Защитное Отключение

Защитное отключение – вид защиты от поражения током в электроустановках напряжением до 1000 В путём автоматического отключения всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по безопасности для человека.

Опасность поражения возникает в случаях однофазных замыканий на корпус, снижения сопротивления изоляции ниже допустимого, прикосновение человека к токоведущей части.

Основные требования к защитному отключению следующие.

Быстродействие. Длительность отключения повреждённого участка сети должна быть не более 0,2 с или не более величины, определённой из формулы (2). Время отключения складывается из времени работы реле защиты (0,01-0,02 с) и собственного времени отключающего коммутационного аппарата (0,02 с – для автомата с электромагнитным расцепителем, 0,2 с – в соответствии с ПУЭ для автомата с тепловым расцепителем, имеющим обратно зависимую от тока характеристику).

Надёжность, отсутствие отказов, ложных срабатываний. Для этого в схеме должен осуществляться самоконтроль, сигнализирующий о неисправностях; предусматриваются кнопки для переодической проверки исправности схемы

1 – реле максимального тока, 2 – трансформатор тока, 3 – заземляющий провод, 4 – заземлитель, 5 – электродвигатель, 6 – контакты пускателя, 7 – блок-контакт, 8 – сердечник пускателя, 9 – рабочая катушка, 10 – кнопка опробования, 11 – вспомогательное сопротивление, 12 и 13 – кнопки останова и включения, 14 – пускатель

Рисунок 2.11 - Принципиальная схема устройства защитного отключения

Высокая чувствительность. Входной сигнал по току не должен превышать нескольких миллиампер, а по напряжению – нескольких десятков вольт.

Селективность, т.е. избирательность отключения только аварийного участка.

Простота, удобство обслуживания, дешевизна.

Область применения защитного отключения:

- единственная мера защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000В;

- дополнение к защитному занулению для отключения электрооборудования, удалённого от источника питания;

- дополнение к защитному заземлению или занулению в электрифицированном инструменте;

- при невозможности выполнить необходимое заземление в скальных многолетнемёрзлых грунтах и. т. п.

Принцип построения схем защитного отключения зависит от типа входного сигнала, поступающего на основной элемент схемы – датчик (реле тока или реле напряжения). Замыкание одной фазы электрической сети на землю или снижение сопротивления её изоляции приводит к несимметрии трёхфазной системы токов и напряжений электроустановки. На корпусе повреждённого элемента появляется напряжение относительно земли. В месте замыкания проходит ток, величина которого определяется рабочим напряжением, режимом нейтрали, сопротивлением заземлителя, переходным сопротивлением в месте замыкания. Эти токи, напряжения или их несиммитрия воздействуют на датчики и вызывают срабатывание устройств защитного отключения.

Рассмотрим принцип действия защитного отключения (рис. 12) с помощью реле максимального тока 1. Катушка этого реле с нормально замкнутыми контактами подключается через трансформатор тока 2 или непосредственно в рассечку проводника 3, идущего к отдельному вспомогательному или общему заземлителю 4. Электродвигатель 5 включается в работу нажатием кнопки 13 “пуск”. При этом подаётся напряжение на катушку 9, сердечник пускателя 8 втягивается, контакты 6 замыкаются и включают электродвигатель в сеть. Одновременно замыкается блок-контакт 7, через который катушка остаётся под напряжением, хотя кнопка “пуск” нормально находится в отключенном положении. При замыкании на корпус одной из фаз образуется цепь тока: место повреждения – корпус – заземляющий провод 3 – трансформатор тока 2 – земля – ёмкость и сопротивление изоляции проводов неповреждённых фаз – источник питания – место повреждения. Если величина тока достигнет уставки срабатывания токового реле 1, реле сработает (т.е. его нормально замкнутый контакт разомкнётся) и разорвёт цепь катушки магнитного пускателя. Сердечник этой катушки освободится, и пускатель отключится. Для проверки исправности и надёжности действия защитного отключения предусмотрена кнопка 10, при нажатии которой устройство срабатывает. Вспомогательное сопротивление 11 ограничивает ток замыкания до необходимой величины. Кнопки 12 и 13 служат для включения и отключения пускателя.