Узо, реагирующее на несимметрию фазных токов

1 2 3 1

2

 3

ОК 4

ТТНП РТ

РТ

I₁ I₂ I₃

а) 5

ЭУ

Рис.7.30. Принципиальная схема устройства защитного отключения, реагирующего на несимметрию фазных токов. а) Схема трансформатора тока нулевой последовательности ТТНП

I₁,I₂.I₃ - токи фазных проводников 1, 2, 3;

РТ - реле тока; ОК - отключающая катушка

4 - магнитопровод ТТНП;

5 - вторичная обмотка ТТНП.

Датчиком в схеме УЗО этого типа служит трансформатор тока нулевой последовательности ТТНП, схематично представленный на рис.7.30.(а). Вторичная обмотка ТТНП дает сигнал на реле тока РТ и при токе нулевой последовательности I₀, равном или большем тока установки, произойдет отключение электроустановки.

Рассмотрим действие УЗО, представленной на рис.7.30.

При равенстве сопротивлений изоляции фазных проводников Z₁= Z₂ = Z₃ = Z и симметричной нагрузке на фазах I₁= I₂ = I₃ = I ток нулевой последовательности I₀ будет равен нулю, а, следовательно, магнитный поток в магнитопроводе 4 (рис.7.30.(а)) и ЭДС во вторичной обмотке 5 ТТНП будет также равны нулю. Схема защиты не действует.

При симметричном ухудшении изоляции фазных проводников и симметричном изменении фазных токов данная схема УЗО также не реагирует, т.к. ток I₀ = 0 и во вторичной обмотке ЭДС отсутствует.

При не симметричном ухудшении изоляции фазных проводников или при их замыкании на землю или на корпус ЭУ возникнет ток нулевой последовательности I₀ > 0 и во вторичной обмотке ТТНП образуется ток, равный или больший тока срабатывания. В результате поврежденный участок или установка отключится от сети, что является основным преимуществом данной схемы УЗО. К недостаткам схемы относятся сложность конструкции, нечувствительность к симметричному ухудшению изоляции и отсутствие самоконтроля в схеме.

УЗО, реагирующее на оперативный ток

Датчиком в этой схеме УЗО служит реле тока с малым токам срабатывания (несколько миллиампер).

В схему защиты подается постоянный оперативный ток I_оп от постороннего источника, который проходит по замкнутой цепи: источник - земля - сопротивление изоляции проводников Z₁, Z₂ и Z₃ - сами проводники - трехфазный и однофазный дроссели - обмотка реле тока РТ.

При нормальном режиме работы сопротивления изоляции проводников высокое и поэтому оперативный ток незначителен и меньше тока срабатывания, I_оп < I_ср.

В случае любого снижения сопротивления (симметричного или несимметричного) изоляции фазных проводников или в результате прикосновения человека к ним полное сопротивление цепи Z уменьшится, а оперативный ток I_оп возрастет и, если он превысит ток срабатывания I_ср, произойдет отключение сети от источника питания.

Достоинством УЗО, реагирующего на оперативный ток, являются обеспечение высокой степени безопасности для людей на всех режимах работы сети благодаря ограничению тока и возможность самоконтроля исправности схемы.

Недостатком этих устройств является сложность конструкции, поскольку требуется источник постоянного тока.

3

2

1

Z₁ Z₂ Z₃

ОК D₁ D₂ D₃

1

РТ

D_р

РТ r_зм

_

I_оп =

+

Рис.7.31. Принципиальная схема устройства защитного отключения, реагирующего на оперативный ток.

D₁ ,D₂ ,D₃ - трехфазный дроссель с общей точкой 1,

D_р - однофазный дроссель,

I_оп - оперативный ток от постороннего источника,

РТ - реле тока,

Z₁, Z₂, Z₃ - полные сопротивления фазных проводников 1, 2 и 3,

r_зм - сопротивление замыкания фазного проводника,

путь оперативного тока.