Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Устройства защитного отключения
Защита от косвенного прикосновения к частям электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, выполняется устройством защитного отключения дифференциального типа (УЗО-Д) с током срабатывания от 6 мА (в розетках) до 500 мА (на вводах электроустановок). Принцип действия УЗО. У УЗО, как и у автоматического выключателя, есть тумблер для включения В (рис.4.3), являющийся частью механического размыкателя электрической цепи М. Когда включается тумблер, электрическая цепь замыкается и если к электрической цепи подключен какой-либо электроприбор, обладающий некоторым сопротивлением Rн, то по электрической цепи а б Рис. 4.3. Принцип действия УЗО: а - УЗО в нормальном режиме работы; б - срабатывание УЗО при утечке тока
потечет электрический ток. Проводники, по которым течет ток, а именно фазовый провод (фаза) и нейтральный провод (ноль) проходят черед кольцеобразную катушку суммирующего трансформатора. Пока никаких нарушений нет, сила тока I1 = I2, при этом токи направлены противоположно, а это значит, что в обмотке суммирующего трансформатора никаких электродвижущих сил не возникает. Если происходит обрыв фазного провода или пробой изоляции фазного провода на корпус электроприбора и при этом человек контактирует с корпусом, то возникает ток утечки Iу.. А это значит, что сила тока I1 = I2 + Iу. Так как I1 ≠ I2, то в обмотке суммирующего трансформатора индуцируется ЭДС, при этом сила тока в обмотке равна силе тока утечки. Размыкатель электрической цепи Р реагирует на этот ток утечки, другими словами — разностный или дифференциальный ток, и размыкает цепь. Происходит это в течение 0,025 – 0,5 секунды. УЗО имеет тестирующий блок «Т». Если нажать на эту кнопку при включенном УЗО, то электронный блок возбуждает в обмотке расчётный ток утечки. При этом должен сработать выключатель. Провод, идущий от нагрузки электроприбора до УЗО, является нейтральным достаточно условно. Если этот провод при нарушении изоляции замкнет на корпус или будет поврежден и человек будет касаться корпуса или той части этого провода, которая идет от нагрузки, то эффект будет почти таким же, вот только сила тока, проходящего через человека, уменьшится в зависимости от сопротивления. Чем меньше сила тока, проходящего через тело человека, и чем меньше время прохождения тока, тем более безопасными для здоровья человека будут последствия. Порог срабатывания УЗО бывает разный. На корпусе УЗО ток утечки может обозначаться по-разному, чаще всего как IΔ или IΔn, единица измерения - миллиамперы (мА). Значения тока срабатывания для различных случаев применения УЗО: IΔn = 5 мА. Требование установить УЗО именно с таким порогом срабатывания иногда встречается в инструкциях по монтажу теплых полов, однако отечественными нормами необходимость использования таких УЗО не оговаривается. IΔn = 10 мА. Такие УЗО рекомендуется устанавливать для розеток в ванной комнате, на кухне, в детских помещениях, а также для розеток, к которым будет подключаться электрооборудование, установленное или работающее на земле. IΔn = 30 мА. Для всех остальных розеток. Также можно использовать такие УЗО на вводе электричества в квартиру или дом и для освещения. IΔn = 100 мА и 300 мА. Только на вводе электричества в квартиру или дом для повышения пожарной безопасности. На корпусе УЗО обычно указывается максимальная сила тока, который данное УЗО может пропускать продолжительное время, обозначается как In, единица измерения - амперы. В настоящее время для бытовых нужд чаще всего используются УЗО, рассчитанные на 6, 10, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 и 125 А. Если сила тока в электрической цепи будет больше, то УЗО не отключится, а сгорит, в этом его принципиальное отличие от автоматического выключателя. Поэтому подбирать УЗО нужно с таким расчетом, чтобы максимальное значение силы тока на корпусе УЗО было больше максимальной пропускной способности автоматического выключателя или пробкового выключателя.
Электрическая сеть TN-C Для питания большинства промышленных электроустановок 220/380 В сейчас обычно применяется трехфазная четырехпроводная электрическая сеть TN-C (рис. 4.4). Основная защитная функция возложена на систему зануления, при которой замыкание фазы на корпус оборудования должно приводить к его отключению с помощью токовых защит. Четвертый проводник питающей сети совмещает функции нулевого рабочего (N) Рис. 4.4. Схема электроснабжения установки с классическим занулением (сеть TN-C)
и нулевого защитного (РЕ) проводников. Совмещенный (нулевой и защитный) РЕN-проводник согласно ПУЭ должен иметь проводимость, не меньшую половины проводимости фазного проводника. Во вводных устройствах электроустановок с зануленным оборудованием устраивается совмещенная шина PEN. Объединение нулевых и заземляющих проводников допускается только в том месте сети, где установлены коммутационные аппараты аварийного отключения. В такой электрической сети фактически используется земля в качестве параллельного проводника для тока нулевого провода, поэтому применение УЗО-Д в этой сети недостаточно эффективно. При несимметрии напряжений сети в аварийных режимах (при КЗ и неполнофазном режиме) по земле протекает значительный блуждающий ток, не попадающий в зону действия токовых защит в фазных проводниках. У потребителей с малым сопротивлением заземляющего устройства наблюдается появление в нулевой жиле питающего кабеля блуждающего тока от других электроустановок. Чем меньше сопротивление заземлений в сети TN-C, тем больше блуждающие токи, которые создают дополнительную опасность пожара и электротравматизма. В случае если сопротивление заземляющего устройства у потребителя меньше, чем на питающей подстанции, в аварийном режиме создаются неблагоприятные условия для всех прочих потребителей. При КЗ на вводном устройстве часто выгорает контакт в нулевом проводнике, сеть переходит в режим ТТ и весь аварийный сверхток протекает по земле и последовательно включенным заземлениям подстанции и потребителя. При этом у других потребителей подстанции напряжение прикосновения на корпусах занулённого оборудования превышает все допустимые значения. Необходимо отметить, что допустимое сопротивление заземления источника питания 4 Ом было установлено с учетом того, что при падении фазного провода даже на мокрую землю или в грязь его сопротивление растеканию будет не менее 15 – 20 Ом. Меньшие сопротивления растеканию создают неблагоприятные условия по электробезопасности для всех электроустановок подстанции. В этой ситуации при низких сопротивлениях повторного заземления у потребителей происходит фактическое "распределение аварии" по всем прочим потребителям. Чтобы исключить это, необходимо сопоставить допустимые пределы разницы сопротивлений заземляющих устройств источника питания и потребителя. Однако в существующей технической практике и в расчетах это не принято. Нарушение целостности нулевого или защитного проводника может быть долго не замечено, и при КЗ неожиданно наступает тяжелая аварийная ситуация с отказом защит. В случае обрыва РЕ-проводника оборудование может работать при параметрах рабочего режима, близких к номинальным, но без заземления. Электрическая сеть TN-S Электрическая сеть TN-S (рис. 4.5) — это трехфазная пятипроводная сеть. В ней N-проводники разделяются с РЕ-проводниками на шинах PEN подстанции и далее идут раздельно на всем протяжении. Шины N и шины РЕ вводных устройств потребителей изолированы одна от другой, N- и РЕ-проводники равны по сечению и разделены. Это создает хорошие условия для применения УЗО-Д. В такой сети токи несимметрии и нулевой последовательности в нормальном режиме не протекают по заземляющим устройствам и РЕ-проводникам. При обрыве в цепи N-проводника нарушается работа сети однофазных потребителей, возникает сильный перекос фаз, но условия электробезопасности не нарушаются. При обрыве N-проводника и КЗ на корпус оборудования ток достигает уставок срабатывания защит фазных проводников. При обрыве РЕ-проводника питающей линии сохраняется работа всех потребителей в номинальном режиме, но оборудование остается заземленным только на собственные заземлители — фактически в режиме сети ТТ. Рис. 4.5. Схема электроустановки с нулевым и защитным раздельными проводниками (сеть TN-S)
Электрическая сеть TN-C-S В этой сети (рис. 4.6) питание потребителей осуществляется по трехфазной четырехпроводной линии с объединенным РЕN-проводником. Рис. 4.6. Схема электроустановки с нулевым и защитным проводниками, имеющими соединение до ввода — «быстрое зануление» (сеть TN-C-S)
В распределительной сети на вводных устройствах потребителей происходит разделение РЕ и N проводников, равных по сечению и выполненных из цветного металла. Эта сеть по многим параметрам несущественно отличается от сети TN-C, но условия электробезопасности для однофазных потребителей в ней лучше. Расход проводниковых материалов в распределительной сети TN-C-S на 20 – 30 % выше, чем в сети TN-C. Наличие в сетях TN-C и TN-C-S общего PEN-проводника и его заземления снижает значение потенциала N- и РЕ-проводников между собой и относительно земли при коммутационных и атмосферных перенапряжениях. Это может оказаться преимуществом перед сетями TN-S и ТТ при питании электронной техники, имеющей емкостные связи между N- и РЕ-проводниками, особенно в зоне сильного электромагнитного влияния высоковольтных ЛЭП. Электрическая сеть ТT Электрическая сеть ТТ (рис. 4.7) — это трехфазная четырехпроводная сеть, в которой нулевые проводники питающей линии используются только для протекания рабочих и аварийных токов и не применяются в системе заземления. Корпуса оборудования не зануляются. Совместная работа сетей TN и ТТ нежелательна, а при отсутствии защитно-отключающего устройства типа УЗО-Д вообще не допустима. При КЗ в сети ТТ и малом сопротивлении заземлений в сети TN происходят большое смещение нейтрали и вынос потенциала на зануленные корпуса потребителей. Рис. 4.7. Схема электроустановки с нулевым рабочим проводником и защитным заземлением электроустановки (сеть TT)
При переходе с сети TN-C на сеть ТТ не требуется прокладка дополнительных проводников, но необходима обязательная установка УЗО-Д, а в фазных проводниках - коммутационного аппарата типа контактора или автомата с независимым расцепителем на вводе у потребителей для немедленного отключения электроустановки при КЗ на РЕ-проводники. При КЗ на корпус независимо от соотношения сопротивлений заземлений в сети ТТ выноса потенциала на корпуса оборудования других потребителей не происходит. |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 560. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |