Всі існуючі експлуатовані або знову споруджуються електричні мережі повинні бути забезпечені необхідними і достатніми засобами захисту, перш за все, від ураження електричним струмом людей, які працюють з цими мережами, ділянок ланцюгів і електрообладнання від струмів перевантаження, струмів короткого замикання, пікових струмів. Ці струми можуть привести до пошкодження як самих мереж, так і електроприладів, що працюють в цих мережах.

Кожна трансформаторна підстанція, кожна повітряна лінія, кожна кабельна лінія і розподільні внутрішньобудинкові мережі, кожен електроприймач мають апарати захисту, що забезпечують їх безперебійну і надійну роботу.

Таких апаратів на даний момент в світі є величезний вибір. Їх можна підібрати по типу, по способу підключення, за параметрами захисту. Апарати захисту електроустаткування і електричних мереж дуже велика група і включає в себе такі апарати як: плавкі вставки (запобіжники), автоматичні вимикачі, різноманітні реле (струмові, теплові, напруги і т. П.).

Плавкі запобіжники захищають ділянку ланцюга від струмових перевантажень і коротких замикань. Поділяються на одноразові запобіжники і запобіжники зі змінними вставками. Використовуються і в промисловості і в побуті. Існують запобіжники працюють на напрузі до 1 кВ і так само високовольтні запобіжники встановлені, що працюють на напрузі вище 1000В (наприклад, плавкі запобіжники на трансформаторах власних потреб підстанцій 6 / 0,4 кВ). Зручність в експлуатації, простота конструкції і легкість при заміні забезпечили запобіжників дуже велику поширеність.

Детальніше про плавкі запобіжники і їх використання для захисту електроустановок дивіться тут:

Плавкі запобіжники ПР-2 і ПН-2 - пристрій, технічні характеристики

Плавкі високовольтні запобіжники ПКТ, ПКН, ПВТ

Автоматичні вимикачі грають ту ж роль, що і запобіжники. Тільки в порівнянні з ними мають більш складну конструкцію. Але при цьому користуватися автоматичними вимикачами набагато зручніше. У разі виникнення, наприклад, короткого замикання в мережі в слідстві старіння ізоляції, автоматичний вимикач відключить від харчування пошкоджену ділянку. При цьому сам легко відновлюється, не вимагає заміни на новий і після проведення ремонтних робіт буде знову захищати свою ділянку мережі. Так само користуватися вимикачами зручно при проведенні будь-яких регламентних ремонтних робіт.

Виробляються автоматичні вимикачі з широким спектром номінальних струмів. Що дозволяє підібрати потрібний практично під будь-яке завдання. Працюють вимикачі на напрузі до 1 кВ і на напрузі понад 1 кВ (високовольтні вимикачі).

Високовольтні вимикачі, для забезпечення чіткого розчеплення контактів і запобігання появи дуги виробляються вакуумними, наповненими інертним газом або маслонаповненими.

На відміну від плавких запобіжників автоматичні вимикачі виробляються як для однофазних так і для трифазних мереж. Тобто існують одно-, двох-, трьох-, чотириполюсні вимикачі контролюючі три фази трифазної мережі.

Наприклад, при появі короткого замикання на землю однієї з жил кабелю живлення електродвигуна автоматичний вимикач відключить харчування на всіх трьох, а не на одній пошкодженої. Так як після зникнення однієї фази електродвигун продовжив би роботу на двох. Що не припустимо, тому що є аварійним режимом роботи і може привести до передчасного виходу його з ладу. Автоматичні вимикачі виробляються для роботи з постійним і змінним напругою.

Детальніше про автоматичні вимикачі дивіться тут:

Пристрій автоматичного вимикача

Расцепители автоматичного вимикача

Автоматичні вимикачі АП-50

Про вимикачі на напругу вище 1000В:

Високовольтні вимикачі: класифікація, пристрій, принцип дії

Елегазові вимикачі 110 кВ і вище

Так само для захисту електроустаткування і електричних мереж розроблено безліч різноманітних реле. Під кожну задачу можна підібрати необхідне реле.

Теплове реле - найпоширеніший тип захисту електродвигунів, нагрівачів, будь-яких силових приладів від струмів перевантаження. Принцип його дії заснований на можливості електричного струму нагрівати провідник, по якому він протікає. Основна частина теплового реле - биметаллическая пластина . Яка при нагріванні згинається і тим самим розриває контакт. Нагрівання пластини відбувається при перевищенні струмом його допустимого значення.

Теплові реле - пристрій, принцип дії, технічні характеристики

Струмові реле, контролюючі величину струму в мережі, реле напруги, що реагують на зміни напруги харчування, реле диференціального струму, що спрацьовують при виникнення струму витоку.

Як правило такі струми витоку дуже малі, і автоматичні вимикачі спільно з запобіжниками на них не реагують, але можуть викликати смертельне ураження людини при контакті його з корпусом несправного приладу. При великій кількості електроприймачів пов'язані з мобільним через диференціальне реле, для зменшення габаритів силового щита, яке живить ці електроприймачі, використовують комбіновані автомати.

Поєднують в собі пристрої автоматичного вимикача і диференціального реле (автомати диференційного захисту або дифавтомати). Часто використання таких комбінованих захисних пристроїв буває вельми актуально. При цьому знижуються габарити силового шафи, полегшується монтаж і отже зменшуються витрати на установку.

Дивіться також: Класифікація апаратів диференційного захисту

На основі реле на виробництві збирають шафи релейних захистів. Збірні шафи релейних захистів забезпечують стабільну роботу споживачів різних категорій . Прикладом такого захисту є зібраний на базі реле і цифрових блоків захистів автоматичне введення резерву (АВР). Надійний спосіб забезпечення споживачів резервним електропостачанням, при втраті основного.

Для роботи АВР необхідна наявність хоча б двох джерел живлення. Для споживачів першої категорії наявність пристрою АВР є обов'язковою умовою. Так як перебої в електропостачанні для цієї категорії споживачів може призвести до небезпеки для життя людей, порушення технологічних процесів, матеріальних збитків.

Пристрої захисту повинні вибиратися відповідно до параметрів споживача, характеристиці провідників, струмів короткого замикання, типу навантаження.