Методическое пособие 222

По оси абсцисс ВТХ автоматических выключателей В, С и D сдвинуты вправо. Таким образом, увеличивается время их срабатывания в зоне сверхтоков.

2.2. Селективность АВ

Селективность— это особенность защиты выявить повреждѐнный элемент проводки (замыкание, перегрузка) и отключить его близлежащими выключателями, не прекращая

Рис.6.Селективность АВ

нормальную работу остальных зон электрической цепи.

На рис. 6 выключатель Q1 является вышестоящим выключателем по отношению к выключателям Q2 и Q3. При возникновении короткого замыкания или перегрузки в линии, защищаемой выключателем Q2, в то время как линия, защищаемая выключателем Q3, работает в нормальном режиме, по принципу селективности должен сработать выключатель Q2, а не вышестоящий Q1. При таком исходе исправная линия будет работать бесперебойно.

Устройства защитного отключения (УЗО)

УЗО предназначены для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования или при контакте с находящимися под напряжением частями электроустановки, а также для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных токами утечки и замыкания на землю. Эти функции не свойственны обычным автоматическим выключателям, реагирующим только на перегрузку или короткое замыкание.

Особенностью УЗО является не то обстоятельство, что оно защищает от поражения электрическим током. Дело в том, что поражение электрическим током и является стартовым импульсом срабатывания УЗО.

Защитное качество УЗО определяется временем прохождения тока утечки (дифференциального тока) через поражаемого. Это время (по данным литературных источников) не превышает 40 мс, что значительно меньше длительности времени протекания тока вызывающего фибрилляцию сердечной мышцы.

Основной параметр УЗО - это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки). Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 30 мА. Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.

Конструктивно УЗО собрано в корпусе из диэлектрического материала.

Внутри содержит трансформатор тока, выполненный на тороидальном ферромагнитном сердечнике с тремя обмотками

- две первичные и одна обмотка управления рис. 7. Две

N Ф

Рис. 7. Схема УЗО первичные токовые обмотки включены встречно. Первая

обмотка образована фазным проводом, в ней протекает ток к нагрузке (к потребителю). Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней протекает обратный ток от нагрузки (от потребителя). В обычном режиме, когда в цепи нет утечки, токи, протекающие в обоих обмотках равны по значению, но противоположно направлены. При протекании в обмотках, эти токи наводят в сердечнике трансформатора тока магнитные потоки. Наведенные магнитные потоки направлены встречно и компенсируют друг друга, поэтому суммарный магнитный поток равен нулю. Появление тока утечки свидетельствует о разности токов в фазном и нулевом проводе.

2.4. Автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ)

АВДТ - это аппарат защиты, объединяющий в одном корпусе функции АВ и УЗО. Следовательно, он позволяет защитить

контролируемую цепь от токов перегрузки и токов короткого замыкания (функции АВ) и от токов утечки (функции УЗО),

N Ф

Нагрузка

Рис. 8. Схема устройства автоматического выключателя дифференциального тока

позволяя защитить человека от возможного поражения электрическим током и предотвратить возможность возгорания в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановки.

Конструктивно АВДТ состоит из двухили четырехполюсного автоматического выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифференциальной защиты. Подробно конструкцию и принцип работы автоматических выключателей

иУ30 мы рассматривали ранее.

3.Описание установки

Влабораторной работе производятся снятия токо-временных характеристик АВ типа В6, С10 фирм IEK, Legrand, Schneider, ABB. Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рис. 9.

Установка содержит низковольтный источник переменного тока, обеспечивающий токи до 100 А (трансформатор Т1), автотрансформатор (АТ), цифровой амперметр, секундомер, вольтметры и исследуемые двухполюсные АВ, у которых один полюс подключаются в силовую цепь, а второй полюс включен в цепь фиксации времени срабатывания коммутационным аппаратом.

Рис.9. Принципиальная схема лабораторной установки

Подача питания на стенд осуществляется включением „ штепсельного соединения, о чем будет свидетельствовать загоревшаяся сигнальная лампа HL1. Вводным АВДТ QF1 подается питание на АТ. Его рукояткой регулируется напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1. С помощью переключателя SA2 производится смена режимов "Настр" и "Работа". В зависимости от типа исследуемого АВ, включается тумблер В6 или В7. Эти тумблеры вводят

дополнительные сопротивления, то есть ими балансируем сопротивления цепей двух режимов "Работа" и "Настр".

В режиме "Настр." производится выставление тока для исследования АВ, контроль величины тока осуществляется амперметром А. В режиме "Работа" производится непосредственное испытание АВ. Время от начала протекания тока до срабатывания АВ измеряется цифровым секундомером Счет-1 М.

Для проверки селективности работы АВ служит пакетный выключатель SA1 в положении "Селект". Тумблерами В2-В5 включаются необходимые каскады АВ.

Тумблером В1 производится включение и отключение охлаждения дополнительных сопротивлений, которые подключены последовательно в основную цепь.

Изменение фактического дифференциального тока срабатывания устройства защитного отключения УЗО производится с помощью переменного резистора R1.

Исследование УЗО при протекании через него аварийных токов короткого замыкания (КЗ) производится путем включения АВ

QF14.

Контроль температуры биметаллической пластины осуществляется путем прикосновения термопары мультиметра к силовому контакту АВ, через отверстие расположенное под выключателем.

4.Порядок выполнения работы

4.1.Внимательно ознакомиться со схемой лабораторного стенда, аппаратурой. Изучить принцип работы. Ручка АТ должна быть повернута в крайнее левое положение. В направлении против часовой стрелки тумблер SA1 в положении

"Работа", пакетный переключатель SA2 - "Настр.", тумблеры В1 - В7 и автоматические выключатели QF2 - QF 21 в крайнем нижнем положении (выключено);

4.2. Для построения "холодной" время-токовой характеристики (ХВТХ) снятие контрольных точек производится с временным интервалом не менее 4 мин. Для более высокой точности необходимо осуществлять постоянный контроль температуры термопарой мультиметра. Для построения "горячей" времятоковой характеристики (ГВТХ) производится одновременный прогрев биметаллических пластин всех АВ (С6 или СЮ) до номинальной температуры, которая установится при протекании тока равного 110% от Iном • Интервал между снятиями контрольных точек не более 30 сек. Для более высокой точности необходимо осуществлять постоянный контроль температуры термопарой мультиметра.

Вставить вилку в розетку. (Загорается лампа HL1.) Она сигнализирует, что питание подалось на стенд. Включить QF1 и QF2. Кнопкой "Акк." включить питание на секундомере MS. Для исследования АВ с типом характеристики расцепления С6, включается тумблер В6, а для исследования АВ с типом характеристики расцепления СЮ - В7. Пакетный переключатель SA2 перевести в положение "Настр." и рукояткой АТ выставляются токи согласно табл. 1. Далее включается необходимый для исследования АВ QF3 -QF15. Пакетный переключатель переводим в положение "Работа". (Пойдет отсчет времени и при срабатывании АВ секундомер остановится.) Полученные данные записать в табл. 1.

4.3. Для исследования АВ на селективное срабатывание, необходимо пакетный выключатель SA1 перевести в положение "Селект.", a SA2 в положение "Работа" (рис.9). Включить тумблеры В2 - В5. Попарно включаем АВ из верхнего ряда QF3 - QF15 с АВ с нижнего ряда QF18 - QF 21. Рукояткой АТ повышаем ток до тех пор, пока не сработает какой-либо АВ. Результаты занести в табл.2.

4.4. Исследование защитного отключения (УЗО)

Результаты занести в. табл.3

4.6. Исследование УЗО при протекании через него аварийных токов короткого замыкания (кз). Результаты занести в. табл.5

4.7.Сравнение вариантов обеспечения безопасности УЗО

иАВДТ

Результаты занести в. табл.6