Исследование эффективности защиты человека от шагового напряжения и защитного отключения электроустановок, страница 2

УЗО, реагирующие на напряжение нулевой последовательности (рис.3). Датчиком служит фильтр напряжения нулевой последователь­ности (ННП), состоящий из трех конденсаторов (трех вольтметров, ламп резисторов), соединенных в звезду. Реле напряжения РН сра­батывает, когда ННП (напряжение нулевой последовательности между нейтральной точкой источника и землей U0) достигает значения, при котором напряжение на зажимах PH становится равным или превы­шает напряжение срабатывания UСРАБ. В итоге происходит отключение ЭУ от электросети. Выбор УЗО сводится к определению значения U0, В, при котором должно произойти отключение сети. Расчеты показыва­ют, что при замыкании одной фазы на землю U0 » UФ , в двух фаз - U0=0,5 UФ . Следовательно, UУСТ=U0 = 0,5 UФ. При этом UСРАБ < UУСТ. Поэтому UСРАБ , В, следует определять по формуле:

                                       (4)

где ZP  - сопротивление обмотки РН, Ом; ZФ - сопротивление филь­тра ННП, Ом.

Данный тип УЗО применяют в трехфазных (трехпроводных) сетях до 1000 В с изолированной нейтралью и малой протяженностью, облада­ющих высоким сопротивлением изоляции и небольшой емкостью относи­тельно земли. Примером указанного типа УЗО является ассиметр РА-74/2, у которого UСРАБ=88 В, IСРАБ=39 mA и время срабатывания tСРАБ=12,3 мс при ZP=2,26 кОм и ZФ=2,5 кОм. Контакты этого ассиметра рассчитаны на ток отключения 2 А при 500 В, 3 А при 380 В и 5 А при 220 В.

Недостатками этих УЗО являются: неселективность срабатывания, нечувствительность к симметричному снижению сопротивления изоля­ции проводов и отсутствие самоконтроля исправности.

УЗО реагирующие на потенциал корпуса ЭУ (рис. 4). Датчиком служит реле максимального напряжения РН, включенное между защища­емым корпусом ЭУ и вспомогательный заземлителем rВ. При возник­новении на заземленном или зануленном корпусе ЭУ потенциала , В, превышающего допустимый потенциал jК.ДОП, срабаты­вает РН и замыкает (разрывает) свой контакт в цепи автомата АВ (пускателя МП), который отключает поврежденную сеть (или ЭУ). Ис­пытание на работоспособность УЗО производится с помощью кнопки К.

Установка принимается такой, чтобы обеспечивалась безопасность прикосновения к "пробитому" корпусу ЭУ, т.е.

   или                      (5)

где  UПР.ДОП  - допустимое напряжение прикосновения, по ГОСТ 12.1.038-82, В; a1 и a2 - коэффициенты UПР (если в период прико­сновения к корпусу человек стоит вне поля растекания тока с защит­ного заземления и сопротивление основания, на котором он стоит, не­велико, a1 = a2 =1 и jУСТ £ UПР.ДОП. Тогда

                  (6)

где RP и XP - активное и индуктивное сопротивления обмотки РН, Ом (для РH с UСРАБ = 30 В   RР = 400 Ом, а XP = 200 Ом).

Данный тип УЗО применяют в сетях всех U независимо от режима нейтрали, когда система защитного заземления или зануления малона­дежна или недостаточно эффективна.

Недостатками этих УЗО являются: необходимость иметь вспомогате­льное заземление, неселективность отключения в случае присоединения нескольких корпусов ЭУ к одному заземлителю и непостоянство уставки при изменениях сопротивления.

УЗО, реагирующие на токи нулевой последовательности (рис.5). Датчиком служит трансформатор (или фильтр из трех однотипных тран­сформаторов) тока нулевой последовательности (ТТНП) с магнитопроводом тороидальной формы. Первичными обмотками TTHП являются фазные проводники, пропущенные через окно магнитопровода, вторичная обмо­тка равномерно расположена на магнитопроводе. При наличии токов утечки в зоне защиты во вторичной обмотке TTHП наводится ЭДС. Пос­ледняя усиливается и подается на реле тока РТ и при величине тока нулевой последовательности (ТНП), равной или больше IУСТ, происхо­дит отключение аварийной сети или ЭУ.

Уставку, А, выбирают из соотношений:

а) для случая прикосновения к заземленному корпусу ЭУ

,                                                (7)

б) для случая прикосновения к зануленному корпусу ЭУ

,                                                (8)

в) для случая прикосновения к токоведущей части ЭУ