Защитное зануление. Принцип действия

Занулением называется преднамеренное электрическое со­единение металлических нетоковедущих частей электроустановок с нулевым, многократно заземленным проводом, рис.9.1.4.

 

 

Нулевой защитный провод имеет сечение в два раза мень­шее, чем нулевой рабочий провод. Нулевой рабочий провод исполь­зуется в 4-х проводных сетях с несимметричной нагрузкой (напри­мер, бытовой).

Назначение защитного зануления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу, оказавшемуся под напряжением.

Принцип действия – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание и отключение его максимальной токовой защитой (плавкими вставками, автоматами и др).

Зануление осуществляет 2 защитных действия:

1) быстрое автоматическое отключение поврежденного участ ка;

2) снижение напряжения прикосновения за счет заземле­ния.

Область применения – трехфазные четырехпроходные сети до 1000 В с глухо заземленной нейтралью, в однофазных двухпроводных  сетях пере­менного тока, в трехпроводных сетях постоянного тока с глухоза­земленной средней точкой.

Для схемы зануления необходимы: нулевой защитный про­водник, глухое заземление нейтрали и повторное заземление нуле­вого защитного провода.

Нулевой защитный провод снижает сопротивление цепи короткого замыкания и обеспечивает тем самым достаточно большой ток замыкания для надежного срабатывания максимальной токовой защиты.

Глухое заземление нейтрали обеспечивает малое напряжение прикосновения.

Повторное заземление нейтрали обеспечивает малое напря­жение прикосновения для удаленных электроприемников.

 

Технические средства электрозащиты   при работе

С электрооборудованием

При коммутации электрических цепей (включении, выклю­чении электроприемников) возникает либо искровой разряд, либо дуга между расходящимися контактами. Во взрывоопасной атмо­сфере (в угольной шахте – метан, угольная пыль) может произойти взрыв. Для исключения такой возможности коммутационные аппа­раты помещают во взрывобезопасную оболочку. Взрывобезопас­ность обеспечивается мощным корпусом, способным выдержать взрыв внутри оболочки с выходом продуктов горения через щелевой лабиринт.

На корпусе электрооборудования выбивается буква В. Например, РВ – исполнение рудничное, взрывобезопасное.

Искробезопасность цепей управления достигается использо­ванием пониженных напряжений (18;36В), снижением величины тока в цепях управления – вторичная обмотка понижающего транс­форматора выполняется высокоомным проводом. Энергия искры, которая образуется при размыкании контактов, должна быть меньше, чем необходимо для развития взрывной реакции.

На корпусах приборов в этом случае выбивается буква И – искробезопасное исполнение.

В силовых кабельных сетях используют опережающее за­щитное отключение, т.е. до того, как возникнет дуговой разряд, на­пряжение на этом участке сети должно быть снято мгновенным закорачиванием тиристорными ключами всех трех фаз друг на друга, как со стороны источника питания, так и со стороны двигателя.

 

Контроль изоляции электрических сетей.

Реле утечки

 

Однофазное короткое замыкание в сети с изолированной нейтралью может ос­таться незамеченным, поскольку ток замыкания небольшой. Однако незамеченное и вовремя не отключенное однофазное замыкание может перерасти в двух и трехфазное замыкание с дуговым разря­дом и взрывом пылегазовой смеси (угольные шахты). Кроме того, человек, прикоснувшийся к одной из фаз при наличии пробоя изо­ляции в другой фазе, попадает под воздействие линейного напряже­ния с тяжелыми последствиями. Поэтому работа в сетях с изолированной нейтралью допус­кается только при наличии непрерывного контроля изоляции и не­медленного отключения электроустановки при снижении сопротив­ления изоляции фазы или ее пробоя.

Контроль изоляции осуществляется блокировочными реле утечки (БРУ), устройствами автоматического контроля изоляции (УАКИ), реле утечки (РУ). Принцип действия РУ, БРУ, УАКИ основан на контроле ве­личины оперативного тока, протекающего через сопротивление изо­ляции.

БРУ встроено в пускатель и не дает возможность включить пускатель, если ток утечки больше нормы (следовательно, сопро­тивление изоляции ниже нормы). При включенном пускателе БРУ отключено, сопротивление изоляции не контролируется.

УАКИ содержит двухобмоточное реле, по одной обмотке ко­торого протекает оперативный ток от собственного источника пита­ния, по другой - ток утечки, зависящий от состояния сопротивления изоляции. В двухобмоточном реле эти токи создают магнитодвижу­щие силы, направленные встречно. При достижении разностного маг­нитного потока уставки срабатывания реле УАКИ дает команду на отключение автоматического фидерного выключателя АФВ.

Реле утечки РУ имеет большую чувствительность, чем реле УАКИ.

Для общепромышленного электрооборудования предусматриваются: максимально токовая защита (для быстрого отключения при коротком замыкании), защита от перегрузок для отключения цепи при длительном превышении номинального; защита минимального напряжения для отключения двигателей при опасном для них снижении напряжения; нулевая защита, предохраняющая от самозапуска двигателя, остановившегося после случайного перерыва в электроснабжении.