2.6. Защита от опасности при повреждении изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения трансформатора
Возможен пробой изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения в трансформаторе. Возникает опасность появления высокого напряжения на стороне низкого.
Например, если произойдет замыкание между обмотками трансформатора 6000/380 В, причем сети высшего и низшего напряжения работают с изолированной нейтралью, то можно считать, что напряжение между точкой замыкания на низшей стороне и землей повысится до значения ≈ 3500 В. В результате замыкания между обмотками изоляция сети низшего напряжения относительно земли оказывается под напряжением выше 1кВ, на которое изоляция самой сети и подключенного электрооборудования не рассчитана. Последствием этого случая могут быть повреждения изоляции, замыкания на корпус и появление опасных напряжений прикосновения и шага. Для защиты от опасности возникающей при переходе напряжения с высшей стороны на низшую:
проектируют вторичную сеть с глухозаземленной нейтралью, в которой падение напряжения на рабочем заземлении нейтрали трансформатора Rо, являющегося одновременно защитным заземлением в сети напряжением выше 1кВ, не превышает 250В. (рис. 2.13). Следовательно напряжение пробитой фазы сети низшего напряжения относительно земли не превышает Uф + 250 В (например, если Uф = 220 В, то напряжение пробитой фазы относительно земли будет не выше 470В). Сопротивление изоляции фаз сети до 1 кВ относительно земли Zиз.испытывается напряжением 1000В. Поэтому, изоляция сети выдерживает напряжение 470 В и дальнейших повреждений изоляции не происходит;
Р и с. 2.13. Проектирование вторичной сети с глухозаземленной нейтралью
если в сети низшего напряжения заземление нейтрали недопустимо, то нейтраль соединяют с землей через пробивной предохранитель (ПП). В нормальных условиях сеть работает в режиме с изолированной нейтралью. При переходе напряжения с высшей стороны на низшую на пробивном предохранителе появляется достаточно высокий потенциал. Если этот потенциал равен или выше уставки срабатывания пробивного предохранителя, то он пробивается и сеть оказывается в режиме с глухозаземленной нейтралью только в случае перехода напряжения с высшей стороны на низшую (рис. 2.14).
Р и с. 2.14. Применение пробивного предохранителя
применение экранов или экранных обмоток. Экранная обмотка представляет собой однослойную обмотку геометрически расположенную между обмотками высокого и низкого напряжений в трансформаторе. Один конец экранной обмотки заземляют, а второй не присоединяют ни к чему (рис. 2.15).
Если происходит пробой, то он возможен только на экранную обмотку, так как она расположена конструктивно между обмотками высокого и низкого напряжения в трансформаторе. Экранная обмотка заземлена. За счет этого ее потенциал снижается и вторичный пробой на обмотку низкого напряжения маловероятен.
Р и с. 2.15. Применение экранов или экранных обмоток
2.7. Обеспечение недоступности неизолированных токоведущих частей
Обеспечение недоступности неизолированных токоведущих частей достигается путем:
применения ограждений (стационарные, переносные, сплошные, сетчатые, решетчатые);
применения блокировок (механические, электрические, электромагнитные);
расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.