- •Алтайский Государственный Технический Университет
- •Защита от электрического тока техническими средствами
- •Цель работы:
- •План проведения работы:
- •1 Общие сведения по электробезопасности
- •1.1 Основные причины электротравматизма
- •1.2 Технические меры защиты от электротока
- •Защита от поражения электрическим током с помощью отключающих устройств
- •2.1 Назначение и область применения устройств защитного отключения (узо)
- •2.2 Типы и составные части узо
- •2.3 Узо, реагирующее на появление напряжения корпуса электроустановки
- •2.4 Узо, реагирующие на появление тока нулевой последовательности (ток
- •3 Устройство и работа лабораторного стенда.
- •4 Порядок выполнения лабораторной работы
- •4.1 Требования безопасности
- •4.2 Выбрать вариант задания по таблице 2 самостоятельно или с помощью преподавателя и подготовить в своей рабочей тетради таблицу 2 для проведения исследований.
- •4.3 Проверить и привести в исходное положение приборы на панели стенда:
- •4.5 После окончения экспериментов обесточить стенд, приборы привести в исходное положение, и привести в порядок свое рабочее место.
- •4.6 Оформить отчет о работе и защитить его у преподавателя.
- •5 Содержание отчета
- •6 Контрольные вопросы
- •Литература
2.3 Узо, реагирующее на появление напряжения корпуса электроустановки
относительно земли (рисунок 5)
Рисунок 5 – Схема УЗО, реагирующая на появление напряжения на корпус относительно земли:
1 - электроустановка, 2 – автоматический выключатель, 3 – заземлитель корпуса,
4 – вспомогательный заземлитель; РН – реле напряжения, ОК – отключающая катушка автоматического выключателя, Rз и Rв – сопротивление защитного и вспомогательного заземления, Iз и Iр – ток замыкания и ток, проходящий через реле напряжения РН.
Датчиком в этой схеме служит реле напряжения РН, включенное между защищаемым корпусом 1 и вспомогательным заземлителем 4. При замыкании одной из фаз на корпус в начале проявляется защитное свойство заземления (З), снижающее электрический потенциал корпуса до некоторого уровня к. Если к превысит допустимую по электробезопасности величину доп , при котором напряжение прикосновения к корпусу Uпр будет выше допустимого Uдоп , сработает устройство защитного отключения и поврежденная электроустановка автоматически отключается от сети.
Входная величина электрического параметра, при которой датчик УЗО реагирует на отключение аварийной электроустановки, называется уставкой.
Входная величина тока и напряжения датчика УЗО, при которой наступает отключение не должна превышать предельно допустимых значений, указанных в таблице 1.
Таблица1 – Предельно допустимые значения
Род тока |
Продолжительность воздействия, с | |||||||||||
≤ 0,08 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
>1.0 | |
Переменный 50Гц |
650 650 |
500 500 |
250 250 |
165 165 |
125 125 |
100 100 |
85 85 |
70 70 |
65 65 |
55 55 |
50 50 |
36 6 |
Постоянный |
650 650 |
500 500 |
400 400 |
350 350 |
300 300 |
250 250 |
240 240 |
230 230 |
220 220 |
210 210 |
200 200 |
40 15 |
Примечание: в числителе даны напряжения U,В; в знаменателе - токи I, мА.
2.4 Узо, реагирующие на появление тока нулевой последовательности (ток
разбаланса электросистемы в аварийных ситуациях)
В устройствах защитного отключения этого типа импульсом, вызывающим отключение электроустановки, является возникновение тока нулевой последовательности в разбалансированной сети при аварийных ситуациях (рисунок 6).
Рисунок 6 – Схема УЗО, реагирующая на появление тока нулевой последовательности:
1 – электроустановка, 2 – автоматический выключатель, 3 – трансформатор тока нулевой последовательности, 4 – реле тока, 5 – заземление корпуса.
В устройстве защитного отключения датчиком, воспринимающим и преобразующим импульс на отключение электроустановки 1, служит трансформатор тока нулевой последовательности 3 (ТТНП), который своим токопроводом охватывает все провода данного участка питающего электрокабеля (рисунок 7).
Рисунок 7 – Схема трансформатора тока нулевой последовательности:
1 – магнитопровод (сердечник) разъемный; 2 – электрокабель; 3 – провода (фазы) кабеля – первичные обмотки трансформатора; 4 – вторичные обмотки.
Фазы кабеля в этом случае играют роль его первичных одновитковых обмоток.
В результате магнитные потоки, создаваемые в магнитопроводе ТТНП токами первичных обмоток складываются, а суммарный магнитный поток обусловливает возникновение тока во вторичной обмотке ТТНП. Ток вторичной обмотки проходит через токовое реле РТ и является тем импульсом, при котором срабатывает УЗО, отключая аварийную электроустановку.
Благодаря разъемности конструкции ТТНП, он может быть установлен для работы в любом доступном месте временно или постоянно. Эти преимущества УЗО являются изобретением кафедры “Электроснабжение сельского хозяйства” АлтГТУ. В изготовлении опытных образцов разъемных магнитопроводов принимал участие и автор данной работы.