Меню

Перегруз по току это

Перегрузка электрической цепи: основные причины, как защититься

Перегрузка — это условия оперирования электрически не поврежденной цепи, которые вызывают сверхток (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1]).

В электрических цепях электроустановки здания могут возникать сверхтоки при отсутствии в них электрических повреждений. Причиной появления этих сверхтоков является перегрузка электрических цепей.

Причины возникновения перегрузки в электрической цепи.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] описывает причины возникновения перегрузки в электрических цепях следующим образом:

« Вероятность возникновения перегрузки в одних электрических цепях существенно больше, чем в других. Перегрузка маловероятна в распределительных электрических цепях, а также в конечных электрических цепях, имеющих в своем составе только стационарные электроприемники, например, стационарные электрические светильники. В конечных электрических цепях штепсельных розеток вероятность перегрузки значительно выше, поскольку число и мощность подключенных к ним электроприемников могут изменяться в широких диапазонах. В какой-то момент времени сумма электрических токов всех одновременно работающих переносных, передвижных и стационарных электроприемников, которые подключены к штепсельным розеткам, может превысить номинальный ток их конечной электрической цепи. То есть возникнет перегрузка. »

Как защититься от перегрузки в электрических цепях?

Длительная перегрузка проводников может вызвать их сильный нагрев и стать причиной пожара в здании. Поэтому в электроустановках зданий выполняют специальные мероприятия по защите их частей от перегрузок. С этой целью электрические цепи защищают устройствами защиты от сверхтока, которые в том числе должны своевременно отключать токи перегрузки.

Перегрузки часто возникают во время переходных процессов в электрических цепях, например, при включении какого-либо электрооборудования. Пусковые токи электрооборудования могут в 5–7 и более раз превышать их номинальные токи и вызывать кратковременные перегрузки. Однако устройства защиты от сверхтока не должны отключать электрические цепи, которые они защищают, при появлении в них кратковременных пусковых токов.

Источник

Ток перегрузки: что это такое, определение, защита

Что такое ток перегрузки?

Ток перегрузки (overload current) — это сверхток в электрической цепи при перегрузке (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013) [1].

Харечко Ю.В. конкретизировал понятие «ток перегрузки» следующим образом [2]:

« Ток перегрузки представляет собой разновидность сверхтока, который может возникнуть в какой-либо части электроустановки здания при появлении в ней перегрузки. При этом в указанной части электроустановки здания отсутствуют электрические повреждения. Вероятность появления тока перегрузки в одних электрических цепях существенно больше, чем в других. В конечных электрических цепях освещения, в которых используют стационарные электрические светильники, а также в других конечных электрических цепях, имеющих в своем составе только стационарные электроприемники, вероятность появления длительного тока перегрузки мала. В конечных электрических цепях штепсельных розеток вероятность возникновения тока перегрузки значительно выше. »

В какой-то момент времени сумма электрических токов всех одновременно работающих переносных и передвижных электроприемников, подключенных к штепсельным розеткам, может превысить номинальный ток их конечной электрической цепи.

Защита от тока перегрузки.

О том, как следует защищать электрические цепи в электроустановках зданий от токов перегрузки, на мой взгляд, максимально ёмко написал Харечко Ю.В. в своей книге [2]:

« Длительное протекание тока перегрузки по проводникам может вызвать их сильный нагрев и стать причиной пожара в здании. Поэтому электрические цепи в электроустановках зданий защищают от токов перегрузки с помощью устройств защиты от сверхтока – автоматических выключателей и плавких предохранителей. »

Харечко Ю.В. дополняет [2]:

« В большинстве электрических цепей электроустановки здания могут возникать кратковременные токи перегрузки, которые представляют собой пусковые токи электрооборудования. Например, при включении асинхронных электродвигателей пусковые токи могут в 5–7 раз превышать их номинальные токи. При включении светильников с лампами накаливания пусковой ток может превышать десятикратный номинальный ток. »

Продолжительность промежутка времени, в течение которого протекают пусковые токи, зависит от характеристик электрооборудования. Например, для асинхронных электродвигателей пусковые токи протекают в течение нескольких секунд, а при тяжелых пусках – десятки секунд. Пусковые токи при включении ламп накаливания протекают в течение долей секунды. Устройства защиты от сверхтока не должны отключать защищаемые ими электрические цепи при появлении в них пусковых токов, поскольку в противном случае электрооборудование не сможет нормально функционировать.

Источник

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателейАнализ повреждений асинхронных двигателей показывает, что основной причиной их выхода из строя является разрушение изоляции из-за перегрева.

Перегрузка электротехнического изделия (устройства) — превышение фактического значения мощности или тока электротехнического изделия (устройства) над номинальным значением. (ГОСТ 18311-80).

Температура нагрева обмоток электродви гателя зависит от теплотехнических характеристик двигателя и параметров окружающей среды. Часть выделяемого в двигателе тепла идет на нагрев обмоток, а остальное отдается в окружающую среду. На процесс нагрева влияют такие физические параметры, как теплоемкость и теплоотдача .

В зависимости от теплового состояния электродвигателя и окружающего воздуха степень их влияния может быть различной. Если разность температур двигателя и окружающей среды невелика, а выделяемая энергия значительна, то ее основная часть поглощается обмоткой, сталью статора и ротора, корпусом двигателя и другими его частями. Происходит интенсивный рост температуры изоляции . По мере нагрева все больше проявляется влияние теплоотдачи. Процесс устанавливается после достижения равновесия между выделяемым теплом и теплом, отдаваемым в окружающую среду.

Читайте также:  Измеритель параметров постоянного тока

Повышение тока сверх допустимого значения не сразу приводит к аварийному состоянию . Требуется некоторое время, прежде чем статор и ротор нагреются до предельной температуры. Поэтому нет необходимости в том, чтобы защита реагировала на каждое превышение тока. Она должна отключать машину только в тех случаях, когда возникает опасность быстрого износа изоляции.

С точки зрения нагрева изоляции большое значение имеют величина и длительность протекания токов, превышающих номинальное значение. Эти параметры зависят прежде всего от характера технологического процесса.

Перегрузки электродвигателя технологического происхождения

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателейПерегрузки электродвигателя, вызванные периодическим увеличением момента на валу рабочей машины. В таких станках и установках мощность электродвигателя все время изменяется. Трудно заметить сколько-нибудь длительный промежуток времени, в течение которого ток оставался бы неизменным по величине. На валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока.

Такие перегрузки обычно не вызывают перегрева обмоток электродвигателя, имеющих сравнительно большую тепловую инерцию. Однако при достаточно большой длительности и неоднократной повторности создается опасный нагрев электродвигателя. Защита должна «различать» эти режимы. Она не должна реагировать на кратковременные толчки нагрузки.

В других машинах могут возникать сравнительно небольшие, но длительные перегрузки. Обмотки электродвигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно электродвигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. В этом случае отключение не обязательно. Таким образом, и здесь защита электродвигателя должна «различать» опасную перегрузку от неопасной.

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Аварийные перегрузки электродвигателя

Кроме перегрузок технологического происхождения , могут быть аварийные перегрузки , возникающие по другим причинам (авария в питающей линии, заклинивание рабочих органов, снижение напряжения и др.). Они создают своеобразные режимы работы асинхронного двигателя и выдвигают свои требования к средствам защиты . Рассмотрим поведение асинхронного двигателя в характерных аварийных режимах.

Перегрузки при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой

Обычно электродвигатели выбирают с некоторым запасом по мощности. Кроме того, большую часть времени машины работают с недогрузкой. В результате ток двигателя часто значительно ниже номинального значения. Перегрузки возникают, как правило, при нарушениях технологии, поломках, заедании и заклинивании в рабочей машине.

Такие машины, как вентиляторы, центробежные насосы, ленточные и шнековые транспортеры, имеют спокойную постоянную или слабо изменяющуюся нагрузку. Кратковременные изменения подачи материала практически не влияют на нагрев электродвигателя. Их можно не принимать во внимание. Иное дело, если нарушения нормальных условий работы остаются на длительное время.

Большинство электроприводов имеет определенный запас мощности. Механические перегрузки прежде всего вызывают поломки деталей машины. Однако, принимая во внимание случайный характер их возникновения, нельзя быть уверенным, что при определенных обстоятельствах окажется перегруженным и электродвигатель. Например, это может случиться с двигателями шнековых транспортеров. Изменение физико-механических свойств транспортируемого материала (влажность, крупность частиц и т. д.) немедленно отражается на мощности, требуемой на его перемещение. Защита должна отключать электродвигатель при возникновении перегрузок, вызывающих опасный перегрев обмоток.

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Аварийные перегрузки электродвигателя

С точки зрения влияния длительных превышений тока на изоляцию следует различать два вида перегрузок по величине: сравнительно небольшие (до 50%) и большие (более 50%).

Действие первых проявляется не сразу, а постепенно, в то время как последствия вторых проявляются через короткое время. Если превышение температуры над допустимым значением невелико, то старение изоляции происходит медленно. Небольшие изменения в структуре изолирующего материала накапливаются постепенно. По мере возрастания температуры процесс старения значительно ускоряется.

Считают, что перегрев сверх допустимого на каждые 8 — 10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в два раза. Таким образом, перегрев на 40°С сокращает срок службы изоляции в 32 раза! Хоть это и много, но обнаруживается оно после многих месяцев эксплуатации.

При больших перегрузках (более 50%) изоляция быстро разрушается под действием высокой температуры.

Для анализа процесса нагрева воспользуемся упрощенной моделью двигателя. Повышение тока вызывает увеличение переменных потерь. Обмотка начинает нагреваться. Температура изоляции изменяется в соответствии с графиком на рисунке. Величина установившегося превышения температуры зависит от величины тока.

Через некоторое время после возникновения перегрузки температура обмоток достигает допустимого для данного класса изоляции значения. При больших перегрузках оно будет короче, при малых — длиннее. Таким образом, каждому значению перегрузки будет соответствовать свое допустимое время, которое можно считать безопасным для изоляции.

Зависимость допустимой длительности перегрузки от ее величины называется перегрузочной характеристикой электродвигателя . Теплофизические свойства электродвигателей разных типов имеют некоторые отличия, также отличаются и их характеристики. На рисунке сплошной линией показана одна из таких характеристик.

Перегрузочная характеристика электродвигателя (сплошная линия) и желаемая характеристика защиты (пунктирная линия)

Из приведенной характеристики можно сформулировать одно из основных требований к защите перегрузок, действующей в зависимости от тока. Она должна срабатывать в зависимости от величины перегрузки. Э дает возможность исключить ложные срабатывания при неопасных бросках тока, возникающие, например, при пуске двигателя. Защита должна срабатывать только при попадании в область недопустимых значений тока и длительности его протекания. Ее желаемая характеристика, показанная на рисунке пунктирной линией, должна всегда располагаться под перегрузочной характеристикой двигателя.

На работу защиты влияет ряд факторов (неточность настройки, разброс параметров и др.), в результате действия которых наблюдаются отклонения от средних значений времени срабатывания. Поэтому пунктирную кривую на графике следует рассматривать как некую среднюю характеристику. Для того чтобы в результате действия случайных факторов характеристики не пересеклись, что вызовет неправильное отключение двигателя, необходимо обеспечить определенный запас. Фактически приходится иметь дело не с отдельной характеристикой, а с защитной зоной, учитывающей разброс времени срабатывания защиты.

Читайте также:  Электрический ток в металлах действия электрического тока направление электрического тока вариант 1

асинхронный электродвигательС точки зрения точного действия защиты электродвигателя желательно, чтобы обе характеристики были по возможности близки одна к другой. Это позволит избежать ненужное отключение при перегрузках, близких к допустимым. Однако при наличии большого разброса обеих характеристик достигнуть этого невозможно. Для того чтобы не попасть в зону недопустимых значений тока при случайных отклонениях от расчетных параметров, необходимо обеспечить определенный запас.

Характеристика защиты должна располагаться на некотором расстоянии от перегрузочной характеристики двигателя, чтобы исключить их взаимное пересечение. Но при этом получается проигрыш в точности действия защиты электродвигателя.

В области токов, близких к номинальному значению, появляется зона неопределенности. При попадании в эту зону нельзя точно сказать, сработает защита или нет.

Такой недостаток отсутствует у защиты, действующей в функции температуры обмоток. В отличие от токовой защиты она действует в зависимости от причины, вызывающей старение изоляции, ее нагрева. При достижении опасной для обмотки температуры она отключает двигатель независимо от причины, вызвавшей нагрев. Это — одно из главных достоинств температурной защиты .

Однако не следует преувеличивать недостаток токовой защиты. Дело в том, что двигатели имеют определенный запас по току. Номинальный ток электродвигателя всегда ниже того тока, при котором температура обмоток достигает допустимого значения. Его устанавливают, руководствуясь экономическими расчетами. Поэтому при номинальной нагрузке температура обмоток двигателя ниже допустимого значения. За счет этого и создается тепловой резерв двигателя, который в определенной степени компенсирует недостаток тепловых реле.

Многие факторы, от которых зависит тепловое состояние изоляции, имеют случайные отклонения. В связи с этим уточнения характеристик не всегда дают желаемый результат.

Перегрузки при переменном длительном режиме работы

асинхронный электродвигательНекоторые рабочие органы и механизмы создают нагрузку, изменяющуюся в больших пределах, как, например, в машинах для дробления, измельчения и других аналогичных операций. Здесь периодические перегрузки сопровождаются недогрузками вплоть до работы на холостом ходу. Каждое увеличение тока, взятое в отдельности, не приводит к опасному росту температуры. Однако, если их много и они повторяются достаточно часто, действие повышенной температуры на изоляцию быстро накапливается.

Процесс нагрева электродвигателя при переменной нагрузке отличается от процесса нагрева при постоянной или слабо выраженной переменной нагрузке. Различие проявляется как в ходе изменения температуры, так и в характере нагрева отдельных частей машины.

Вслед за изменениями нагрузки изменяется и температура обмоток. Из-за тепловой инерции двигателя колебания температуры имеют меньший размах. При достаточно высокой частоте нагрузки температуру обмоток можно считать практически неизменяющейся. Такой режим работы будет эквивалентен длительному режиму с постоянной нагрузкой. При низкой частоте (порядка сотых долей герца и ниже) колебания температуры становятся ощутимыми. Периодические перегревы обмотки могут сократить срок службы изоляции.

При больших колебаниях нагрузки с низкой частотой электродвигатель постоянно находится в переходном процессе. Температура его обмотки изменяется вслед за колебаниями нагрузки. Так как отдельные части машины имеют разные теплофизические параметры, то каждая из них нагревается посвоему.

Протекание тепловых переходных процессов при изменяющейся нагрузке — явление сложное и не всегда поддается расчету. Поэтому о температуре обмоток двигателя нельзя судить по току, протекающему в данный момент времени. Ввиду того, что отдельные части электродвигателя нагреваются по-разному, внутри электродвигателя происходят перетоки тепла из одной ее части в другие. Может быть и так, что после отключения электродвигателя температура обмоток статора будет расти за счет тепла, поступающего от ротора. Таким образом, величина тока может и не отражать степень нагрева изоляции. Следует также принять во внимание, что при некоторых режимах ротор будет нагреваться более интенсивно, а охлаждаться менее интенсивно, чем статор.

контроль нагрева электродвигателя

Сложность процессов теплообмена затрудняет контроль нагрева электродвигателя . Даже непосредственное измерение температуры обмоток может при некоторых условиях дать погрешность. Дело в том, что при неустановившихся тепловых процессах температура нагрева различных частей машины может быть разной и измерение в одной точке не может дать истинной картины. Тем не менее по сравнению с другими методами измерение температуры обмотки дает более точный результат.

Повторно-кратковременный режим работы можно отнести к наиболее неблагоприятному с точки зрения действия защиты. Периодическое включение в работу предполагает возможность кратковременной перегрузки двигателя. При этом величина перегрузки должна быть ограничена по условию нагрева обмоток не выше допустимого значения.

Защита, «следящая» за состоянием нагрева обмотки, должна получать соответствующий сигнал. Так как в переходных режимах ток и температура могут не соответствовать друг другу, то защита, действие которой основано на измерении тока, не может выполнять свою роль должным образом.

Источник



ток перегрузки

3.2.2 ток перегрузки: Сверхток в электрически не поврежденной цепи.

Примечание — Достаточно длительный ток перегрузки может привести к повреждению.

3.4.2.1 ток перегрузки: Сверхток в электрически неповрежденной цепи.

Примечание — Ток перегрузки может вызвать повреждение цепи, если будет протекать достаточно долго.

Читайте также:  Указатель напряжения тока мощности

3.3.124 ток перегрузки : Сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений.

15. Ток перегрузки

Наибольшее допустимое значение тока, кратковременно протекающего через разрядный промежуток, которое не вызывает потери работоспособности газоразрядного прибора

3.2.2 ток перегрузки (overload current): Сверхток в электрически не поврежденной цепи.

Примечание — Достаточно длительный ток перегрузки может привести к повреждению.

3.4.2.1 ток перегрузки: Сверхток в электрически неповрежденной цепи.

Примечание — Ток перегрузки может вызвать повреждение цепи, если будет протекать достаточно долго.

3.18 Ток перегрузки — сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений.

3.18 Ток перегрузки — сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений.

2.1.8 ток перегрузки : Сверхток в электрически не поврежденной цепи.

2.1.8 ток перегрузки: Сверхток, возникающий в неповрежденной электрической цепи.

3.1.5 ток перегрузки: Сверхток в электрически не поврежденной цепи.

3.1.5 ток перегрузки (overload current): Сверхток в электрически не поврежденной цепи.

Смотри также родственные термины:

3.38 ток перегрузки (цепи): Отношение время/ток для цепи, в которой превышена допустимая максимальная нагрузка, когда цепь находится в исправном состоянии.

Примечание — Не следует использовать термин «перегрузка» как синоним сверхтока.

3.38 ток перегрузки (цепи): Отношение время/ток для цепи, в которой превышена допустимая максимальная нагрузка, когда цепь находится в исправном состоянии.

Примечание — Не следует использовать термин «перегрузка» как синоним сверхтока.

ток перегрузки (электрической цепи)

(overload current (of an electric circuit)):

Сверхток, возникающий в электрической цепи, причиной которого не является короткое замыкание или замыкание на землю.

70. Ток перегрузки в обратном проводящем состоянии тиристора

E. Overload reverse conducting current

F. Courant de surcharge prévisible à l’état conducteur dans le sens inverse

Ток в обратном проводящем состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается.

Примечание. За время эксплуатации тиристора число воздействий током перегрузки не ограничивается

55. Ток перегрузки в открытом состоянии тиристора

E. Overload on-state current

F. Courant de surcharge prévisible à l’état passant

Ток в открытом состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается.

Примечание. За время эксплуатации тиристора число воздействий током перегрузки не ограничивается

42. Ток перегрузки выпрямительного диода

E. Overload forward current

F. Courant direct de surcharge prévisible

Значение прямого тока выпрямительного диода, длительное протекание которого вызвало бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается.

Примечание. За время эксплуатации диода число воздействий током перегрузки не ограничивается

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «ток перегрузки» в других словарях:

ток перегрузки — Сверхток в электрически не поврежденной цепи. [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] ток перегрузки Сверхток в электрически не поврежденной цепи. Примечание — Достаточно длительный ток перегрузки может привести к повреждению [ГОСТ Р 50345… … Справочник технического переводчика

ТОК ПЕРЕГРУЗКИ — сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений … Российская энциклопедия по охране труда

ток перегрузки — perkrovos srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. overload current vok. Überstrom, m rus. ток перегрузки, m pranc. courant de surcharge, m … Automatikos terminų žodynas

Ток перегрузки — – ток, величина которого превышает наибольшее номинальное значение. СТ МЭК 50(151) 78. Сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений. ГОСТ 30331.1 95 / Р 50571.1 93 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

Ток перегрузки — English: Overcurrent Сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений (по ГОСТ 30331.1 95 ГОСТ Р 50571.1 93) Ток, величина которого превышает наибольшее номинальное значение (по СТ МЭК 50(151) 78) Источник:… … Строительный словарь

ток перегрузки в обратном проводящем состоянии тиристора — Ток в обратном проводящем состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается. Обозначение Iпс,прг… … Справочник технического переводчика

ток перегрузки в открытом состоянии тиристора — Ток в открытом состоянии тиристора, который при длительном протекании вызвал бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается. Обозначение Iос,прг I(OV) Примечание… … Справочник технического переводчика

ток перегрузки выпрямительного диода — Iпрг I(OV) Значение прямого тока выпрямительного диода, длительное протекание которого вызвало бы превышение максимально допустимой температуры перехода, но который так ограничен во времени, что эта температура не превышается. Примечание За время … Справочник технического переводчика

ток перегрузки (в газоразрядном приборе) — ток перегрузки Наибольшее допустимое значение тока, кратковременно протекающего через разрядный промежуток, которое не вызывает потери работоспособности газоразрядного прибора [ГОСТ 20724 83] Тематики газоразрядные приборы … Справочник технического переводчика

ток перегрузки выпрямителя — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN rectifier overload current … Справочник технического переводчика

Источник