Автоматическое отключение в системе TN
- 1 Принцип действия
- 2 Нормативное максимальное время отключения
- 3 Защита посредством автоматического выключателя
- 4 Защита посредством плавких предохранителей
- 5 Защита цепей TN-S посредством УЗО
Автоматическое отключение для системы TN осуществляется устройствами максимальной токовой защиты или устройствами защитного отключения, реагирующими на дифференциальные токи.
В такой системе все открытые и проводящие части электроустановки и сторонние проводящие части должны быть присоединены к заземленной точке источника питания посредством защитных проводников.
Как отмечалось в подразделе Кабели и шинопроводы, способ выполнения этого соединения зависит от того, какая система заземления используется TN (TN-C, TN-S или TN-C-S). На рис. F12 показана реализация схемы TN-C, в которой нулевой рабочий провод используется в качестве защитного и нулевого проводника (PEN). Во всех системах TN пробой изоляции на землю приводит к замыканию фазы на нейтраль. Большие уровни токов КЗ позволяют использовать максимальную токовую защиту, но могут приводить к появлению в месте пробоя изоляции напряжений прикосновения, превышающих 50% напряжения между фазой и нейтралью в течение короткого времени отключения.
На практике в энергосети общего пользования заземлители обычно устанавливаются через равные интервалы по длине защитного проводника (PE или PEN) этой сети, а от потребителя часто требуется установить заземлитель на вводе.
На больших электроустановках часто предусматриваются дополнительные заземлители, рассредоточенные по территории с тем, чтобы максимально снизить напряжение прикосновения. В многоэтажных жилых зданиях на каждом уровне все сторонние проводящие части подсоединяются к защитному проводнику на каждом этаже. Чтобы обеспечить адекватную защиту, ток замыкания на землю:
- Uo = номинальное напряжение между фазой и нейтралью;
- замыкания;
- Ia = ток, равный величине, необходимой для срабатывания устройства защиты в нормативное время;
- Zs = полное сопротивление цепи замыкания на землю (петли фаза-ноль), равное сумме сопротивлений источника питания, токоведущих фазных проводников до места КЗ, защитных проводников от места КЗ к источнику питания;
- Zc = полное сопротивление неисправной цепи (см. Традиционный метод).
Примечание: обратный путь через заземляющие электроды до источника питания, включая заземлители, будет обычно иметь гораздо более высокие значения сопротивления, чем указанные выше, и его нет необходимости учитывать.
Пример (см. рис. F12):
Если ZAB и ZDE значительно превышают остальные члены, то:
Уставка на мгновенное действие отключающего электромагнитного расцепителя, входящего в состав автоматического выключателя, во много раз меньше этой величины тока замыкания, поэтому гарантируется безотказное срабатывание за минимально возможное время.
Примечание: некоторые регламентирующие органы используют в таких расчетах допущение о том, что на участке такой цепи BANE происходит падение напряжения до 20%.
Этот рекомендуемый метод поясняется в подразделе Традиционный метод, и при его использовании в данном примере оцениваемая величина тока замыкания составит:
Рис. F12 : Автоматическое отключение в системе TN
Схема проверки устройств защитного отключения.
При выполнении проверки УЗО выполняются следующие операции
- Определение порога срабатывания УЗО.
- Измерение тока утечки в зоне защиты УЗО.
- Для проверки общей работоспособности УЗО предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.
проверка работы устройств защитного отключения
Принцип действия защитного зануления
В случае замыкания фазного провода на корпус электропотребителя, имеющий зануление, возникает электрическая цепь тока с коротким замыканием (происходит замыкание фазного и нулевого защитного проводников). Появление тока короткого замыкания приводит к срабатыванию токовой защиты. Как следствие, происходит отключение такой электроустановки от электропитающей сети. Попутно, до наступления срабатывания автоматической токовой защиты обеспечивается снижение напряжения на поврежденном корпусе относительно земли. Это связано с наличием защитного действия повторного заземления на нулевом защитном проводнике и перераспределения напряжений в сети вследствие протекания тока в короткозамкнутой цепи.
Распределительные устройства в эпоху масляных выключателей
Основным коммутирующим устройством среднего напряжения в то время были масляные выключатели. Учитывая, что основные распределительные устройства 6-10 кВ проектировались на достаточно большие токи 1000-2000 А, габаритные размеры вакуумных выключателей получались довольно значительными.
Ширина самого масляного выключателя составляла 900 мм. Однако большой вес выключателя (300 кг) приводил к необходимости установки его на выкатную тележку. В результате ширина шкафа КРУ с выкатным масляным выключателем достигала 1360 мм, а глубина — 1650 мм при высоте 2850 мм. Понятно, что при таких габаритах обслуживание шкафов КРУ могло быть только двусторонним.
Для уменьшения габаритов распределительных устройств была разработана ячейка КСО-2. Ее принципиальным отличием от КРУ была малая глубина и возможность одностороннего обслуживания (что отражено в самом названии). Габариты ячейки КСО-2 составляли (ШхГхВ) 1000х1200х2800.
Чтобы уменьшить глубину камеры пришлось пожертвовать выкатной тележкой. Вакуумный выключатель стал стационарным. Это сразу породило проблему видимого разрыва.
По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на время проведения ремонтных работ должен быть обеспечен видимый разрыв в электропитании. Когда тележка масляного выключателя выкатывалась, контакты автоматически размыкались, создавая тем самым требуемый видимый разрыв. Для обеспечения видимого разрыва в КСО с масляным выключателем пришлось добавить два разъединителя — шинный и линейный. Для отключения масляного выключателя использовался пружинный привод. В результате появилась ячейка КСО-2, которая стала прародительницей всех нынешних ячеек КСО-2хх (второй серии).
Из соображений безопасности сначала добавили заземляющие ножи линейного разъединителя, в результате появилась ячейка КСО-266, а затем и заземляющие ножи шинного разъединителя — ячейка КСО-272 (последние две цифры — год появления модели).
Поскольку габариты ячеек все еще оставались довольно большими, помимо КСО-2, были разработаны также ячейки КСО-3 с уменьшенными габаритами (ШхГхВ) 1000х1000х1860 для размещения оборудования, которое не требовало таких больших объемов, как масляные выключатели. В этих ячейках размещались: выключатели нагрузки, разъединители, предохранители, трансформаторы напряжения, разрядники.
Впоследствии, аналогично ячейкам КСО-266, были добавлены стационарные заземляющие ножи, что привело к появлению ячеек КСО-366.
Ячейки КСО-266 на масляных выключателях с пружинным приводом
производства 70-х годов XX века (в рабочем состоянии)
Сборка электрощита в Гродно
Обеспечение квартиры или частного дома электроснабжением, как правило, включает два базовых компонента, это — монтаж электропроводки и сборка электрощита.
Каждый из этих компонентов предусматривает последовательное выполнение ряда шагов, на первый взгляд достаточно несложных, однако, как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев, требующих участия профессионального электрика. Если же хозяин помещения намерен самостоятельно решить проблему подачи электроэнергии в дом или квартиру, необходимо, как минимум, тщательно изучить матчасть, то есть подготовиться теоретически, перед тем как собрать электрощиток своими руками.
Главной функцией электрощита, установленного дома, в офисе, кафе или любом другом помещении, является распределение электроэнергии потребителям и обеспечение безопасности при использовании электроприборов. Каждый владелец жилого или служебного помещения в какой-то момент вынужден разбираться с проблемой: как собрать электрический щиток. Длительная бесперебойная работа огромного количества бытовой техники, которой наполнен сегодня любой дом или офис, в большой степени зависит от того, насколько правильно собран электрощит.
Сам щиток представляет собой пластиковый или металлический ящик, в котором размещены компоненты (или модули), каждый из которых выполняет определённую функцию. Существуют так называемые внутренние электрощитки, то есть утопленные в стену, и наружные — размещённые на стене.
Домашний электрощиток. Сборка и установка. Бесплатная консультация по тел. +375-44-413-9092
Схема электрощитка в квартире с УЗО в отдельных группах
Данная схема уже более совершенна. Ее можно применять как в небольших квартирах, так и в квартирах с общей длиной проводки превышающей 400м. Здесь нет вводного УЗО, так как достаточно выключателя нагрузки (не забывайте про автомат в этажном щите со счетчиком).
Номинальный ток вводного аппарата выбран исходя из разрешенной мощности для квартир с однофазной нагрузкой равной 11квт и коэффициенте спроса для квартир повышенной комфортности — 0,8.
Присутствует защита от утечек тока на отдельных группах розеток и сплит системы (кондиционера). Причем один защитный аппарат УЗО стоит на объединенных группах, каждая из которых в свою очередь защищена от перегрузок автоматическими выключателями.
Линии освещения целесообразно защищать от утечек, если вы применяете настенные светильники с металлическими корпусами и периодически их протираете или меняете лампочки не выключая напряжение. В большинстве случаев здесь можно обойтись простыми автоматами.
Та же схемка, но с реле напряжения:
Меры защиты от случайного поражения электрическим током
Как обеспечивается безопасность при случайном прикосновении к токоведущим частям?
Где устанавливают защитные ограждения?
Как используются блокировки электрических рисков?
Проверка сопротивления изоляции электроустановок.
Работа защитного заземления и зануления. Устройства защитного отключения.
В соответствии с Правилами устройства электроустановок:
1.7.51. Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:
автоматическое отключение питания;
двойная или усиленная изоляция;
сверхнизкое (малое) напряжение;
защитное электрическое разделение цепей;
изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.
Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.
Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Одним из самых простых способов защиты является Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением для случайного прикосновения.
Для этого применяется изоляция и / или ограждение токоведущих частей расположенных вблизи места работ.
На щите ограждения можно дополнительно установить знаки.
При невозможности ограждения токоведущие части размещают на недоступной высоте.
Блокировка безопасности
Устройства, предотвращающие попадание людей под напряжение в результате ошибочных действий, называют блокировкой безопасности.
Механическая блокировка фиксирует поворотные части рубильников, выключателей или пускателей в выключенном положении.
Самым простым вариантом механической блокировки будет закрыть на замок щит после отключения питания.
Существуют специальные блокировки являющиеся частью конструкции электроустановок, которые обеспечивают последовательность включения, размыкают цепь при открытии крышек и т.п.
Контроль за состоянием изоляции электроустановок
В сетях напряжением до 1000 В сопротивление изоляции каждого участка должно быть не менее 0,5 Ом на фазу.
В соответствии с ПТЭЭП п. 2.12.17:
«Проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем — по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года. Результаты замеров оформляются актом (протоколом) в соответствии с нормами испытания электрооборудования.»
Данные замеры проводятся аттестованной электроизмерительной лабораторией.
Защитное заземление и зануление
Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением и землей до значения, при котором проходящий ток через человека не превышает допустимого.
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (генератора, трансформатора).
Принцип действия зануления: превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать большой ток короткого замыкания, способный обеспечить срабатывание максимальной токовой защиты и тем самым автоматически отключить поврежденный участок.
Защитное отключение
Устройство защитного отключения – прибор отключающий питание при возникновении разницы токов.
Быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. ГОСТ Р 12.1.019-2009.
Упрощено принцип работы УЗО основан на сравнении количества электроэнергии, ушедшей по фазному проводу с вернувшейся по нулевому рабочему проводу. Если в результате попадания под напряжение человека или замыкания цепи возникнет разница токов, УЗО произведет отключение.
Применение малого напряжения
Малыми считаются напряжения 12, 36 и 42 В.
Чем меньше напряжение, тем меньший ток пройдет через человека, случайно оказавшегося под напряжением. Использование приемников электрического тока работающих от источников малого напряжения (аккумуляторный инструмент) особенно уместно в сырых и/или в неудобных местах проведения работ.
