Связаться с нами

Принцип работы устройства защиты от протечек

Принцип работы устройства защиты от протечек

1. Что такое защита от протечек?
Ответ: Устройство защиты от утечки тока (выключатель защиты от утечки тока) — это электрозащитное устройство. Устройство защиты от утечки тока устанавливается в цепи низкого напряжения. При возникновении утечки тока и ударе электрическим током, если ток достигает значения, ограниченного устройством защиты, оно немедленно срабатывает и автоматически отключает электропитание в течение ограниченного времени для обеспечения безопасности.
2. Какова конструкция устройства защиты от протечек?
Ответ: Устройство защиты от утечки тока состоит из трёх основных частей: элемента обнаружения, промежуточного усилительного звена и исполнительного механизма. 1. Элемент обнаружения. Он состоит из трансформаторов нулевой последовательности, которые обнаруживают ток утечки и выдают сигналы. 2. Усилитель звена. Усиливает слабый сигнал утечки и формирует электромагнитную и электронную защиту на основе различных устройств (в усилительной части могут использоваться механические или электронные устройства). 3. Исполнительный орган. После получения сигнала главный выключатель переключается из замкнутого положения в разомкнутое, тем самым отключая питание, что является отключающим элементом для отключения защищаемой цепи от электросети.
3. Каков принцип работы устройства защиты от протечек?
отвечать:
①При утечке электрооборудования наблюдаются два ненормальных явления:
Во-первых, нарушается баланс трехфазного тока и возникает ток нулевой последовательности;
Во-вторых, в нормальных условиях в незаряженном металлическом корпусе имеется напряжение относительно земли (в нормальных условиях металлический корпус и земля имеют нулевой потенциал).
② Функция трансформатора тока нулевой последовательности. Устройство защиты от утечки тока получает сигнал, не соответствующий норме, через трансформатор тока, который преобразуется и передается через промежуточный механизм, приводя в действие исполнительный механизм, а также отключает источник питания посредством коммутационного устройства. Конструкция трансформатора тока аналогична конструкции обычного трансформатора, состоящего из двух изолированных друг от друга катушек, намотанных на один сердечник. При наличии остаточного тока в первичной обмотке во вторичной обмотке возникает ток.
③Принцип работы устройства защиты от утечки тока Устройство защиты от утечки тока устанавливается на линии, первичная обмотка подключается к линии электросети, а вторичная обмотка подключается к расцепителю в устройстве защиты от утечки тока. Когда электрооборудование находится в нормальном режиме работы, ток в линии находится в сбалансированном состоянии, а сумма векторов тока в трансформаторе равна нулю (ток является вектором с направлением, например, направление оттока - «+», направление возврата - «-», в Токи, текущие туда и обратно в трансформаторе, равны по величине и противоположны по направлению, а положительное и отрицательное компенсируют друг друга). Поскольку в первичной обмотке нет остаточного тока, вторичная обмотка не будет индуцироваться, и коммутационное устройство устройства защиты от утечки тока работает в закрытом состоянии. Когда происходит утечка на корпусе оборудования и кто-то прикасается к нему, в точке замыкания создается шунт. Этот ток утечки заземляется через тело человека, землю, и возвращается в нейтраль трансформатора (без трансформатора тока), вызывая его втекание и вытекание. Ток несимметричен (сумма векторов токов не равна нулю), и первичная обмотка генерирует остаточный ток. Следовательно, во вторичной обмотке будет возникать индуктируемый ток, и когда значение тока достигнет рабочего значения, ограниченного устройством защиты от утечки, сработает автоматический выключатель и отключится питание.

4. Каковы основные технические параметры устройства защиты от протечек?
Ответ: Основными рабочими параметрами являются: номинальный рабочий ток утечки, номинальная продолжительность работы при утечке, номинальный несрабатывающий ток утечки. К другим параметрам относятся: частота сети, номинальное напряжение, номинальный ток и т. д.
①Номинальный ток утечки. Значение тока, при котором устройство защиты от утечки тока срабатывает в заданных условиях. Например, для устройства защиты на 30 мА, когда входящий ток достигает 30 мА, устройство отключает источник питания.
②Номинальное время срабатывания защиты по току утечки определяется как время с момента внезапного появления номинального тока утечки до отключения цепи защиты. Например, для устройства защиты с током 30 мА × 0,1 с время с момента достижения тока 30 мА до размыкания главного контакта не превышает 0,1 с.
3. При заданных условиях номинальный ток утечки, значение тока неработающего устройства защиты от утечки, как правило, следует выбирать равным половине значения тока утечки. Например, устройство защиты от утечки с током утечки 30 мА не должно срабатывать при токе ниже 15 мА, в противном случае из-за слишком высокой чувствительности устройство может выйти из строя, что повлияет на нормальную работу электрооборудования.
4. Другие параметры, такие как: частота сети, номинальное напряжение, номинальный ток и т. д., при выборе устройства защиты от утечки тока должны быть совместимы с используемой цепью и электрооборудованием. Рабочее напряжение устройства защиты от утечки тока должно соответствовать номинальному напряжению в пределах нормального диапазона колебаний электросети. Если колебания слишком велики, это повлияет на нормальную работу устройства защиты, особенно в электронных продуктах. Если напряжение питания ниже номинального рабочего напряжения устройства защиты, оно откажется срабатывать. Номинальный рабочий ток устройства защиты от утечки тока также должен соответствовать фактическому току в цепи. Если фактический рабочий ток превышает номинальный ток устройства защиты, это приведет к перегрузке и неисправности устройства защиты.
5. Какова основная защитная функция устройства защиты от протечек?
Ответ: Устройство защиты от токов утечки тока обеспечивает в основном защиту от косвенного прикосновения. При определённых условиях оно также может использоваться в качестве дополнительной защиты от прямого прикосновения, предотвращая потенциально смертельные случаи поражения электрическим током.
6. Что такое защита от прямого и косвенного контакта?
Ответ: Когда человеческое тело касается заряженного тела и через тело человека проходит ток, это называется электрическим током. В зависимости от причины поражения человека электрическим током его можно разделить на прямой электрический удар и косвенный электрический удар. Прямой электрический удар относится к электрическому удару, вызванному непосредственным прикосновением человеческого тела к заряженному телу (например, прикосновением к фазной линии). Косвенный электрический удар относится к электрическому удару, вызванному прикосновением человеческого тела к металлическому проводнику, который не заряжен в нормальных условиях, но заряжается в условиях неисправности (например, прикосновением к корпусу устройства утечки). В зависимости от различных причин поражения электрическим током меры по предотвращению электрического удара также делятся на: защиту от прямого прикосновения и защиту от косвенного прикосновения. Для защиты от прямого прикосновения обычно применяются такие меры, как изоляция, защитное покрытие, ограждение и безопасное расстояние; для защиты от косвенного прикосновения обычно применяются такие меры, как защитное заземление (подключение к нулю), защитное отключение и защита от утечки.
7. Какую опасность представляет поражение человека электрическим током?
Ответ: Когда человеческое тело поражено электрическим током, чем больше ток, текущий в человеческое тело, чем дольше длится фазовый ток, тем он опаснее. Степень риска можно грубо разделить на три стадии: восприятие - избегание - фибрилляция желудочков. ① Стадия восприятия. Поскольку проходящий ток очень мал, человеческое тело может его почувствовать (обычно более 0,5 мА), и в это время он не представляет никакого вреда для человеческого организма; ② Стадия избавления. Относится к максимальному значению тока (обычно более 10 мА), от которого человек может избавиться, когда электрод подвергается воздействию электрического тока рукой. Хотя этот ток опасен, он может избавиться от него сам по себе, поэтому в основном не представляет смертельной опасности. Когда ток увеличивается до определенного уровня, человек, которого ударяет током, будет крепко держать заряженное тело из-за сокращения мышц и спазма и не сможет избавиться от него самостоятельно. ③ Стадия фибрилляции желудочков. При увеличении силы тока и увеличении продолжительности воздействия электрического тока (обычно более 50 мА и 1 с) развивается фибрилляция желудочков, которая, если не отключить питание немедленно, приводит к смерти. Видно, что фибрилляция желудочков является основной причиной смерти от поражения электрическим током. Поэтому защита людей часто не определяется именно фибрилляцией желудочков, как основой для определения характеристик защиты от поражения электрическим током.
8. Насколько безопасен ток «30 мА·с»?
Ответ: Благодаря большому количеству экспериментов и исследований на животных было показано, что фибрилляция желудочков связана не только с током (I), проходящим через тело человека, но также и со временем (t), в течение которого ток длится в теле человека, то есть безопасной электрической величиной Q=I × t для определения, обычно 50 мА с. То есть, когда ток не превышает 50 мА, а длительность тока находится в пределах 1 с, фибрилляция желудочков, как правило, не возникает. Однако, если ее контролировать в соответствии с 50 мА с, когда время включения очень короткое, а проходящий ток большой (например, 500 мА × 0,1 с), все еще существует риск возникновения фибрилляции желудочков. Хотя менее 50 мА с не приведет к смерти от поражения электрическим током, это также приведет к потере сознания пораженного электрическим током или вызовет вторичную травму. Практика показала, что использование тока срабатывания 30 мА·с в качестве характеристики срабатывания устройства защиты от поражения электрическим током более целесообразно с точки зрения безопасности эксплуатации и производства, и имеет коэффициент безопасности в 1,67 раза выше, чем 50 мА·с (К = 50/30 = 1,67). Из предела безопасности «30 мА·с» следует, что даже при достижении тока 100 мА, если устройство защиты от утечек сработает в течение 0,3 с и отключит электропитание, это не представляет смертельной опасности для человека. Поэтому предел в 30 мА·с также стал основой для выбора устройств защиты от утечек.

9. Какое электрооборудование необходимо устанавливать с устройствами защиты от утечек?
Ответ: Все электрооборудование на строительной площадке должно быть оснащено устройством защиты от утечек на входе в линию нагрузки оборудования, а также должно быть подключено к нулю для защиты:
① Всё электрооборудование на строительной площадке должно быть оснащено устройствами защиты от утечек. Строительство на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности, смена персонала и ненадлежащее управление оборудованием приводят к опасному потреблению электроэнергии. В комплект электрооборудования должны входить силовое и осветительное оборудование, передвижное и стационарное оборудование и т.д. В это число, безусловно, не входит оборудование, работающее от трансформаторов безопасного напряжения и разделительных трансформаторов.
② Первоначальные меры защитного зануления (заземления) остаются неизменными в соответствии с требованиями, что является самой базовой технической мерой для безопасного использования электроэнергии и не может быть отменено.
③ Устройство защиты от токов утечки устанавливается на конце линии нагрузки электрооборудования. Его цель — защитить электрооборудование, а также линии нагрузки от поражения электрическим током, вызванного повреждением изоляции линии.
10. Почему устройство защиты от утечек устанавливается после подключения защиты к нулевой линии (заземлению)?
Ответ: Независимо от того, подключена ли защита к нулю или к заземлению, область её действия ограничена. Например, «защита с нулевым подключением» заключается в подключении металлического корпуса электрооборудования к нулевому проводу электросети и установке предохранителя со стороны источника питания. При касании электрооборудования к повреждению оболочки (фаза касается оболочки) возникает однофазное короткое замыкание относительно нулевого провода. Из-за большого тока короткого замыкания предохранитель быстро перегорает, и источник питания отключается для защиты. Принцип работы защиты заключается в изменении «неисправности оболочки» на «однофазное короткое замыкание», чтобы обеспечить большую защиту от короткого замыкания. Однако электрические неисправности на строительной площадке случаются нечасто, и часто возникают утечки, например, из-за сырости оборудования, чрезмерной нагрузки, длинной линии, старения изоляции и т. д. Эти значения тока утечки невелики, и защита не может быть отключена быстро. Следовательно, неисправность не будет устранена автоматически и будет существовать в течение длительного времени. Однако этот ток утечки представляет серьёзную угрозу безопасности людей. Поэтому для дополнительной защиты необходимо установить устройство защиты от утечек с более высокой чувствительностью.
11. Какие существуют типы устройств защиты от протечек?
Ответ: Устройства защиты от утечки классифицируются по-разному в зависимости от выбора использования. Например, по режиму действия их можно разделить на типы срабатывания по напряжению и по току; по механизму действия — переключающие и релейные; по количеству полюсов и линий — однополюсные двухпроводные, двухполюсные, двухполюсные трехпроводные и так далее. Следующие классифицируются по чувствительности срабатывания и времени срабатывания: ①По чувствительности срабатывания их можно разделить на: Высокая чувствительность: ток утечки менее 30 мА; Средняя чувствительность: от 30 до 1000 мА; Низкая чувствительность: выше 1000 мА. ②По времени срабатывания их можно разделить на: быстрый тип: время срабатывания утечки менее 0,1 с; тип с задержкой: время срабатывания более 0,1 с, между 0,1 и 2 с; Обратнозависимая характеристика времени: с увеличением тока утечки время срабатывания защиты от утечки уменьшается. Небольшое значение. При использовании номинального тока утечки время срабатывания составляет 0,2–1 с; при токе, в 1,4 раза превышающем номинальный ток, время срабатывания составляет 0,1–0,5 с; при токе, в 4,4 раза превышающем номинальный ток, время срабатывания составляет менее 0,05 с.
12. В чем разница между электронными и электромагнитными устройствами защиты от утечек?
Ответ: Устройства защиты от утечки делятся на два типа: электронные и электромагнитные в соответствии с различными методами отключения: ① Устройства защиты от утечки с электромагнитным расцепителем, в которых в качестве промежуточного механизма используется электромагнитное расцепляющее устройство; при возникновении тока утечки механизм срабатывает и отключается питание. Недостатками этого устройства защиты являются: высокая стоимость и сложные требования к процессу изготовления. Преимущества: электромагнитные компоненты обладают высокой помехоустойчивостью и устойчивостью к ударам (перегрузкам по току и перенапряжению); не требуется вспомогательный источник питания; характеристики утечки после нулевого напряжения и обрыва фазы остаются неизменными. ② Электронное устройство защиты от утечки использует транзисторный усилитель в качестве промежуточного механизма. При возникновении утечки сигнал усиливается усилителем и передается на реле, которое управляет выключателем для отключения питания. Преимуществами этого устройства защиты являются: высокая чувствительность (до 5 мА); малая погрешность настройки, простой процесс изготовления и низкая стоимость. Недостатки: транзистор имеет слабую способность выдерживать удары и плохую устойчивость к помехам окружающей среды; ему необходим вспомогательный рабочий источник питания (электронным усилителям обычно требуется источник постоянного тока напряжением более десяти вольт), поэтому на характеристики утечки влияют колебания рабочего напряжения; если основная цепь не совпадает по фазе, защита защитного устройства будет потеряна.
13. Каковы защитные функции автоматического выключателя при утечке тока?
Ответ: Устройство защиты от утечки тока — это, в основном, устройство, обеспечивающее защиту электрооборудования при возникновении утечки тока. При установке устройства защиты от утечки тока следует установить дополнительное устройство защиты от перегрузки по току. Если в качестве защиты от короткого замыкания используется предохранитель, выбор его характеристик должен быть совместим с возможностью включения-выключения устройства защиты от утечки тока. В настоящее время широко используется автоматический выключатель утечки тока, который объединяет устройство защиты от утечки тока и выключатель питания (автоматический воздушный выключатель). Этот новый тип выключателя питания выполняет функции защиты от короткого замыкания, защиты от перегрузки, защиты от утечки тока и защиты от пониженного напряжения. Во время установки упрощается проводка, уменьшается объем электрической коробки и упрощается управление. Значение паспортной модели выключателя дифференциального тока следующее: Будьте внимательны при его использовании, поскольку выключатель дифференциального тока обладает множеством защитных свойств, при срабатывании следует четко определить причину неисправности: Когда выключатель дифференциального тока выходит из строя из-за короткого замыкания, необходимо открыть крышку, чтобы проверить, нет ли на контактах серьезных ожогов или ямок; Когда цепь отключается из-за перегрузки, ее невозможно немедленно повторно включить. Поскольку выключатель оснащен тепловым реле для защиты от перегрузки, когда номинальный ток превышает номинальный ток, биметаллическая пластина изгибается, чтобы разъединить контакты, и контакты могут быть повторно включены после того, как биметаллическая пластина естественным образом остынет и вернется в исходное состояние. Если отключение вызвано неисправностью утечки, необходимо выяснить причину и устранить неисправность перед повторным включением. Принудительное включение строго запрещено. Когда выключатель утечки размыкается и срабатывает, L-образная рукоятка находится в среднем положении. При повторном включении сначала необходимо потянуть рабочую рукоятку вниз (положение отключения), чтобы рабочий механизм снова замкнуться, а затем замкнуть вверх. Выключатель утечки может использоваться для коммутации приборов большой мощности (более 4,5 кВт), которые нечасто работают в линиях электропередачи.
14. Как выбрать средство защиты от протечек?
Ответ: Выбор устройства защиты от протечек следует осуществлять в зависимости от цели использования и условий эксплуатации:
Выбирайте в зависимости от цели защиты:
①В целях предотвращения поражения электрическим током выберите высокочувствительное и быстродействующее устройство защиты от утечек тока, устанавливаемое на конце линии.
② Для ответвлений, используемых совместно с заземлением оборудования, в целях предотвращения поражения электрическим током используйте среднечувствительные, быстродействующие устройства защиты от утечек тока.
③ Для магистральных линий с целью предотвращения возгорания, вызванного утечкой, а также защиты линий и оборудования следует выбирать устройства защиты от утечки со средней чувствительностью и задержкой срабатывания.
Выбирайте по режиму питания:
① При защите однофазных линий (оборудования) используйте однополюсные двухпроводные или двухполюсные устройства защиты от утечек тока.
② При защите трехфазных линий (оборудования) используйте трехполюсные изделия.
③ Если есть как трехфазные, так и однофазные, используйте трехполюсные четырехпроводные или четырехполюсные продукты. При выборе количества полюсов устройства защиты от утечки оно должно быть совместимо с количеством линий защищаемой линии. Количество полюсов устройства защиты относится к количеству проводов, которые могут быть отключены внутренними контактами переключателя, например, трехполюсного устройства защиты, что означает, что контакты переключателя могут отключить три провода. Однополюсные двухпроводные, двухполюсные трехпроводные и трехполюсные четырехпроводные устройства защиты имеют нейтральный провод, который напрямую проходит через элемент обнаружения утечки без отключения. Рабочая нулевая линия, эта клемма строго запрещена для соединения с линией PE. Следует отметить, что трехполюсное устройство защиты от утечки не должно использоваться для однофазного двухпроводного (или однофазного трехпроводного) электрооборудования. Также не подходит использование четырехполюсного устройства защиты от утечки для трехфазного трехпроводного электрооборудования. Не допускается замена трехфазного четырехполюсного УЗО на трехфазное трехполюсное УЗО.
15. Сколько настроек должен иметь электрощит в соответствии с требованиями ступенчатого распределения электроэнергии?
Ответ: Строительная площадка, как правило, распределена по трем уровням, поэтому электрические коробки также должны быть установлены в соответствии с классификацией, то есть, под главной распределительной коробкой находится распределительная коробка, а под распределительной коробкой расположена распределительная коробка, а электрооборудование находится под распределительной коробкой. Распределительная коробка является центральным звеном передачи и распределения электроэнергии между источником питания и электрооборудованием в распределительной системе. Это электрическое устройство, специально используемое для распределения электроэнергии. Все уровни распределения осуществляются через распределительную коробку. Главная распределительная коробка управляет распределением всей системы, а распределительная коробка управляет распределением каждой ветви. Распределительная коробка является концом системы распределения электроэнергии, а ниже находится электрооборудование. Каждое электрооборудование управляется своим собственным выделенным распределительным щитом, реализующим один автомат и один вентиль. Не используйте одну распределительную коробку для нескольких устройств, чтобы предотвратить несчастные случаи из-за неправильной эксплуатации; также не совмещайте управление питанием и освещением в одной распределительной коробке, чтобы предотвратить влияние освещения на сбои в линии электропередачи. Верхняя часть распределительной коробки подключается к источнику питания, а нижняя – к электрооборудованию, которое часто эксплуатируется и является опасным, поэтому на него следует обращать внимание. Выбор электрических компонентов в распределительной коробке должен соответствовать схеме и электрооборудованию. Распределительная коробка должна быть установлена ​​вертикально и прочно, вокруг нее должно быть достаточно места для работы. На полу не должно быть стоячей воды или посторонних предметов, а также поблизости не должно быть источников тепла и вибрации. Распределительная коробка должна быть защищена от дождя и пыли. Распределительная коробка не должна располагаться на расстоянии более 3 м от стационарного оборудования, которым необходимо управлять.
16. Зачем использовать ступенчатую защиту?
Ответ: Потому что низковольтное электроснабжение и распределение обычно используют ступенчатое распределение мощности. Если устройство защиты от утечки установлено только в конце линии (в распределительной коробке), хотя линия повреждения может быть отключена при возникновении утечки, диапазон защиты невелик; аналогично, если установлена ​​только ответвленная магистральная линия (в распределительной коробке) или магистральная линия (главная распределительная коробка) Установите устройство защиты от утечки, хотя диапазон защиты большой, если определенное электрооборудование протекает и отключается, это приведет к потере питания всей системы, что не только влияет на нормальную работу безотказного оборудования, но и делает неудобным обнаружение аварии. Очевидно, что этих методов защиты недостаточно. место. Поэтому следует подключать различные требования, такие как линия и нагрузка, и на основной линии низкого напряжения, ответвлении и конце линии следует устанавливать устройства защиты с различными характеристиками действия утечки, чтобы сформировать ступенчатую сеть защиты от утечки. В случае ступенчатой ​​защиты выбранные на всех уровнях диапазоны защиты должны взаимодействовать друг с другом, чтобы гарантировать, что устройство защиты от утечек не превысит действие, когда в конце произойдет неисправность утечки или поражение человека электрическим током; в то же время требуется, чтобы при отказе устройства защиты низшего уровня устройство защиты высшего уровня действовало для устранения неисправности устройства защиты низшего уровня. Случайный отказ. Реализация ступенчатой ​​защиты позволяет каждому электрооборудованию иметь более двух уровней мер защиты от утечек, что не только создает безопасные условия эксплуатации электрооборудования на конце всех линий низковольтной электросети, но и обеспечивает множественный прямой и косвенный контакт для обеспечения безопасности персонала. Кроме того, это может минимизировать масштаб отключения электроэнергии при возникновении неисправности, а также легко найти и найти точку неисправности, что положительно влияет на повышение уровня безопасного потребления электроэнергии, снижение несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, и обеспечение эксплуатационной безопасности.

 

 

 

 


Время публикации: 05.09.2022