Устройства защиты в сетях электроснабжения.

Плавкий предохранитель (плавкая вставка, ПВ) - один из самых первых приборов защиты, применяемых как на "заре" электротехники, так и по сегодняшний день.

Представляет собой небольшой отрезок тонкого проводника (проволоки) в стеклянном или керамическом корпусе (иногда заполненным песком).

Температура плавления материала и сечение проводника подобраны таким образом, что при достижении определенной величины проходящего электрического тока этот отрезок нагревается, расплавляется и перегорает, размыкая таким образом цепь.

Из недостатков можно отметить большое время срабатывания.

Плавкие предохранители имеют эффект "старения", особенно при работе долговременно с током, близким по значению к номинальному.

 

АВ (Автоматический выключатель, автомат) – защита от долговременной перегрузки, защита от сверхтоков короткого замыкания (в конструкции чувствительного элемента применена биметаллическая пластина и сердечник электромагнита). Это устройство обеспечивает защиту в двух случаях:

 

1) При прохождении электрического тока нагревается биметаллическая пластина. Ее степень (температура) нагрева зависит именно от RMS (среднеквадратичного, действующего) значения тока. От температуры биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие «спусковой» механизм, который разрывает цепь. Время нагрева платины определяет время срабатывания АВ.

2) При возникновения сверхтока (тока высокого значения, например при коротком замыкании) электромагнит втягивает сердечник, который мгновенно приводит в действие «спусковой» механизм, который разрывает цепь.

 

УЗО – Устройство защитного отключения (УЗО) — электронно-механический коммутационный аппарат, который при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения должен вызвать размыкание контактов и прекратить подачу тока.

 

Принцип работы УЗО основан на измерении равенства токов по фазе(фазам) и ноле на защищаемом участке цепи. Если, баланс токов нарушен, то УЗО незамедлительно размыкает все входящие в него контактные группы, отключая нагрузку.

УЗО "измеряет" сумму токов, протекающих по контролируемым проводникам. В нормальном состоянии ток, уходящий по фазным проводникам, должен быть равен току, возвращающемуся по нулевому проводнику, то есть сумма токов, проходящих через УЗО, равна нулю (точнее, сумма не должна превышать допустимое значение). Если же сумма превышает допустимое значение, то это означает, что часть тока проходит "мимо" УЗО, то есть контролируемая электрическая цепь имеет утечку.

С точки зрения электрической безопасности, УЗО принципиально отличаются от АВ тем, что предназначены именно для защиты от поражения электрическим током, поскольку они срабатывают при утечках тока значительно меньших, чем автоматические выключатели. УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс, то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет поражение.

Обнаружение токов утечки при помощи УЗО является дополнительным защитным мероприятием, а не заменой защиты от сверхтоков при помощи АВ, потому что УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока.

Для чего нужно УЗО:                                                                                                                 •

Для защиты человека от поражения электрическим током при прямом и косвенном прикосновении к открытым проводящим частям электроприборов, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции, а также при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям электроприборов или к проводам, находящимся под напряжением.

• Для предотвращения возгораний, при возникновении токов утечки на корпус или на землю.

 

Дифференциальный автомат (диф.автомат) — это комбинированное устройство, выполняющее функции УЗО (защищает от удара током) и автоматического выключателя (защищает от перегрузки и коротких замыканий), то есть совмещает все три функции.

 

Необходимо по внешнему виду и признакам научится различать типы автоматов защиты и УЗО.

 

Характеристики приборов защиты:

Основные характеристики приборов защиты: номинальный ток, ток короткого замыкания, ток утечки (для УЗО), тип по временным характеристикам.

 

Автоматы разделяются по типу мгновенного расцепления на B, C или D и времени. По нему можно вычислить кратковременное значение тока, при котором автомат не сработает на разрыв.

 

Характеристика «В» — защита цепей от перегрузок и коротких замыканий, защита протяженных кабелей систем электроснабжения. Это диапазон от 3 до 5 значений номинального тока. Такие автоматы применяется в цепях без больших скачков тока.

 

Характеристика «С» — защита цепей от перегрузок и коротких замыканий, защита резистивных и индуктивных нагрузок с низким импульсным током. Тип мгновенного расцепления "C" рассчитан на токи в 5-10 раз превышающие номинальный. Применяется в цепях, в которых возможны большие токи включения.

 

Характеристика «D» — защита цепей от перегрузок и коротких замыканий, защита нагрузки с высокими импульсными токами при включении нагрузки (например, низковольтных трансформаторов). Тип "D" применяется в цепях, в которых могут быть большие пусковые токи от 10 до 50 значений номинального тока.