Защитно изключване в електрически инсталации

Защитно изключване се разбира като бързо, за време не по -дълго от 200 ms, автоматично изключване от източника на захранване на всички фази на потребителя или част от електрическото окабеляване, ако изолацията е повредена или има друга аварийна ситуация, която заплашва човек с токов удар.

Защитно автоматично изключване на захранването — автоматично отваряне на веригата на един или повече фазови проводници (и, ако е необходимо, на нулевия работен проводник), извършено с цел електрическа безопасност.

Защитното изключване може да бъде както единствената и основна мярка за защита, така и допълнителна мярка към заземяващите и неутрализиращите мрежи във връзка с електрически инсталации с работно напрежение до 1000 волта.

Назначаване на защитно изключване — осигуряване на електрическа безопасност, което се постига чрез ограничаване на времето на излагане на опасен ток върху човек.

Безопасно изключване — високоскоростна защита, която осигурява автоматично изключване на електрическата инсталация в случай на опасност от токов удар в нея. Тази опасност може да възникне, когато:

• късо съединение на фаза към тялото на електрическото оборудване;

• с намаляване на изолационното съпротивление на фазите спрямо земята под определена граница;

• появата на по -високо напрежение в мрежата;

• докосване на човек до жива част, която е под напрежение.

В тези случаи някои електрически параметри се променят в мрежата: например напрежението на корпуса спрямо земята, фазовото напрежение спрямо земята, напрежението с нулева последователност и др. Може да се промени всеки от тези параметри, или по -скоро промяната до определена граница, при която има опасност от нараняване на човек от ток, може да служи като импулс, който задейства работата на защитно-изключващо устройство, тоест автоматично изключване на опасен участък от мрежата.

Към настоящите устройства обикновено се прилага защитно изключванелисица на четири вида електрически инсталации:

• Мобилни инсталации с изолирана неутрала (при такива условия по принцип изграждането на пълноценно заземяващо устройство е проблематично). След това защитното изключване се използва или заедно със заземяване, или като независима защитна мярка.

• Стационарни инсталации с изолирана неутрала (където е необходимо да се защитят електрически машини, с които хората работят).

• Мобилни и стационарни инсталации с неутрален от всякакъв тип, където съществува висока степен на опасност от токов удар, или ако инсталацията се експлоатира във взривоопасна среда.

• Стационарните инсталации с твърдо заземена неутрала при някои потребители с висока мощност и при отдалечени потребители, където заземяването е недостатъчно за защита или когато не е доста ефективно като защитна мярка, не осигуряват достатъчна множественост на фазата към земята текущ.

За да приложите защитната функция за изключване, използвайтедали специални устройства за остатъчен ток. Техните схеми могат да се различават, проектите зависят от характеристиките на защитената електрическа инсталация, от естеството на товара, от режима на неутрално заземяване и т.н.

Устройство за остатъчен ток — набор от отделни елементи, които реагират на промяна в който и да е параметър на електрическата мрежа и дават сигнал за изключване на прекъсвача.Устройството за остатъчен ток, в зависимост от параметъра, на който реагира, може да бъде приписано на един или друг тип, включително типовете устройства, които реагират на напрежението на рамката спрямо земята, ток на земна повреда, фазово напрежение спрямо земя, нулева последователност напрежение, нулева последователност на тока, работен ток и др.

Тук може да се използва специално монтирано защитно реле, което е проектирано по същия начин като високочувствителни релета за напрежение с отворени контакти, които са включени в захранващата верига на магнитен стартер, да речем, електродвигател.

Целта на защитно изключване е да се приложи набор от защити с едно устройство или някои от следните му типове:

• от еднофазни земни повреди или към електрическо оборудване, обикновено изолирано от напрежение;

• от непълни къси съединения, когато намаляването на изолацията на една от фазите създава опасност от нараняване на човек;

• от нараняване, когато човек докосне една от фазите на електрическото оборудване, ако докосването се случи в защитната зона на устройството.

Пример за това е просто устройство за остатъчен ток, базирано на реле за напрежение. Бобината на релето е свързана между корпуса на защитеното оборудване и заземяващия превключвател.

В условия, когато намотката на релето има съпротивление, което е много по -високо от това на спомагателния заземен електрод, разположен извън защитната зона за разпръскване на земята, намотката на релето K1 ще бъде захранена от кутията спрямо земята.

След това, в момента на аварийно прекъсване на корпуса, това напрежение ще бъде по -голямо от напрежението на задействане на релето и релето ще работи, затваряйки прекъсвача Q1 или задействайки веригата на захранването на магнитния стартер Q2 чрез задействане .

Друга възможност за просто устройство за остатъчен ток за електрически инсталации е реле за ток (реле за свръхток). Намотката му е включена в прекъсването на зануляващия проводник, поради което контактите по същия начин отварят захранващата верига на намотката на магнитния стартер, ако силовата верига на намотката на прекъсвача е затворена. Между другото, вместо да навивате релето, понякога можете да използвате намотката на прекъсвача като реле за свръхток.

Когато устройството за остатъчен ток е пуснато в експлоатация, е задължително да го проверите: извършват се планирани пълни и частични проверки, за да се гарантира, че устройството работи надеждно и че възникват прекъсвания, когато е необходимо.

Веднъж на всеки три години се извършва пълна планирана проверка, често заедно с ремонт на свързани вериги на електрически инсталации. Проверката включва също изолационни тестове, проверка на защитните настройки, тестове на защитни устройства и обща проверка на апарата и всички връзки.

Що се отнася до частичните проверки, те се извършват от време на време, в зависимост от конкретните условия, но включват: проверка на изолацията, обща проверка, изпитвания за защита при експлоатация. Ако защитното устройство не работи съвсем правилно, се извършва по -задълбочена проверка с помощта на специален алгоритъм.

В наше време защитното изключване е най -широко разпространено в електрическите инсталации, използвани в мрежи с напрежение до 1 kV със заземена или изолирана неутрала.

Електрическите инсталации с напрежение до 1 kV в жилищни, обществени и промишлени сгради и външни инсталации трябва по правило да се захранват от източник със здраво заземена неутрала с TN система… За да се предпазят от токов удар в случай на непряк контакт, такива електрически инсталации трябва автоматично да бъдат изключени от захранването.

Когато извършвате автоматично изключване на електрически инсталации с напрежение до 1 kV, всички открити проводящи части трябва да бъдат свързани към неутралната заземена неутрала на захранването, ако се използва TN система, и заземени, ако се използват IT или TT системи . В този случай характеристиките на защитните устройства и параметрите на защитните проводници трябва да бъдат координирани, за да се осигури нормализираното време на изключване на повредената верига от защитното комутационно устройство в съответствие с номиналното фазово напрежение на захранващата мрежа.

Извършва се защита специално устройство за остатъчен ток (RCD), който, работещ в режим на готовност, непрекъснато следи условията на токов удар на човек.

УЗО се използват в електрически инсталации до 1 kV:

• в мобилен имейл инсталации с изолирана неутрала (особено ако е трудно да се създаде заземително устройство. Може да се използва както като независима защита, така и в комбинация със заземяване);

• в стационарни електрически инсталации с изолирана неутрала за защита на ръчни електрически машини като единствена защита и в допълнение към други;

• в условия на повишена опасност от токов удар и експлозия в стационарни и мобилни електрически инсталации с различни неутрални режими;

• в стационарни електрически инсталации със здраво заземена неутрала при отделни отдалечени консуматори на електрическа енергия и консуматор с висока номинална мощност, при които защитата чрез заземяване не е достатъчно ефективна.

Принципът на действие на RCD е, че той постоянно следи входния сигнал и го сравнява с предварително определена стойност (зададена стойност). Ако входният сигнал надвиши зададената стойност, устройството се задейства и изключва защитената електрическа инсталация от мрежата. Като входни сигнали на устройства за остатъчен ток се използват различни параметри на електрическите мрежи, които носят информация за условията на токов удар на човек.

Вижте също: Автоматичен прекъсвач, дифавтомат, RCD — каква е разликата?