123. Принцип действия устройств защитного отключения.

Принцип действия УЗО (устройства защитного отключения) основан на физиологической особенности организма человека, допускающей кратковременное протекание большого тока (согласно ГОСТу при длительности 10 мс допускается ток 650мА).

Защитное отключение выражается в быстром (10-100мс) отключением участка сети или электроустановки при увеличении тока утечки выше заданного порога. Существует стандартный ряд токов утечки, при к-ом срабатывает УЗО: 6,10,30,100,300 мА. Самое распр-ое значение порога 30мА; 100 и 300мА – пожарная без-ть; 6-30мА – обеспечение электробез-ти. Если ток может быть меньше порогового тока, то УЗО не срабатывает.

ТТНП (трансформатор тока нулевой последовательности) – выполняет функцию датчика, измеряющего дифференциальный ток (ток нулевой послед-сти) в контролируемых проводниках (L1,L2,L3). Конструктивно ТТНТ представляет собой троедальный магнитопровод с многовитковой вторичной обмоткой. Роль первичной обмоткой выполняют фазные проводники, пропущенные ч-з окно магнитопровода.

При симметричной нагрузке Z_n магнитные потоки, создаваемые фазными токами векторно суммируются, причем эта сумма=0. Поэтому электродвижущая сила во вторичной обмотке отсутствует.

При однофазном прикосновении (при несимметричном повреждении изоляции) возникает ток утечки, что приводит к нарушению симметрии векторной диаграммы.

В рез-те суммарный магн-ый поток в магнитопроводе будет прямо пропорционален силе тока утечки.

Во вторичной обмотке возникает ЭДС. Эта ЭДС является полезным сигналом, который подается на блок управления. Блок управл-я минимально выполняет 2 ф-ции: усиление сигналов, формир-е управляющего сигнала для ключа.

В дешевых моделях УЗО в кач-ве ключа применяют обычный электромагн-ый контактор. В более совершенных моделях – симмисторы (симметричный терристор) или IGBT или высоковольтные полевые транзисторы. Последние обеспечивают быстрое действие до 10 мс, а с электромагн-ым контактором – 100 мс и более.

При срабатывании ключа поврежденный приемник электроэнегрии выключ-ся. Применение УЗО сущ-но уменьшает вер-сть смертельного исхода.

Основными параметрами УЗО явл-ся номинальный ток защищаемой цепи (10-16 А – обычно ток номинальный), ток утечки.

Недостатки УЗО. *Ложное срабатывание (возникает при применении УЗО с высокой чувствит-ю и разветвленной защищаемой цепи, содержащей неск-ко приемников электроэнергии. Для уменьшения вер-сти ложных срабатываний на один приемник электроэнергии устанавливают 1 УЗО. Еще один способ – применение встроенных в приемник электроэнергии УЗО). При высокой чувствительности 6-10мА возможны ложные срабатывания. *Относит-но небольшой номинальный ток (обычно 10-16 А).

Достоинства: защита как при прямом так и при косвенном прикосновении; удобства применения (не нужны защитные проводники для работы УЗО); возм-сть выполнения функций автоматич. откл-я.

Применение УЗО: УЗО применяют для дополнительной защиты от прямого прикосновения и при косвенном прикосновении в: переносных и передвижных электроприемниках, в помещениях с повышенной опасностью жилых, обществ-х, администр-х зданий в обязательном порядке.

ПУЭ требует применение УЗО с током срабатывания 30 мА (в выше указанных ситуациях).

При установки УЗО в распред-ой сети послед-но должны выполняться требования селективности: УЗО расположенное ближе к источнику д. Иметь порог и время срабатывания в 3 р. больше, чем УЗО расположенное ближе к потребителю.

В зоне действия УЗО (за установкой УЗО) нулевой раб. проводник не д. иметь соед-ий с заземленным ОПЧ и СПЧ (сторонние ПЧ) и с нулевым защитным проводником.

На практике это требование часто не выполняется.

УЗО – один из наиболее перспективных способов обеспечения безоп-сти.

УЗО является самым перспективным средством защиты. 1)Выравнивание потенциалов - это преднамеренное электрическое соединение сторонних проводящих частей (СПЧ) между собой. Обязательным является применение уравнивания потенциалов согласно ПУЭ. Уравнивание – это эл.-ое соединение на вводе в здание СПЧ системы заземления и системы зануления (др.с др.), и всех трубопроводов др. с др. Под СПЧ понимается металлоконструкция здания. 2)Разделительный трансформатор. Он позволяет получить локальную сеть с изолированной нейтралью. Емкость такой сети относительно земли не велика (обычно несколько розеток), поэтому ток через тело человека при однофазном прикос-ии ограничивается сопротивлением изоляции. Согласно ПУЭ применение раздельных трансформаторов обязательно в помещениях с повышенной опасностью (жилые и общественные здания). 3)Пониженное напряжение, т.е. до 50В. применение пониженных напряжений обязательно для электроинструмента в помещениях с повышенной опасностью и для наружных работ (36В). в особо опасных помещениях применяют напряжение 12В, а также внутри замкнутых объемов. Либо допускается применение УЗО и 220В. 4)Защита от электрического и магнитного поля. Опасное действие эл.поля проявляется в электроустановках 110кВ и выше. Меры защиты – спец. костюмы с вплетенными в ткань проводниками (медь). Более сложна проблема защиты от маг. полей чистотой 50 Гц. Здесь защита – только расстояние, т.к. на низких частотах толщина маг. экранов не приемлемо высока. Магн. поля создаются токами, поэтому имеется опасность в любых электроустановках с любым напряжением. Уровни маг.полей и их соответствие норме при аттестации рабочих мест. 5)Защитное заземление и зануление. Заземление - это преднамеренное эл.соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с заземляющим устройством (ЗУ). ЗУ – это совокупность проводников в грунте, обеспечивающих минимальное сопротивление растеканию тока в земле (в грунте). Зануление – это преднамеренное эл.соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с нейтральной точкой источника электроэнергии. Заземление является основной мерой защиты при повреждениях изоляции только в сетях до 1000В с изолированной нейтралью. Зануление является основной технической мерой, техническим средством обеспечения электробезопасности при косвенных однофазных прикосновениях в электроустановках до 1000В с заземленной нейтралью.