Прочие способы электрозащиты.

Лекция №4 (продолжение темы №2).

Напряжение прикосновения и шага.

     - это разность потенциалов двух точек цепи тока, которых одновременно касается человек.

Рис.20. К определению  в зоне полусферического зз.

В сложных зз.  определяется как часть :

где  - коэффициент (еще b,d,x) напряжения прикосновения определяется из таблиц(он учитывает форму потенциальной кривой).

Напряжением шага называется разность потенциалов двух точек в местах опоры ступеней ног.

где  - длина шага.

 

Расчет зз. по допустимому .

     В грунтах с  или при малых площадях зз. невозможно обеспечить .

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 вблизи рабочих мест , а вне зоны обслуживания .

Рис.21. Зависимость R3 от площади зз.

    В указанных условиях можно обеспечить   с помощью увеличения частоты сетки, исходя из уравнения:

    Контроль зз. производят не реже 2 раз в год. Сопротивление зз. измеряют по схеме:

Рис.22. Схема измерения   методом амперметра – вольтметра.

 

Зануление.

    Зануление применяют в сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000В.

    Назначение зануления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим частям, оказывающимся под напряжением.

    Принцип действия защиты занулением заключается в автоматическом отключении поврежденного участка и одновременно – в снижении  корпуса на время, пока не сработает отключающий аппарат (max токовая защита).

Рис.23. Схема зануления  а) принципиальная;  б) замещения.

    Основные требования к занулению – обеспечить надежное и быстрое (доли секунды) срабатывание защиты для отключения поврежденного оборудования. Для этого необходимо обеспечить условие:

,

где  - номинальный ток плавного предохранителя или ток установки (срабатывания) автоматического отключения аппарата;

k – коэффициент надежности срабатывания.

Нормирование зануления (ГОСТ 12.1.030 - 81):

а) Сопротивление нулевого проводника

б) сопротивление рабочего заземлителя

в) коэффициент надежности:

- для плавких выключателей ;

- для автоматических выключателей с электромагнитным расцепителем (осечкой) .

Расчет зануления.

    Заключается в выборе нулевого защитного проводника с сопротивлением, обеспечивающим требуемый ток короткого замыкания и выборе отключающего аппарата, время срабатывания которого .

Ток к.з. в комплексной форме

 - сопротивление трансформатора комплексное (принимается из таблицы).

В расчетах допустимо использовать формулу:

,

где  и  по формуле

,

где  - удельное сопротивление проводника для Cu – 0,018 , для Al – 0,028 ;

l – длина проводника (м);

S – сечение проводника ( ).

 и  - для медных и алюминиевых проводников сравнительно малы ( ), ими можно пренебречь.

 - взаимное индуктивное сопротивление петли «фаза – нулевой проводник»

;

    В практических расчетах удельное взаимное индуктивное сопротивление

При прокладке нулевых проводов кабелем или в стальных трубах  можно пренебречь.

    Без защитного зануления ; с занулением .

    Для выбранного нулевого защитного проводника ток через человека

Время отключения поврежденного участка цепи    

Повторные заземлители.

    Применяют для снижения напряженности на корпусе относительно земли в момент прохождения тока к.з. и особенно при обрыве нулевого защитного проводника. Повторное заземление выполняют путем заземления нулевого защитного проводника на вводе здания и на концах питающей ЛЭП. Общее сопротивление повторных заземлителей нулевого защитного проводника должно быть:

    Повторное и рабочее заземления действуют как делитель напряжения.

    При замыкании фазы на корпус и отсутствии обрыва ток через человека при использовании повторного заземлителя

При обрыве нулевого защитного проводника

 

Рис.23. Схема зануления а) принципиальная; б) замещения.

 

Контроль заземления.

    Не менее 1раза в год измеряют и определяют следующие параметры:  - сопротивление петли; . Измеренные значения сравнивают с допустимыми по нормам.

Защитное отключение.

    Защитное отключение (а.з.о.) – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека током.

    В основе З.О. лежит принцип ограничения времени протекания тока через человека. Наибольшее распространение получили З.О. с , .

Основные требования к а.з.о.

а) быстродействие , где

время отключения а.з.о. складывается из времени срабатывания прибора з.о. (реле ) и времени срабатывания собственного автомата (0,06с электромагнитного и с теплового) ;

б) надежность, т.е. отсутствие отказов, а также ложных срабатываний;

в) высокая чувствительность, т.е. способность реагировать на малые изменения входного сигнала;

г) селективность – отключение только аварийного участка;

д) самоконтроль, а.з.о. могут применятся в сетях любого напряжения с любым режимом нейтрали (больше – до 1000В).

Принцип построения схем а.з.о. зависит от типа входного сигнала, поступающего к датчику:

- напряжение на корпусе (прямого действия);

- напряжение нулевой последовательности (косвенного действия);

- ток нулевой последовательности (косвенного действия);

- ток замыкания на землю (прямого действия);

- комбинированные.

Применяется в СССР:

- в передвижных устройствах;

- как дополнительная мера к защите заземления и заземления;

- в электроинструментах.

Пример: удар током от прикосновения к троллейбусу (если есть утечка на корпус). Ежегодно от этого гибнет около 50 человек.

     Схема а.з.о. (вх. сигнал – напряжение на корпусе). Схема осуществляет защиту от глухих замыканий на землю и пригодна для сетей с изолированной и заземленной нейтралью, любого напряжения.

Такие схемы могут применятся только совместно с заземлением или другими мерами защиты. Напряжение срабатывания , при этом  воздействует на реле , нормально – замкнутые контакты  которого размыкаются и отключают МП.

Достоинства - простая.

Недостатки:

1) нет контроля исправности и самоконтроля;

2)  зависит от ;

3) трудности с селективностью при общем заземлении;

4) требуются вспомогательные заземления.

     Схема а.з.о. (входной сигнал – ток нулевой последовательности). В этой схеме датчиком является трансформатор тока нулевой последовательности ТТНЛ. Первичная обмотка ТТНЛ – три фазных провода (1), вторичная обмотка (2) намотана на кольцевом магнитопроводе (3).

Схема а.з.о. по току н.п. а) принципиальная б) ТТНП

Схемы этого типа осуществляют защиту от глухих ( ) или неполных ( ) замыканий на землю.

Назначение – обеспечить безопасность при прикосновении и заземлении или занулении корпуса при попадании ан него фазы или при прикосновении к токоведущим частям электроустановки.

В нормальном режиме геометрическая сумма токов трех фаз равна нулю . При замыкании на корпус симметрия токов нарушается .

Реле тока Т срабатывает при  и отключается с помощью МП оборудованное М.

Схема имеет:

1) высокое быстродействие;

2) чувствительность;

3) обеспечивает селективность;

4) не зависит от сопротивления заземления;

5) пригодность для схем с заземленной и изолированной нейтралью ( ).

Прочие способы электрозащиты.

1)Использование малого напряжения.

- переменный ток , а в помещениях особоопасных , с повышенной опасностью ;

- постоянный ток .

2) Электрическое разделение сетей.

Питание оборудования от специального разделительного трансформатора, который отделяет электрический приемник от первичной разветвленной протяжной сети (с большой емкостью и малым активным сопротивлением).

3)Оградительные устройства.

Обеспечивают недоступность токопроводящих частей для случайного прикосновения к ним.

4)Блокировка (механическая, электрическая).

Препятствует проникновению человека в опасную зону или устраняет опасность на время пребывания человека в этой зоне.

5)Предписывающие плакаты.

Предупреждающие: «Под напряжением. Опасно для жизни!»

Запрещающие: «Не влезай, убьет».

Разрешающие: «Работать здесь».

6) Двойная изоляция.

Состоит из рабочей и дополнительной, которая служит для защиты человека от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей. Рабочая - .

Усиленная рабочая изоляция обеспечивает такую же защиту, как двойная – 5МОм.

7) Средства индивидуальной защиты.

Основные СИЗ выдерживают рабочее напряжение. В эл. установках до 1000В к ним относятся :

- инструмент с изолированными рукоятками;

- диэлектрические перчатки;

- указатели напряжения.

Дополнительные СИЗ защищают от напряжения шага – коврики, боты. 

    Производство работ в электроустановках, допуск и оформление работ строго регламентировано ПТБ.

 


Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 132;