Устройство защитного отключения – УЗО

Назначение защитного отключения – обеспечение автоматического отключения электроустановки при воз­никновении в ней опасности поражения человека током. Меры защиты – быстрое отключение участка сети.

Устройство защитного отключения (УЗО) включает в себя прибор защитного отключения и исполнительный орган – автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения – это совокупность от­дельных элементов, которые воспринимают входную ве­личину, реагируют на ее изменение и при заданном ее зна­чении дают сигнал на отключение выключателя.

Исполнительный орган – автоматический выключатель.

УЗО применяются в электроустановках, где по ка­ким-либо причинам трудно обеспечить эффективное за­земление или зануление, где высока вероятность прикос­новения людей к токоведущим частям (передвижные элек­троустановки, ручной электроинструмент).

УЗО делятся на следующие типы, реагирующие на:

• потенциал корпуса,

• ток замыкания на землю,

• напряжение нулевой последовательности,

• ток нулевой последовательности,

• напряжение фазы относительно земли,

• оперативный ток,

• комбинационные устройства.

Рис.18. 7 УЗО, реагирующие на потенциал корпуса:

а – УЗО с реле напряжения; б – УЗО с предохранителем

При возникновении опасных напряжений на кор­пусе электроустановки срабатывает реле напряжения РН (рис.18.7, а), включенное между корпусом и землей, РН размыка­ет свой нормально замкнутый контакт в цепи питания отключающей катушки ОК, которая отключает электроус­тановку от сети.

В другом варианте (рис.18.7, б) при появлении опасно­го напряжения на корпусе электроустановки срабатывает реле напряжения РН, замыкает свой контакт, вызывая ко­роткое замыкание и перегорание предохранителя, обесто­чивая тем самым электроустановку.

 

 

 

Рис.18. 8 УЗО, реагирующие на ток замыкания на землю.

 

При возникновении опасных напряжений на корпу­се электроустановки (рис.18.8) возникает ток утечки, срабаты­вает реле тока РТ, включенное между корпусом и землей, раз­мыкает свой нормально замк­нутый контакт в цепи питания отключающей катушки ОК, которая отключает электроус­тановку от сети.

Рис.18. 9. УЗО, реагирующие на напряжение нулевой последовательности

 

Снижение сопротивления или пробой изоляции одной из фаз является причиной возникновения несим­метричного режима токов и напряжений, появляется на­пряжение нулевой последовательности, которое можно использовать для отключения электроустановки. Реле на­пряжения РН включаются между землей и нулевой точ­кой, образованной либо тремя большими сопротивления­ми (рис. 18.9, а), либо тремя конденсаторами.

Если вторичные обмотки трансформатора вклю­чить последовательно (рис. 18.9, в), то реле напряжения РН, включенное в такую цепь, будет реагировать на напряже­ние нулевой последовательности, возникающее при не­симметричном режиме.

Во вторичной обмотке трансформатора тока, охваты­вающего своим магнитопроводом все три фазы кабеля (рис. 18.10), протекает сумма то­ков фаз А, В и С с учетом ко­эффициента трансформации.

В симметричном ре­жиме ток отсутствует, так как

.                                                           18. 4

В несимметричном режиме (снижение или пробой изоляции) возникает ток нулевой последовательности, срабатывает реле тока РТ, подается команда на отключе­ние электроустановки.

Рис. 18. 10. УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности

 

Шаговое напряжение

Шаговым напряжением называется разность по­тенциалов на расстоянии одного шага (рис. 18.11) на поверхности грунта вблизи заземлителя в момент протека­ния тока короткого замыкания. При больших токах корот­кого замыкания это напряжение может быть опасным для человека.

Для защиты от поражения шаговым напряжением устраивают заземляющий контур из большого числа заземлителей, близко расположенных друг от друга.

При обнаружении воздействия шагового напряжения необходимо удаляться от электроустановки мелкими ша­гами.

 

Рис. 18. 11 Возникновение шаговых напряжений