Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Контрольные вопросы
УЗО — быстродействующий автоматический выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
Принцип действия УЗО дифференциального типа основан на применении электромагнитного векторного сумматора токов — дифференциального трансформатора тока.
При прикосновении человека к открытым токопроводяшим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки, протекает дополнительный ток — ток утечки, являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).
Неравенство токов в первичных обмотках вызывает небаланс магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока.
Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм.
Исполнительный механизм, состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.
Это дополнительный ток, протекающий по фазному проводнику через УЗО, помимо тока нагрузки. Он обычно возникает при пробое изоляции и прикосновении человека к токопроводящим частям или к корпусу электроприёмника.
Маршрут протекания тока: земля – нейтраль трехфазной цепи – УЗО – розетка – прибор – корпус – человек – земля. Этот ток не протекает через УЗО в обратном направлении, поэтому возникает магнитный дисбаланс и отключение УЗО.
Рассчитаем для времени отключения 26 мс:
Номинальное напряжение — действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО. = 220; 380 В
Номинальный ток нагрузки — значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы. = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А
Номинальный отключающий дифференциальный ток — значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации, = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А
Номинальный неотключаюший дифференциальный ток — значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. = 0,5
Предельное значение неотключающего сверхтока — минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух- и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО. . Сверхток — любой ток, превышающий номинальный ток нагрузки.
Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) — действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
Минимальное значение , или 500 А (выбирается большее значение).
Номинальная включающая и отключающая способность, но дифференциальному току — действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
Минимальное значение или 500 А (выбирается большее значение).
Номинальный условный ток короткого замыкания — действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
= 3000; 4500; 6000; 10000 А.
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания — действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
= 3000; 4500; 6000; 10000 А.
Номинальное время отключения — промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.
Номинальное время отключения, а так же токи, которые может выдержать УЗО, сохраняя свою работоспособность.
Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки (так называемый «фоновый» ток) защищаемой цепи электроустановки — .
Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами, либо определяется расчетным путем.
При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке в ПУЭ предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета — 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета — 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
|
Номинальный ток в зоне защиты, А |
16 |
25 |
40 |
63 |
80 |
|
при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА |
10 |
30 |
30 |
30 |
100 |
|
при работе в зоне защиты группы потребителей, мА |
30 |
30 |
30(100) |
100 |
300 |
|
УЗО противопожарного назначения на ВРУ (ВРЩ) |
300 |
300 |
300 |
300 |
500 |
В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами.
В ГОСТ Р 50669—94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА.
Временные указания предписывают: для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания:
Для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру, индивидуальный дом и тому подобное в ПУЭ рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.
Существует класс УЗО со встроенной защитой от сверхтоков — токов короткого замыкания и перегрузки, так называемые «комбинированные» УЗО.
Особенностью конструкции УЗО со встроенной зашитой от сверхтоков является запуск механизма размыкания силовых контактов при воздействии на него любого из трех элементов — якоря катушки токовой отсечки, втягивающегося при токе короткого замыкания, биметаллической пластины, изменяющей свою форму при протекании тока перегрузки и якоря магнитоэлектрического реле, подключенного к вторичной обмотке трансформатора тока и реагирующего на дифференциальный ток.
Область применения УЗО со встроенной защитой от сверхтоков довольно ограничена — автономные электроприемники, или потребители, имеющие незначительную, неизменяемую нагрузку.
Принципиальное значение при рассмотрении конструкции УЗО имеет разделение устройств по условию зависимости от напряжения на следующие два типа:
• функционально не зависящие от напряжения питания (электромеханические). Источником энергии, необходимой для функционирования — выполнения защитных функций, включая операцию отключения, для устройства является сам сигнал — дифференциальный ток, на который оно реагирует;
• функционально зависящие от напряжения питания (электронные). Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.
Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, ограничено. Основной причиной меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно — при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае «электронное» УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал. Второй причиной является меньшая надежность (вероятность выхода из строя какого-либо из большого количества электронных компонентов довольно высока), большая подверженность электронных схем воздействию внешних факторов — электромагнитных полей, импульсов тока и др.
По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока:
УЗО типа S — устройства с выдержкой времени. Время отключения УЗО — это промежуток времени между моментом внезапного появления отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги. Предельное время неотключения (несрабатывания) для УЗО типа S — это максимальный промежуток времени с момента возникновения в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока до момента трогания размыкающих контактов.
Предельное время неотключения является выдержкой времени, позволяющей достичь селективности действия УЗО при работе в многоуровневых системах защиты.
Чем больше ток нагрузки, тем дольше время срабатывания УЗО.
На время срабатывания также имеет влияние величина дифференциального тока — чем он больше, тем быстрее сработает УЗО. Но, исходя из измерений, ток нагрузки практически не влияет на величину дифференциального тока.