可靠系数. (2) 对于电钻变压器熔断器作短路保护，按下式选择： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif 式中 1.8~2.5——系数的意义与取值同前式)；其余符号和系数的意义同前。 IN.st——容量最大的电钻电动机额定起动电流，A; ∑IN——其余负荷额定电流之和，A； 4) 保护127V的照明线路 对于127V的照明线路，熔断器作过载和短路保护，熔体的额定电流IN.F按下式计算： IN.F≥∑IN ( 式中：∑IN ——照明灯额定电流之和，A. 2. 按最小两相短路电流校验灵敏度 按短路电流校验灵敏度Ks的公式如下： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif 式中 Isc——被保护线路末端的最小两相短路电流，A； IN.F——所选熔体的额定电流，A； 4~7——保证熔体在短路故障出现时能够及时熔断的系数，见表7-1。 表7-1 熔断灵敏度系数
电 压/v
|
熔体的额定电流/A
|
灵敏度系数
|
380、660
|
20、25、35、45、60、80、100 125 160 200
|
≥7 ≥6.4 ≥5 ≥4
|
127 36
|
6~60 6~60
|
≥4 ≥5
|
在照明变压器和电钻变压器一次侧，所装熔体的额定电流值最大不得超过表7-2的规定，否则就不能保护变压器二次侧端子发生的两相短路故障。 表7-2干式电钻照明变压器一次测允许的熔体最大额定电流
额定电压V
|
380/133
|
660/133
|
1140/133
|
额定容量kVA
|
Y,y或D,y
|
Y,y或D,d
|
Y,d或D,y
|
y,d或D,y
|
Y,d或D,d
|
Y,y或D,y
|
2.5
|
10
|
15
|
6
|
10
|
3
|
6
|
4
|
15
|
25
|
10
|
15
|
6
|
10
|
3. 所选熔体与电缆截面的配合 为了不使电缆在短路时过热损坏，要求熔体的额定电流应与其所保护的电缆截面相配合。熔体的额定电流与电缆的最小截面相配合的关系见表7-3 4. 熔断器分断能力的校验 熔断器分断能力的校验，目的在于保证熔断器能够将其保护范围内的最大三相短路电流切断，并使电弧可靠地熄灭。熔断器的分断能力可按下式进行校验： IR.F ≥I(3)sc.max 式中 IRF——熔断器的极限分断电流，A； I(3)sc.max——保护范围内的最大三相短路电流A。 表7-3熔体额定电流与电缆最小截面配合表（额定电压为380V或660V）
熔体的 额定电流
|
允许两相短路电流最小值
|
允许的最小电缆线芯截面 (mm2)
|
允许的最大长时负荷电流 (A)
|
(A)
|
(A)
|
橡套电缆
|
铜芯铠装电缆
|
橡套电缆
|
铜芯铠装电缆
|
20 25 35 60 80 100 125 160 200
|
140 175 245 420 560 700 800 800 800
|
2.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 (35)
|
2.5 4 6 10 16 25 35
|
36 46 64 85 113 138 173
|
30 40 52 70 95 125 155
|
一般熔断器的分断能力都比较大，特别是RTO系列熔断器，在380v电压下，它的极限分断电流可达50kA，井下低压电网短路电流都不会超过这个数值，可不必校验。但是对于像RMl和RMl0系列15A和60A的熔断器，它的分断能力比较小，假若把它设置在采区变电所及其附近，只要变压器容量稍微大一点，二次侧的短路电流就可能超过它，并使其损坏。在使用时应引起注意。务必进行验算。 一、 过电流继电器的整定计算 瞬时动作的过电流继电器或过电流脱扣器作短路保护，只作短路保护整定即可。电子式过电流保护装置具有过载、断相、短路等多种保护功能。短路保护整定与过载保护整定值有关，因此应先整定过载保护，再整定短路保护。由于智能型开关中各种保护的整定值由程序按过载保护动作值自行设定，故只需设定过载保护的动作值即可。对于各短路保护还需按实际整定值进行灵敏度校验。 1. 保护装置动作值的整定计算 1) 保护单台或同时起动的多台鼠笼型电动机支线 (1) 过负荷保护： Ia.o=IN ) 式中 Ia.o——过负荷保护的动作电流值，A； IN—单台或同时起动的多台电动机的额定电流，A。 (2) 短路保护： Ia.s≥IN。st 式中 Ia.s——短路保护的动作电流，A； IN.st——单台或同时起动的多台电动机的起动电流，A。 2) 保护不同时起动的多台用电设备干线 (1) 过负荷保护： Ia.o≥1.1Ica (2) 式中 Ica——线路的最大长时工作电流（由7-10式求得），A； 1.1——考虑负荷计算误差的可靠系数。 (3) 短路保护： Ia.s ≥IN.st+∑IN 式中 Ia.s ——短路保护的动作电流值，A； IN.st——起动电流最大的一台或同时起动电流最大的多台电动机起动电流， A。 ∑IN ——其余电动机的额定电流之和，A。 3) 变压器二次侧总馈电开关的整定 (1) 过负荷保护 Ia=I2N.T 式中 I2N.T——变压器二次侧的额定电流，A。 (2) 短路保护 Ia ≥IN.st+∑IN 式中 Ia——短路保护的动作电流值，A； IN.st——变压器所带负荷中起动电流最大的一台、或同时起动电流最大的多台电动机的起动电流，A。 ∑IN ——其余电动机的额定电流之和，A。 2. 灵敏度校验 校验灵敏度 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif 式中 Ks——保护装置的灵敏系数； Isc(2) ——保护范围末端的最小两相短路电流，A。 Ia.s——根据计算的整定值查开关技术数据(见表)确定的实际整定值，A 若经校验灵敏度不能满足上式时，可采取以下措施： (1) 加大干线或支线电缆截面。 (2) 设法减少低压电缆线路的长度。 (3) 采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。 (4) 换用大容量变压器或采取变压器并联。 (5) 增设分段保护开关。 (6) 采用移动变电站或移动变压器。 二、 热继电器及其整定计算 热继电器(或热元件)作过载保护，其整定电流为： Ia≥ΣIN 式中 Ia——热继电器的动作电流值，A； ΣIN——所保护的电动机额定电流之和，A。 对于短时重复起动的电动机，由于热的积累，使得热继电器可能在起动过程中动作，故取值应稍大些。但应注意，如果热继电器的动作是因为负荷太大，电动机起动困难引起的，则取值不应加大，以免烧毁电动机。此外用一台开关控制几台电动机时，虽然热继电器的整定值可按式计算，但是如果负荷分配不均，也很难实现电动机的过负荷保护。 对于限流式热继电器中的电磁元件，按上述过流继电器的短路保护进行整定和校验。
| 
