XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Аннотация:

 

В данной статье, согласно ГОСТ, дано определение устройств защитного отключения, представлены основные виды устройств защитного отключения, схемы их подключения в цепь, а так же устройства контроля напряжения фаз и обрыва нулевого провода, позволяющие повысить надежность устройств защитного отключения путем подачи сигнала о превышении допустимых значений напряжения и обрыве нулевого провода.

Annotation:

In this article, according to GOST the definition is given residual current circuit breaker, the main types of devices of protective shutdown, schemes of their connection in a circuit, and also devices of control of voltage of phases are presented and zero wire breakage, allowing to increase reliability of current circuit breaker by giving a signal on excess of admissible values of tension and breakage of the zero wire.

По ГОСТ 31603-2012 «Устройства защитного отключения переносного и аналогичного назначения, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхзвуков (УЗО-ДП). Общие требования и методы испытаний.» Устройства защитного отключения (УЗО) - Устройства предназначены для защиты людей от поражения электрическим током в случае прямого контакта, помимо защиты цепи, обеспечиваемой стационарными установками (например, автоматическими выключателями, управляемые дифференциальным током и установленные в квартирных щитках с номинальным дифференциальным управляющим током от 0,03 А).

Устройства включаются дополнительно в цепь однофазных или трехфазных приемников, не имеют собственного потребления электричества.

В системе заземления TN время автоматического срабатывания УЗО не должно превышать:

- 0,4с при напряжении 220В

0,2с при напряжении 380В

Для обеспечения защиты людей от удара током выпускаются УЗО электронной и электромеханической систем.

Для того чтобы узнать какое УЗО надежнее срабатывает, необходимо рассмотреть принцип работы и устройства обоих видов УЗО.

Работа и устройство УЗО электромеханического типа.

УЗО электромеханического типа сработает во всех случаях, если на участке цепи появится ток утечки, не зависимо от того есть напряжение в сети или нет. Главным органом такого УЗО является дифференциальный трансформатор 3 (рис.1). Если на участке цепи возникает утечка, на вторичной обмотке такого трансформатора создается напряжение для работы поляризованного реле, что приводит к отключению.

Работа и устройство УЗО электронного типа.

Электронные УЗО срабатывают только в том случае, если произошла утечка тока и в сети присутствует напряжение. Для полноценной работы УЗО электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что ключевым рабочим органом электронного УЗО является электронная плата, которая без внешнего питания не будет работать.

Принцип действия УЗО

Все устройства защитного отключения работают на основе разницы между прямым и обратным током, возникающим при утечке на землю. Дифференциальный трансформатор тока служит датчиком наличия утечки. Геометрическая сумма токов, протекающих по первичной обмотке трансформатора равна нулю, а при утечке тока равновесие токов в первичной обмотке нарушается.

Рис.1. Схема включения УЗО в трехфазную сеть:

1 – Исполнительный механизм; 2 – Блок управления (усилитель);

3 – Дифференциальный трансформатор

Условия применения УЗО

Для установки УЗО в действующих цепях необходимо выполнить такие условия как:

Проверка сопротивления изоляции элементов сети в соответствии с нормами

Разделение одного нулевого проводника на: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE), т.е. в однофазной линии применять три провода, а в трехфазной пять проводов.

Повышение надежности срабатывания УЗО

Требуется повысить надежность срабатывания электронных УЗО для защиты людей от:

Косвенного прикосновения (человек касается корпуса электроприемника под напряжением, вследствие поврежденной изоляции)

Прямого прикосновения (человек непосредственно касается фазного провода под напряжением)

Повысить надежность срабатывания УЗО можно путем дополнительного совместного подключения с устройством защитного отключения конролeра фаз и нулевого провода.

Эти устройства включаются в сеть перед устройством защитного отключения и указывают наличие напряжения фазы и обрыва нулевого провода.

Устройство наличия напряжение серии LK-713 – это устройство позволяющее контролировать наличие напряжение фаз.

О наличии наличие напряжение сигнализирует соответствующий светодиод. При отсутствии напряжения в какой-либо фазе светодиод этой фазы гаснет. В случае если все светодиоды погасли, произошел обрыв нулевого провода.

Рис.2 Сигнализатор наличия фаз в цепи LK-713

Указатели напряжение сети однофазные WN-711 и трехфазные WN-723 используются для непрерывного измерения параметров напряжения в сети. Их интервал напряжения составляет от 195 до 235 В.

Напряжение, находящееся в допустимых пределах (205-235 В), сигнализируется свечением зеленых светодиодов

Напряжение, выходящее из этих пределов, сигнализируется красными светодиодами

В случае обрыва нулевого провода все светодиоды прекращают свечение.

Рис.3 Указатели напряжения однофазной цепи (WN-711) трехфазной цепи (WN-723)

Наиболее эффективную сигнализацию обрыва нулевого провода обеспечивает реле контроля фаз серии CKF-316, они обеспечивают защиту электроустановок питаемых от трехфазной сети в случаях:

-отсутствия хотя бы одной фазы

- падения напряжения

-асимметрия напряжения

- обрыв нулевого провода

- нарушения чередования фаз

В случае одной из вышеперечисленных неполадок включается звуковая и световая сигнализация, которая подключается к выводам контактов реле.

Все устройства контроля могут быть непосредственно совместно с УЗО.

Перед включением УЗО и в процессе работы электроприeмника персонал сможет контролировать состояние сети

Вывод:

Повысить надежность срабатывания электронных УЗО для защиты людей от поражения электрическим током при прямых и косвенных прикосновениях можно, если совместно с устройствами защитного отключения применять устройства контроля фаз и нулевого провода, которые включаются в цепь перед УЗО, указывают о наличие напряжения в фазах и обрыве нулевого провода

Особенность электронных УЗО- это их зависимость от напряжения сети, т.е. их электронные элементы становятся неработоспособными при обрыве нулевого провода. Это обстоятельство создает неуверенность в надежности электронных УЗО для защиты людей от поражения электрическим током.

Список литературы

ГОСТ 31603-2012 (IEC 61540:1997) Устройства защитного отключения переносные бытового и аналогичного назначения, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтоков (УЗО-ДП). Общие требования и методы испытаний

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

ГОСТ 30331.3-95 (МЭК 364-4-41-92). Электроустановки зданий. Ч. 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. - Москва: Изд-во стандартов, 1995.

Елкин В.Д., Елкина Т.В. Как можно повысить надежность устройств защитного отключения. Вестник ГГТУ ИМ. П. О. СУХОГО. – 2008. –№ 1. – С. 50-54.

Код для цитирования: Скопировать