Защита от кз, посоветуйте

Есть прибор, который определяет нагрузку в сети 220В и отключает питание при перегрузке, например при 5А и более. Используется или катушка типа ZMCT103C или датчик Холла на ACS712, оба справляются.

Еще есть задача отключать при КЗ. Успеют ли эти датчики поймать КЗ и отключить сеть до того как что-то сгорит? Или есть схема проще и эффективнее? Пробовать варианты методом тыка что-то боязно. )

 

Поймать КЗ до его начала можно - если использовать "машину времени". А её еще не придумали. А если КЗ произошло - значит УЖЕ что-то "сгорело". Можно только минимизировать последствия. Как это делается - знаете.
ПС. Когда боятся тяжелых последствий от возможного КЗ - включают в цепь питания ограничивающее сопротивление, например лампу накаливания. Дешево и сердито.

 

электромагнитный расцепитель на максимальный ток и тепловой расцепитель на предельный ток. Всё это есть в любом автоматическом выключателе.

 

Вопрос же в скорости ее срабатывания.

 

Старая добрая классика. Электромагнитный расцепитель мгновенного действия и реагирует на КЗ. Тепловая защита с выдержкой времени. Реагирует на перегрузку. При этом в простейшем устройстве реализована зависимость временной задержки от силы тока.

 

Для поиграться после БП с ограничением тока пойдёт.

 

любая электромеханика будет медленной. Но и ток при КЗ развивается не столь быстро. Хотите быстро - ставьте электронные коммутаторы.

 

А Вы определились когда у Вас перегруз а когда КЗ?

 

Вот для этого две защиты и ставят. Для перегруза с выдержкой времени, а для КЗ - мгновенного действия.

 

если рассуждать так, что обработка значений с этих датчиков идёт 1 раз в секунду, то например если КЗ произойдёт в первую миллисекунду после того как система определила, что всё в норме, то в течение оставшихся 999 мс может выгореть всё - в том числе и система

 

Я добился времени срабатывания порядка 30-40 мс, это быстро или нет?

 

время покажет

 

Есть данные за какое время, например, плавкие предохранители цепь размыкают?

 

с КЗ не всё так просто. Если почитать пособия и нормативку по проектированию электросетей, то при КЗ обязательное условие - селективность. Например, входной автомат на щиток должен отрабатывать с некоторой задержкой, чем групповой. Т.е. групповой не селективный, все остальные с выдержкой времени (селективный) Это делается для того, чтобы при КЗ не отключить всех потребителей, а только коротнувшую группу.
Если посмотреть время-токовую харатеристику любого автомата, то по ней видно, что чем выше ток КЗ, тем быстрее сработает автомат. Это очень важно с точки зрения защиты человека от поражения электрическим током. Как повысить ток КЗ. Существует заблуждение, что заземление защищает человека от поражения электрическим током. При КЗ на корпус это не так. Даже при равенстве сопротивлений питающих и заземляющего провода на корпусе окажется 115 вольт. Но сопротивление заземляющего провода всегда выше, чем питающих, а значит и напряжение на корпусе будет также выше. Чтобы понизить это напряжение, обязательно выполняется защитное зануление. Оно же весьма сильно поднимает ток КЗ, что способствует скорейшему отключению коротнувшего участка цепи.
Казалось бы, что так ток КЗ можно поднять до бесконечности. Но нет. При расчёте кабельных линий его специально ограничивают на значениях, при которых автомат останется способным отключить цепь. В противном случае он потянет дугу, пока сам не перегорит. Для бытовых автоматов предельный ток КЗ не должен превышать 4кА, редко 6кА.

плавкие предохранители разные. Время размыкания цепи зависит от конструкции предохранителя, а так же тока в цепи, как я писал выше. Можно посмотреть типовой предохранитель в даташите у LittleFuse.

 

Кто-бы засомневался, но я спорить не буду. Напомню, я энергетик. И диплом инженера-электрика тоже имеется. С внутридомовыми, цеховыми и т.д. сетями знаком меньше. Я работаю с наружными сетями 10 - 110 кВ, но что такое селективность, избирательнось защиты и как это увязать необходимой зоной действия сталкивался. Извечный вопрос всех релейщиков. Если не рассматривать сложные защиты, но мы имеем на выходе две основные - максимальная токовая защита (МТЗ) и токовая отсечка (ТО). Селективность МТЗ задаётся временной задержкой. На отходящей линии минимум (бывает и 0), на вводном вылючателе секции шин больше, на высокой стороне питающего трансформатора ещё больше. Обычно шаг 0,5 сек. Зачем на отходящей линии ставить задержку? Что-бы она не выключалась от стартового тока, включения мощных потребителей и т.д. На ТО временая задержка не применяестя. Она должна срабатывать мгновенно. Да конечно

Даже существует понятие "собственное время отключения выключателя". Зависит как от типа так и от технического состояния выключателя и часто приносит сюрпризы. Но всё равно условно считаем что отключение происходит мгновенно. Селективность обеспечиваем токовыми уставками повышая их по мере продвижения к источнику питания. Вот в автоматах и ставят эти две защиты. Электромагнитный расцепитель это ТО а тепловая защита это МТЗ.
Ну а по заземлению, то делать его надо правильно. Некоторые "инженеры" загоняют единичный стержень до водоноса, получают сопротивление в десятые доли омма а людей всёравно лупит. Другие делают контур да с решеткой под местом оператора и хоть сопротивление несколько омм, а людей спасает.

 

по заземлению я уже писал. В случае КЗ единственная его задача - обеспечить ток КЗ в случае пробоя на металлический корпус. Безопасным переменным напряжением в нормальных условиях (в помещениях с повышенной опасностью) являются 42 вольта. Такого напряжения на корпусе при КЗ на него не будет никогда. Оно будет всегда выше. Поэтому единственное спасение - скорость отключения цепи. Расчёт на то, что даже если человек в этот момент прикоснётся, то в этот момент сердечная мышца будет расслаблена, что не приведёт к её фибрилляции.
По нормативке (и это уже не ПУЭ, а какой-то СП) сопротивление заземляющего устройства для сетей 230/400 вольт не должно превышать 4 Ом в наихудших условиях. Давайте посчитаем: 230/4 = 60 ампер. Сюда добавим сопротивление питающих жил, сопротивление контактов коммутационной аппаратуры. 60 ампер тока КЗ для типового автомата 16 ампер (в однофазку больше нельзя) обеспечит отключение в течение 1-2 периодов сети. С защитным занулением этот ток можно повысить до 200 ампер, что обеспечит отключение автомата за полпериода или даже быстрее.

обязательное дополнение к заземлению - система СУП. Она выравнивает потенциалы между токопроводящими элементами и корпусом прибора, который оказался под фазным напряжением.