Название: Исследование системы автоматического отключения питания с защитным занулением - (В.М. Попов)

Жанр: Экономика

Просмотров: 1152

1.1.  устройство и принцип действия системы автоматического отключения питания  с защитным занулением

Исполнительными органами системы автоматического отключения питания являются защитно-коммутационные аппараты, реагирующие либо на сверхтоки, либо на дифференциальный ток. В Российской Федерации для автоматического отключения питания используют преимущественно системы, реагирующие на сверхтоки. Возникновение сверхтоков возможно только в тех опасных ситуациях, которые обусловлены неисправностями в электроустановках, например, однофазном замыкании на открытые проводящие части. Таким образом, данные системы способны обеспечить защиту от поражения электрическим током лишь в аварийных режимах.

В электроустановках напряжением до 1 кВ появление сверхтока (тока короткого замыкания) при однофазном замыкании на открытые проводящие части обеспечивают защитным занулением – преднамеренным соединением этих частей:

· глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока;

· с глухозаземленным выводом источника однофазного тока;

· с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока.

Проводник, которым осуществляют данное соединение, называют нулевым защитным проводником.

Наличие защитного зануления обеспечивает превращение однофазного замыкания на открытые проводящие части электроустановок в короткое замыкание и появление сверхтока, вызывающего срабатывание защитных аппаратов (плавких вставок предохранителей, тепловых или электромагнитных расцепителей) и тем самым автоматическое отключение поврежденной электроустановки от сети. На рис. 1 приведена схема, иллюстрирующая принцип действия системы автоматического отключения питания с защитным занулением в электроустановках трехфазного тока, получающих питание от источника с глухозаземленной нейтралью. Именно такие сети, как правило, используют для питания электроустановок напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок.

Рис. 1. Защитное зануление электроустановок напряжением

до 1 кВ, получающих питание от источника

с глухозаземленной нейтралью

На рис. 1 А, В и С – фазные проводники; нулевой рабочий (нейтральный) проводник обозначен буквой N, нулевой защитный проводник – буквами PE (допускается применять совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник, который обозначается буквами PEN); ЭП – электроприемник; FV – плавкие вставки предохранителей; r0 – сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль источника питания;  – фазные напряжения источника питания;  – ток короткого замыкания (сверхток).

Схема показывает прикосновение человека, стоящего на земле (и имеющего с ней электрический контакт), к открытым проводящим частям электроприемника (металлическому корпусу).

В случае однофазного замыкания на открытые проводящие части электроприемника (металлический корпус) ЭП возникает ток короткого замыкания , который проходит по цепи: обмотка источника напряжения сети, фазный проводник, предохранитель, корпус электроприемника, нулевой защитный проводник, нейтральная точка источника напряжения сети. При достаточно большом значении этого тока нить предохранителя перегорит и подача напряжения питания на электроприемник прекратится.

До перегорания нити предохранителя или размыкания контактов защитных аппаратов потенциал корпуса электроприемника высок; он соизмерим с фазным напряжением. Значение этого потенциала и практически совпадает со значением падения напряжения на части нулевого проводника от нейтрали источника питания до аварийного электроприемника. В связи с этим исход ситуации в значительной степени зависит от времени срабатывания защитного аппарата.

После отключения электроприемника потенциал его корпуса снизится до нуля, так как корпус соединен нулевым защитным проводником с нейтральной точкой источника питания, которая заземлена. Таким образом, после срабатывания предохранителя и рука, и ноги человека будут иметь одинаковый потенциал – потенциал земли.