Захисне електричне розділення кіл

P = U×I×cosj ,                                           (7.12)

а також змінної косинусоїдальної складової, що змінюється в часі з частотою у два рази більшої кругової промислової частоти w, тобто:

p = P–S×cos (2wt + y_u + y_i) ,                                        (7.13)

де S = U × I×= – повна потужність; Q = U×I×sinj–реактивна потужність, яка для індуктивного навантаження Q = Q_L> 0, а для ємнісного – Q = Q_С< 0.

Зазначимо, що в комплексній формі повна потужність задається виразом:

                     (7.14)

Для промислових мереж (повітряних чи кабельних) реактивна складова змінного струму викликає небезпеку для людини, яка використовує живлення електрообладнання та ручні електричні машини безпосередньо від мережі. Зокрема, довгі та розгалужені повітряні мережі мають відносно значну ємність і, як наслідок, ємнісний струм. З другого боку, мережі, які завантажені електродвигунами мають значний індуктивний струм.

Наявність ємнісного й індуктивного опорів та, відповідно, падінь напруги на цих опорах, призводить до додаткового навантаження мережі реактивними (ємнісно-індуктивними) струмами, які за величиною, як правило, значно більші активних (корисних) струмів. Вказані реактивні струмипредставляють головну небезпеку працівникам, які знаходяться в умовах прямого і непрямого дотику до електропровідних частин електроустановок. Виникає проблема захисту працівників від реактивних струмів.

Тому як один із ефективних засобів підвищення електробезпеки є застосування захисного (електричного) розділення– відокремлення одного електричного кола від другого в електроустановках напругою до 1 кВ за допомогою подвійної ізоляції, або основної ізоляції та захисного екрану, або за допомогою посиленої ізоляції.

Інструментально мережа приймача електроенергії відокремлюється від живильної мережі за допомогою розділяючий трансформатора (РТ)– трансформатора, вторинні обмотки якого відокремлені від первинної обмотки та оболонки за допомогою захисного електричного розділення кіл.

Опір витоку ділянки за РТ більше опору всієї мережі, а ємність ділянки відносно землі менше ємності всієї мережі. В результаті цього струм однофазного КЗ на землю відносно менше, а також однофазний дотик людини до вказаної ділянки мережі менш небезпечно.

Як правило, розділення мережі (кіл) застосовується як підключення окремих споживачів (груп споживачів) через розділяючі трансформатори (рис. 7.34).

Розділення електричної мережі на окремі, електрично не зв’язані між собою ділянки за допомогою РТ здійснюється в електроустановках напругою до 1 кВ, які експлуатуються в умовах підвищеної небезпеки. Маються на увазі пересувні електроустановки, ручний електрифікований інструмент тощо.

Таким чином, захисне електричне розділення мережі застосовується, як правило, для одного кола. Найбільша робоча напруга відокремленого кола не повинно перевищувати 500В. Живлення відділеного електричного кола належить здійснювати від РТ, відповідно вимогам ДСТУ 3225, або від іншого джерела, яке забезпечує рівноцінну ступінь безпеки. Струмоведучі частини кола, які живляться від РТ, не повинні мати з’єднань з заземлювальними частинами та захисними провідниками інших кіл. Провідники кіл, які живляться від РТ, рекомендуються прокладати окремо від інших кіл.

Рис. 7.34.Схема розділяючого трансформатора

До РТ та електроприймача (споживача електроенергії) пред’являються наступні конструктивні та організаційно-технічні вимоги:

1)  заземлення вторинної обмотки трансформатора не допускається;

2) корпус трансформатора в залежності від режиму нейтралі мережі, яка живить первинну обмотку, повинен бути заземлений або занулений;

3) вторинна напруга не повинна перевищувати 380 В ;

4) заземлення корпусу електроприймача, який живиться від РТ, не вимагається;

5) від одного трансформатора дозволяється живлення тільки одного електроприймача з номінальним струмом плавкої вставки або розчіплювала автомату на первинній стороні не більше 15 А;

6) допускається живлення декількох електроприймачів від одного РТ за умови виконання таких вимог:

· відкриті провідні частини відділеного кола не повинні мати електричного зв’язку з металевим корпусом джерела живлення;

· відкриті провідні частини відділеного кола слід з’єднувати між собою ізольованими незаземленими провідниками додаткової (місцевої) системи зрівнювання потенціалів, яка не має з’єднань з захисними провідниками і відкритими провідними частинами інших кіл;

· штепсельні розетки повинні мати захисний контакт, підключений до місцевої незаземленої системи зрівнювання потенціалів;

· гнучкі кабелі, за виключенням живлячих електрообладнання класу II, повинні мати захисний провідник, що застосовується як провідник зрівнювання потенціалів;

· час автоматичного відключення живлення у випадку подвійного замикання різних фаз на дві відкриті провідні частини не повинно перевищувати час, вказаний в табл. 7.8.

_____________________________________________________________________________