Методические указания по выполнению раздела “Электроснабжение и электрооборудование цеха” в дипломном проекте, страница 6

Защитное заземление корпусов электрооборудования используется лишь в электрических сетях с изолированной нейтралью. Однако при повреждении изоляции однофазное замыкание на корпус электроустановок в сети с изолированной нейтралью без принятия специальных мер может существовать очень долго, что может привести к более тяжелому и опасному повреждению – двухфазному короткому замыканию через землю. Для контроля за состоянием изоляции в сети с изолированной нейтралью используются специальные автоматические устройства контроля изоляции и защитного отключения (УКИЗО), обеспечивающие отключение поврежденной электроустановки за малой время (менее 0,2 с). К числу таких устройств относятся аппарат защиты от токов утечки АЗАК-380. Для сетей с глухозаземленной нейтралью при повышенных требованиях к электробезопасности (например, при работе с ручным электроинструментом в опасных и особо опасных условиях) используются специальные устройства защитного отключения (УЗО) типа РУД-05УЗ, ЗОУП-25.

Весьма специфическими являются защитные меры электробезопасности в установках электролизного производства. Рассмотрим эти особенности на примере электролизного производства алюминия.

3.2.6. Защитные меры безопасности при эксплуатации электроустановок электролизного производства алюминия

Электролитическое производство первичного алюминия относится к особо опасной категории. Однако система электроснабжения самих алюминиевых электролизеров и их оборудования имеет ряд специфических особенностей, не позволяющих использовать для защиты от утечек тока известные промышленные УКИЗО. Это обусловлено наличием на электролизере оборудования, питающегося как  постоянным током, так и переменным током, отсутствием заземления корпусов электролизеров и оборудования из-за технологических особенностей процесса электролиза.

. Алюминий получают электролизом криолито-глиноземного расплава в специальных ваннах – электролизерах размерами от 3х6х2 до 5х12х4 м, изолированных от земли. Электролизер имеет внизу неподвижный катод и сверху подвижный анод, приводимый в движение двумя электродвигателями трехфазного переменного тока напряжением 220 В и мощностью до 3 кВт.  На электролизерах имеются  системы автоматического питания глиноземом (АПГ) с дозаторами и управляющими электро­клапанами, которые подают глинозем в зону расплава между катодом и анодом. Расплав глинозема и электролиз алюминия идет при большом токе (от 100 до 300 кА) и малом напряжении (4-5 В) на электролизере. Управление процессом электролиза алюминия осуществляется за счет изменения межполюсного расстояния между расплавом и анодом посредством поднятия или опускания последнего с помощью электродвигателей. 

Питание серии последовательно соединенных электролизеров (Э), число которых обычно составляет до 180, постоянным током I _сер  (рис. 3.1) осуществляется от преобразовательной подстанции (КПП), в состав которой входят силовые трансформаторы Т1-Т8 с первичным напряжением 10 кВ и кремниевые выпрямительные агрегаты VD1-VD32. Первый Э1 и последний ЭN электролизеры серии подключены непосредственно к положительному и отрицательному полюсам на выходе КПП. Напряжение постоянного тока КПП U _сер обычно не превышает 850 В.

Все электролизеры изолированы от земли, поэтому их конструктивные элементы и электрооборудование находятся под потенциалом относительно земли, величина которого зависит от местоположения электролизера в серии, ее сопротивления изоляции и может достигать 800 В. Это определяет особые требования как к электробезопасности производственного персонала, так и к защите электрооборудования, которым оснащены электролизеры (электродвигатели, электропневмоклапаны, устройства автоматики).