Захист від перехідних і високих напруг

Реферат

Захист від перехідних і високих напруг








Захист від напруги, яка виникає на металічних корусах електроустановок внаслідок пошкодження ізоляції, служить захисне заземлення, занулення, і захисне відключення.

Захисне заземлення являє собою спеціально електричне з'єднання з землею, або її еквівалентом металічних безструмних частин,які можуть бути під напругою. Зазамлення використовується в мережах напругою до 1000 В і більше. Захисне заземлення зменшує  напругу на корпусі відносно землі до безпечного значення, відповідно, зменшується і струм, який проходить через тіло людини. Заземляючий пристрій складається з вироблених заземлителів: металічних труб і контурної шини, які розміщенні обов'язково в землі, за допомогою яких здійснюється надійне з'єднання з землею і утворюється малий опір проходження струму. Корпуса електроустановок приєднюються паралельно до магістральної шини, яка з6єднюється з контурною шиною.

 Заземлення може бути й інших видів. В якості іншого заземлення можна використовувати металічні конструкції будинків, водопровідні труби, свинцеві кабелі і т.д. Недозволяється використовувати трубопроводи для горючих речовин, вибухо-небезпечних газів і трубопроводи, покриті ізоляцією. Опір заземляючого пристрою є основним показником, для якості захисного пристрою.

В електроустановках напругою до 1000 В, опір заземлення  неповинен перевищуівти 4 Ом, а при потужності блока живлення (генераторів, трансформаторів) не більше  100 кВ·А – 10 Ом.

Контроль захисного заземлення здійснюється як перед вводом в експлуатацію, так і періодично щороку (при найбільших підсиханнях і промерзаннях землі). Вимірювання опору проводиться приладами, які вимірюють опір заземлення МС-416; МС-1103 та іншими.

Занулення – спеціальне з'єднання корпусів електроустановок з нульовим провідом від заземленого наглухо нейтралю блока живлення. Занулення встановлюється в мережах з заземленою нейтралю напругою до 1000 В,так як захисне заземлення не забезпечує  достатньо надійний і повноцінний захист.

Принцип дії занулення полягає в тому, що претворюється замикання на корпус в однофазне коротке замикання, при якому спрацьовує захист (запобіжники, автомати) і електроустановка відключається. Заземлення нейтралі блоків живлення і повторні заземлення нульового провода, який встановлюється на стовпах через 200м, нормуються по значеню опору в залежності від значення напруги блока (табл.1). 



           ТАБЛ 1   Допустимі значення опору при зануленні  (Ом).

Лінійне напруження струму, В

Нейтралі генератора (трансформатора) або однофазного струму, R

Повторного заземлення, 

                Rп



   трьохфазного



однофазного

Вид  заземлення



загального

заземлення

кожного





інші

штучне





            660

            380

            220

      380

       220

       127

          2

          4

          8  

          15

          30

          60

       5

      10

      20

      15

      30

      60







Повторне заземлення нульового провода в період замикання фази на корпус знижує напругу на корпусі  відносно землі, і у випадку обриву нульового провода.При обриві нульового провода і замикання на корпус призводить до того, що напруга на обірваній частині нульового провода і всіх підключених до нього корпусів, і корпусів робочих установок, будуть під фазовою напругою. Але й і повторне заземлення  не може повністю ліквідувати безпеку пораження електричним струмом. У зв'язку з цим потрібна прокладка нульового провода, щоб запобігти можливість його обриву.

Захисне відключення  - це автоматичне відключення всіх фаз мережі, що забезпечує безпеку для людини співвідношення струма і часу його проходження при замиканнях на корпус, або зниження рівня ізоляції нижче відповідного значення. В залежності від принципу дії прилада захисного відключення, воно може захищати від ураження при однофвзному доторканні або тілики при доторканні до заземлених частин, які опинилися під напругою. 

В залежності від того, що являється вхідним сигналом, на змінення якого реагує захисне відключення, застосовуються схеми: на напрузі корпусавідносно землі; на струмі замикання на землю; на напруження нульової послідовності; на напруження фази відносно землі; на струм нульової послідовності; вентельні; на постійному і змінному струмі.

Одна з схемзахисного відключення, схема на напруження корпуса відносно землі, показана на (РИС-1).











РИС-1 Схема захисного відключення при напрузі на корпусі відносно землі.



Основним елементом являється захисне реле Рз з постоянно замкнутими контактами. При замиканні на корпус одної фази, корпус опиниться під напругою, яка буде вища за допустиму, сердечник  реле Рз  втягується і розмикає ланку живлення котушки автоматичного виключателя АВ, в результаті електроустановка відключиться. На схемі також розміщенні такі елементи: Кз – замикаючі контакти Рз ,  Кк  - контрольна кнопка, Rз – захисне заземлення, Rв – допоміжне заземлення.

В багатьох випадках електроприймачі мають живлення від вторинних обмоток понижаючих трансформаторів. При цьому може бути перехід високої напруги в мережі у низьку в результаті порушення цілістності ізоляції. Таке явище являє небезпеку для обслуговуючих електроустановок. В якості захисту застосовується заземлення нейтралі низьковольтної обмотки трьохфазного трансформатора через пробивний запобіжник. У випадку переходу напруги з первинної обмотки високої напруги на вторинну обмотку, пробивається запобіжник, нейтраль стає заземленою і напруга в мережі не перевищує допустиму. Якщо нейтраль заземлена, то спрацює захист і пошкоджений трансформатор відключиться. Воднофазних трансформаторах заземляються один кінець низьковольтної обмотки і корпус трассформатора. 

Мала напруга (до 42 В) застосовується для живлення ручного електрофіцируваного інструмента, переносних світильників і місцевого освітлення на станках, в цілях зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Електричне розділення мережі призводить до зниження небезпеки ураження електричним струмом за рахунок зменшення ємнісної і активної провідності між споживачем і роздільником. В якості роздільника в основному застосовують трансформатори.