Реклама на порталі

Автоматичне захисне відключення здійснюється у разі. Захисне автоматичне вимкнення

Захисне відключення - вид захисту від ураження струмом в електроустановках, що забезпечує автоматичне вимкнення всіх фаз аварійної ділянки мережі. Тривалість відключення пошкодженої ділянки мережі має бути не більше ніж 0,2 с.

Області застосування захисного відключення: доповнення до захисного заземлення або занулення в електрифікованому інструменті; доповнення до занулення для відключення електрообладнання віддаленого від джерела живлення; міра захисту у пересувних електроустановках напругою до 1000 В.

Сутність роботи захисного відключення полягає в тому, що пошкодження електроустановки призводить до змін у мережі. Наприклад, при замиканні фази на землю змінюється напруга фаз щодо землі - значення фазної напруги буде прагнути до величини лінійної напруги. При цьому виникає напруга між нейтраллю джерела та землею, так звана напруга нульової послідовності. Знижується загальний опір мережі щодо землі у разі зміни опору ізоляції у бік його зменшення тощо.

Принцип побудови схем захисного відключення у тому, що перелічені режимні зміни у мережі сприймаються чутливим елементом (датчиком) автоматичного пристрою як сигнальні вхідні величини. Датчик виконує роль реле струму або напруги. За певного значення вхідної величини захисне відключення спрацьовує та відключає електроустановку. Значення вхідної величини називають уставкою.

Структурна схема пристрою захисного відключення (ПЗВ) представлена ​​на рис.

Рис. Структурна схема пристрою захисного відключення: Д – датчик; П – перетворювач; КПАС – канал передачі аварійного сигналу; ІВ – виконавчий орган; МОП – джерело небезпеки поразки

Датчик Д реагує на зміну вхідної величини, посилює її до значення KB (К - коефіцієнт передачі датчика) і посилає в перетворювач П.

Перетворювач служить перетворення посиленої вхідний величини в аварійний сигнал КВА. Далі канал передачі аварійного сигналу КПАС передає сигнал АС з перетворювача на виконавчий орган (ІВ). Виконавчий орган здійснює захисну функцію усунення небезпеки ураження - відключає електричну мережу.

На схемі показані ділянки можливих перешкод, що впливають роботу ПЗВ.

На рис. наведено принципову схему захисного відключення за допомогою реле максимального струму.

Рис. Схема пристрою захисного відключення: 1 – реле максимального струму; 2 – трансформатор струму; 3 - заземлюючий провід; 4 – заземлювач; 5 – електродвигун; 6 – контакти пускача; 7 – блок-контакт; 8 - сердечник пускача; 9 – робоча котушка; 10 – кнопка випробування; 11 - допоміжний опір; 12 і 13 - кнопки зупинки та включення; 14 - пускач

Котушка цього реле з нормально замкнутими контактами підключається через трансформатор струму або безпосередньо в розсічення провідника, що йде до окремого допоміжного або загального заземлювача.

Електродвигун вмикається в роботу натисканням кнопки "Пуск". При цьому подається напруга на котушку, сердечник пускача втягується, контакти замикаються та включають електродвигун у мережу. Одночасно замикається блок-контакт, унаслідок чого котушка залишається під напругою.

При замиканні на корпус однієї з фаз утворюється ланцюг струму: місце ушкодження - корпус - заземлюючий провід - трансформатор струму - земля - ​​ємність та опір ізоляції проводів непошкоджених фаз - джерело живлення - місце ушкодження. Якщо величина струму досягне уставки спрацьовування струмового реле, реле спрацює (тобто його нормально замкнутий контакт розімкнеться) і розірве ланцюг котушки магнітного пускача. Сердечник цієї котушки звільниться, і пускач відключиться.

Для перевірки справності та надійності дії захисного відключення передбачено кнопку, при натисканні якої пристрій спрацьовує. Допоміжний опір обмежує струм замикання на корпус до необхідної величини. Передбачені кнопки для увімкнення та вимкнення пускача.

У систему підприємств громадського харчування входить великий комплекс мобільних (інвентарних) будівель з металу або металевим каркасомдля вуличного торгово-сервісного обслуговування (закусочні, кафе тощо). Як технічний засіб захисту від електротравматизму та від можливої ​​пожежі в електроустановках передбачено обов'язкове застосування на цих об'єктах пристрою захисного відключення відповідно до вимог ГОСТ Р50669-94 та ГОСТ Р50571.3-94.

Головдерженергонагляд рекомендує використовувати для цієї мети електромеханічний пристрій типу АСТРО-УЗО, принцип дії якого заснований на вплив можливих струмів витоку на магнітоелектричну клямку, обмотка якої підключена у вторинну обмотку трансформатора струму витоку, із сердечником із спеціального матеріалу. Серце в нормальному режимі роботи електричної мережі утримує механізм розчеплення у включеному стані. У разі виникнення будь-якої несправності у вторинній обмотці трансформатора струму витоку наводиться ЕРС, сердечник втягується, відбувається спрацьовування магнітоелектричної клямки, пов'язаної з механізмом вільного розчеплення контактів (відключається рубильник).

АСТРО-УЗО має російський сертифікат відповідності. Пристрій включено до Держреєстру.

Пристрої захисного відключення повинні оснащуватися не тільки зазначені вище споруди, але й усі приміщення з підвищеною або особливою небезпекою ураження електричним струмом, зокрема сауни, душі, теплиці з електропідігрівом тощо.

Захисне відключення призначене для швидкого та автоматичного відключення пошкодженої електричної установки у випадках замикання фази на корпус, зниження опору ізоляції провідників або при замиканні людини на струмопровідні елементи.

Область застосування пристрою захисного відключення (ПЗВ) практично не обмежена: вони можуть застосовуватися в мережах будь-якої напруги та з будь-яким режимом нейтралі. Найбільшого поширення ПЗВ набули в мережах напругою до 1000 В на установках з високим ступенем небезпеки, де застосування захисного заземлення або занулення утруднено з технічних або інших причин, наприклад, на випробувальних або лабораторних стендах.

До переваг ПЗВ відносяться: простота схеми, висока надійність, висока швидкодія (час спрацьовування t = 0,02?0,05 с), висока чутливість та селективність.

За принципом дії ПЗВ різняться так:

Прямої дії:

1. ПЗВ, що реагує на напругу корпусу Uдо;

2. ПЗВ, що реагує на струм корпусу Iдо.

Непрямої дії:

3. ПЗВ, що реагує на несиметрію фазної напруги – напруга нульової послідовності Uпро;

4. ПЗВ, що реагує на несиметрію фазних струмів – струму нульової послідовності Iпро;

5. ПЗВ, що реагує на оперативний струм Iоп.

Розглянемо наведені типи пристроїв захисного відключення.

1. ПЗВ, що реагує на напругу корпусу.

Робота схеми ПЗВ, представленої на рис. 7.29 здійснюється таким чином.

Запуск роботи ЕУ проводиться натисканням на кнопку «ПУСК» з нормально відкритими контактами. При цьому котушка ОК, що відключає, отримавши харчування від фазних провідників 2 і 3 , стискаючи пружину Р та втягуючи шток, замикає всі чотири контакти магнітного пускача МП. Кнопка «ПУСК» відпускається, а подальше харчування ОК при працюючій ЕУ здійснюється по лінії самопідживлення ЛЗ через контакт МК. При замиканні фазного провідника, наприклад, провідника 2 на корпус ЕУ через реле напруги РН, встановлене на лінії додаткового заземлення ( r g), потече струм. При цьому нормально закриті контакти реле напруги РН розімкнуться, котушки ОК знеструмляться і за допомогою механічної пружини Р відбудеться розмикання контактів магнітного пускача МП та відключення пошкодженої установки від мережі. Усувається небезпека ураження обслуговуючого персоналу електрострумом. Для перевірки працездатності схеми ПЗВ проводиться операція самоконтролю на холостому ходіроботи електроустановки. При натисканні кнопки КС, з'єднаної з фазним провідником 1 та лінією захисного заземлення через опір R з, корпус ЕУ опиниться під напругою. При справному стані та відсутності дефектів у схемі ПЗВ відбудеться відключення всієї установки, як описано вище. За допомогою лінії самопідживлення ЛЗ з додатковим механічним контактом МК схема ПЗВ, представлена ​​на рис. 7.29, дозволяє здійснювати нульовий захист – захист від самозапуску електроустановки


при раптовому зникненні та раптовій подачі напруги.

Рис. 7.28. Принципова схемапристрої захисного відключення,
реагує на потенціал корпусу:

МП – магнітний пускач; ОК - котушка, що відключає, з пружиною Р; РН - реле напруги із нормально закритими контактами РН; r 3 – опір основного захисного заземлення; r g- Опір додаткового заземлення; ЛЗ - лінія самопідживлення; МК – додатковий механічний контакт; П – кнопка «ПУСК»; С – кнопка «СТОП»; КС – кнопка «САМОКОНТРОЛЬ»; R c- Опір самоконтролю; a 1 , a 2 - коефіцієнти дотику основного та додаткового заземлень

Вибір напруги спрацьовування ПЗВ, що реагує на напругу корпусу, проводиться за формулою:

(7.25)

де Uпр доп - допустима напруга дотику, що приймається рівним 36 при тривалості впливу струму на людину 3¸10 с. (Табл. 7.2); R p , X L– активний та індуктивний опір РН; a 1 , a 2 - коефіцієнти дотику відповідних заземлювачів; r g- Опір додаткового заземлення.

Розрахунок за формулою (7.25) зводиться до визначення величини r gпри цьому напруга спрацьовування схеми ПЗВ має бути меншою за напругу дотику, тобто. Uср< Uін.

2. ПЗВ, що реагує на струм корпусу.

Принцип дії схеми пристрою захисного відключення, що реагує на струм корпусу, аналогічний дії схеми ПЗВ, що спрацьовує напруги корпусу, описаному вище. Ця схема не потребує встановлення додаткового заземлення. Замість реле напруги РН встановлюється реле струму РТ лінії основного захисного заземлення. Інші пристрої та елементи схеми залишаються без зміни, як на рис. 7.20. Вибір струму спрацьовування Iср ПЗВ, що реагує на струм корпусу ЕУ, проводиться за формулою:

Iср = (7.26)

де Zрт - повний опір реле струму, r 3 – опір захисного заземлення; U- Допустима напруга дотику (7.25).

3. ПЗВ, що реагує на несиметрію фазної напруги.

Рис. 7.30. Принципова схема пристрою захисного відключення,
реагує на несиметрію фазних напруг:

а- фільтр нульової послідовності із загальною точкою 1 ; РН – реле напруги;
Z 1 , Z 2 , Z 3 - повні опори фазних провідників 1, 2 та 3; rзм1 , rзм2 - опори
замикання фазних провідників 1 та 2 на землю; Uо =φ 1 - φ 2 - напруга нульової послідовності (φ 1 - потенціал у точці 1 , φ 2 - потенціал у точці 2 )

Датчиком у цій схемі ПЗВ служить фільтр нульової послідовності, що складається з конденсаторів, з'єднаних у зірку.

Розглянемо дію схеми ПЗВ, представленої на рис. 7.30.

Якщо опори фазних провідників щодо землі дорівнюють між собою, тобто. Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z, то напруга нульової послідовності дорівнює нулю, Uо = φ 1 - φ 2  = 0. При цьому дана схема ПЗВ не діє.

Якщо відбудеться симетричне зменшення опорів фазних провідників на величину n> 1, тобто. , то напруга Uтакож буде дорівнює нулю і ПЗВ не спрацює.

Якщо станеться несиметричне погіршення ізоляції фазних провідників Z 1 ¹ Z 2 ¹ Z 3 , то в цьому випадку напруга нульової послідовності перевищить напругу спрацьовування схеми та пристрій захисного відключення відключить мережу, Uпро > Uпор.

Якщо станеться замикання на землю одного фазного провідника, то за малого значення опору замикання rзм1 напруга нульової послідовності буде близькою до фазної напруги, Uф > UСР, що призведе до спрацьовування захисного відключення.

Якщо станеться замикання на землю двох провідників одночасно, то за малих значень rзм1 та rзм2 напруга нульової послідовності буде близьким до величини, що також призведе до відключення мережі. Таким чином, до переваг схеми ПЗВ, що реагує на напругу Uо, відносяться:

надійність спрацьовування схеми при несиметричному погіршенні ізоляції фазних провідників;

Надійність спрацьовування за одно- або двофазного замикання провідників на землю.

Недоліками даної схеми ПЗВ є абсолютна нечутливість при симетричному погіршенні опору ізоляції фазних провідників та відсутність самоконтролю у схемі, що знижує безпеку обслуговування електричних систем та установок.

4. ПЗВ, що реагує на несиметрію фазних струмів

а) б)

Рис. 7.31. Принципова схема пристрою захисного відключення,
реагує на несиметрію фазних струмів:

а- Схема трансформатора струму нульової послідовності ТТНП; б - I 1 , I 2 , I 3 - струми фазних провідників 1 , 2 , 3 ; РТ – реле струму; ОК - котушка, що відключає; 4 - магнітопровід ТТНП;
5 - вторинна обмотка ТТНП


Датчиком у схемі ПЗВ цього типу є трансформатор струму нульової послідовності ТТНП, схематично представлений на рис. 7.31, б. Вторинна обмотка ТТНП дає сигнал на реле струму РТ і при струмі нульової послідовності I 0 , рівному або більше струму установки, відбудеться відключення електроустановки.

Розглянемо дію ПЗВ, представленої на рис. 7.31.

При рівності опорів ізоляції фазних провідників Z 1 = Z 2 = Z 3 = Zта симетричного навантаження на фазах I 1 = I 2 = I 3 = Iструм нульової послідовності I 0 буде дорівнює нулю, а отже, магнітний потік у магнітопроводі 4 (Рис. 7.31, а) та ЕРС у вторинній обмотці 5 ТТНП також дорівнюватимуть нулю. Схема захисту діє.

При симетричному погіршенні ізоляції фазних провідників та симетричній зміні фазних струмів дана схема ПЗВ також не реагує, оскільки струм I 0 = 0 та у вторинній обмотці ЕРС відсутня.

При несиметричному погіршенні ізоляції фазних провідників або при їх замиканні на землю або корпус ЕУ виникне струм нульової послідовності I 0 > 0 і у вторинній обмотці ТТНП утворюється струм, рівний чи більший струму спрацьовування. Внаслідок цього пошкоджена ділянка або установка відключиться від мережі, що є основною перевагою даної схеми ПЗВ. До недоліків схеми відносяться складність конструкції, нечутливість до симетричного погіршення ізоляції та відсутність самоконтролю у схемі.

5. ПЗВ, що реагує на оперативний струм.


Датчиком у цій схемі ПЗВ служить реле струму з малим струмом спрацьовування (кілька міліампер).

Рис. 7.32. Принципова схема пристрою захисного відключення,
реагує на оперативний струм:

D 1 ,D 2 ,D 3 - трифазний дросель із загальною точкою 1 ; D р – однофазний дросель; Iоп – оперативний струм від стороннього джерела; РТ – реле струму; Z 1 , Z 2 , Z 3 - повні опори фазних провідників 1 , 2 і 3 ; rзм – опір замикання фазного провідника;
- Шлях оперативного струму

У схему захисту подається постійний оперативний струм. Iоп від стороннього джерела, що проходить по замкненому ланцюгу: джерело – земля – опір ізоляції провідників Z 1 , Z 2 та Z 3 – самі провідники – трифазний та однофазний дроселі – обмотка реле струму РТ.

При нормальному режимі роботи опору ізоляції провідників високі, тому оперативний струм незначний і менше струму спрацьовування, Iоп< Iпор.

У разі будь-якого зниження опору (симетричного чи несиметричного) ізоляції фазних провідників або внаслідок дотику людини до них повний опір ланцюга Zзменшиться, а оперативний струм Iоп зросте і, якщо він перевищить струм спрацьовування Iпорівн., відбудеться відключення мережі від джерела живлення.

Перевагою ПЗВ, що реагує на оперативний струм, є забезпечення високого ступеня безпеки для людей на всіх режимах роботи мережі завдяки обмеженню струму та можливості самоконтролю справності схеми.

Недоліком цих пристроїв є складність конструкції, оскільки потрібне джерело постійного струму.

Захисне відключення виконується на додаток або замість заземлення.

Вимкнення здійснюється автоматами. Захисне відключення рекомендується в тих випадках, коли безпека не може бути забезпечена заземленням або коли його важко виконати.

Захисне відключення забезпечує швидке - не більше 0,2 с автоматичне відключення установки від мережі живлення при виникненні в ній небезпеки ураження струмом. Така небезпека може виникнути при замиканні фази на корпус електрообладнання, при зниженні ізоляції фаз щодо землі (ушкодження ізоляції, замиканні фази на землю); при появі в мережі більше високої напруги, При випадковому дотику людини до струмоведучих елементів, що знаходяться під напругою

Перевагами захисного відключення є: можливість його застосування в електричних установках будь-якої напруги та при будь-якому режимі нейтралі, спрацьовування при малих напругах на корпусі - 20-40 В та швидкість відключення, що дорівнює 0,1 - 0,2 с.

Захисне відключення здійснюється за допомогою вимикачів або контакторів, забезпечених спеціальним реле, що відключає. існує багато різних типівзахисно-вимикаючих пристроїв. Схема однієї з них наведено на рис. 76. Вимикач захисного відключення складається з електромагнітної котушки, сердечник якої у звичайному положенні утримує рубильник або спеціальний автомат, включеним у мережу. Електромагнітна котушка одним висновком приєднується до корпусу електроустановки, що захищається, а іншим - до заземлювача. При досягненні на корпусі електроустановки напруги понад 24- 40 В через котушку електромагніта проходить струм, внаслідок чого сердечник втягується всередину котушки і рубильник під дією пружини вимикає струм, знімаючи напругу з установки, що захищається.

Застосування ПЗВ в електроустановках житлових, громадських, адміністративних та побутових будівель можна розглядати лише у разі живлення електроприймачів від мережі 380/220 із системою заземлення TN-S або TN-C-S.

ПЗВ є додатковим засобом захисту людини від ураження електричним струмом. Крім того, вони здійснюють захист від загоряння та пожеж, що виникають внаслідок можливих пошкоджень ізоляції, несправностей електропроводки та електрообладнання. При порушенні нульового рівняізоляції, прямому дотику до однієї з струмовідних частин або при обриві захисних провідниківПЗВ є практично єдиним швидкодіючим засобом захисту людини від ураження електричним струмом.

Принцип дії ПЗВ ґрунтується на роботі диференціального трансформатора струму.

Сумарний магнітний потік у сердечнику пропорційний різниці струмів у провідниках, що є первинними обмотками трансформатора струму. Під дією ЕРС в ланцюзі вторинної обмотки протікає струм, пропорційний різниці первинних струмів. Цей струм і приводить у дію пусковий механізм.

У нормальному робочому режимі результуючий магнітний потік дорівнює нулю, струм у вторинній обмотці диференціального трансформатора також дорівнює нулю.

Функціонально ПЗВ можна визначити як швидкодіючий захисний вимикач, що реагує на різницю струмів у провідниках, що підводять електроенергію. Якщо двома словами описувати принцип роботи пристрою, то воно порівнює струм, що пішов у квартиру, зі струмом, який повернувся з квартири. Якщо ці струми виявляються різними, ПЗВ миттєво відключає напругу. Це допоможе уникнути шкоди для людини у разі пошкодження ізоляції проводів, при необережному поводженні з електропроводкою або електроприладами.

Тому і народилося таке технічне рішення, як феромагнітний сердечник з трьома обмотками: - "токопідвід", "токовідвід", "керуючої".

Струм, відповідний фазовому напрузі, що подається на навантаження, і струм, що відходить від навантаження в нейтральний провідник, наводять у сердечнику магнітні потоки протилежних знаків. Якщо ніяких витоків у навантаженні і ділянці проводки, що захищається, немає, сумарний потік буде нульовим. В іншому випадку (дотик, пошкодження ізоляції та ін.) сума двох потоків стає відмінною від нуля. Потік, що виникає в сердечнику, наводить електрорушійну силу в обмотці управління. До обмотки управління через прецизійний пристрій фільтрування різних перешкод підключено реле. Під впливом що виникає в обмотці управління ЕРС реле розриває ланцюги фази та нуля.

Існують дві основні категорії ПЗВ:

  • 1) Електронні
  • 2) Електромеханічні

Електромеханічні ПЗВ складаються з таких основних функціональних блоків.

Як датчик струму використовується диференціальний трансформатор струму.

Пороговий елемент виконаний на чутливому магнітоелектричному реле.

Виконавчий механізм.

Ланцюг тестування, що штучно створює диференціальний струм, для контролю справності пристрою.

У більшості країн світу набули поширення саме електромеханічні ПЗВ. Даний тип ПЗВ спрацює у разі виявлення струму витоку за будь-якого рівня напруги в мережі т.к. мережна напруга ніяк не впливає на формування струму, рівень якого і є визначальним при визначенні моменту спрацьовування магнітоелектричного елемента.

При використанні працездатного (справного) електромеханічного ПЗВ гарантується у 100% випадках спрацьовування реле та відповідно відключення подачі енергії споживачеві.

У електронних ПЗВ функції порогового елемента та, частково, виконавчого механізму виконує електронна схема.

Електронне ПЗВ будується за тією ж схемою, що й електромеханічне. Різниця полягає в тому, що місце чутливого магнітоелектричного елемента займає порівняння (компаратор, стабілітрон). Для працездатності такої схеми знадобиться випрямляч, маленький фільтр. Т.к. трансформатор струму нульової послідовності - знижуючий (у десятки разів), то також необхідний ланцюжок посилення сигналу, який крім корисного сигналу також посилюватиме перешкоди (або сигнал небалансу присутній при нульовому струмі витоку). Вочевидь, що момент спрацьовуванні реле, у цьому типі ПЗВ, визначається як струмом витоку, а й мережевим напругою.

Забігаючи вперед необхідно відзначити, що вартість електронних ПЗВ нижча за електромеханічні приблизно в 10 разів.

У європейських країнах переважна більшість ПЗВ – електромеханічні.

Переваги електромеханічних ПЗВ - їхня повна незалежність від коливань і навіть наявності напруги в мережі. Це особливо важливо, оскільки в електричних мережах трапляється обрив нульового дроту, внаслідок чого зростає небезпека ураження електрострумом.

Застосування електронних ПЗВ доцільно, коли необхідне підстрахування з метою безпеки, наприклад, особливо небезпечних, вологих приміщеннях. У деяких країнах у вилках електропобутових приладах вже вбудовані ПЗВ, це визначено вимогами правил.

Для вибору ПЗВ з достатньою точністю необхідно врахувати два параметри:

  • 1) Номінальний струм
  • 2) Струм витоку (струм спрацьовування).

Номінальний струм - це той максимальний струм, який протікатиме за вашим фазним проводом. Знайти значення струму легко, знаючи максимальну споживану потужність. Необхідно поділити споживаною потужність для найгіршого випадку (максимальна потужність при мінімальному Cos(ц)) на фазну напругу. Не має сенсу ставити ПЗВ на струм більший, ніж номінальний струм автомата, що стоїть перед ПЗВ. В ідеалі, із запасом, беремо ПЗВ на номінальний струм, що дорівнює номінальному струму автомата.

Існують ПЗВ з номінальними струмами 10,16,25,40(А).

Струм витоку (струм спрацьовування) - зазвичай10мА або 30мА якщо ПЗВ ставитися в квартиру/будинок для захисту життя людини, а 100-300мА на підприємство для запобігання пожежам, при обгоранні проводів. (ПУЕ 7-е видання п.п. 1.7.50 вимагає для додаткового захисту від прямого дотику в електроустановках до 1 кВ застосовувати ПЗВ з номінальним вимикаючим диференціальним струмом не більше 30 мА.).

Крім ПЗВ, що встановлюються на розподільчому щитку, можна зустріти електророзетки з вбудованим ПЗВ. Ці пристрої бувають двох видів: перший встановлюється на місце існуючої розетки, другий приєднується до наявної розетки, і потім уже в нього вмикається вилка електроприладу.

До переваг даних пристроїв можна віднести відсутність необхідності заміни в будинках старої забудови електропроводки, а до недоліків - високу вартість (розетки з вбудованим ПЗВ обійдуться приблизно в 3 рази дорожче, ніж ПЗВ, що встановлюються на розподільний щит).

ПЗВ має бути захищене автоматично (ПЗВ не призначене для відключення великих струмів.).

Існують апарати, що поєднують у собі функції ПЗВ та автомата.

Такі пристрої називаються ПЗВ-Д із вбудованим захистом від надструмів. У цих ПЗВ ціна традиційно вища, але в деяких випадках без таких пристроїв захисного відключення неможливо.

Для найбільш ефективного застосування ПЗВ краще встановлювати пристрої за наступною схемою:

  • а) ПЗВ (30 мА на захист усієї квартири, встановлюється у щитку на сходовій клітці)
  • б) ПЗВ (10 мА) на кожну лінію (наприклад, на лінії, що живлять пральну машину, «теплі» підлоги і т.д., встановлюється в індивідуальний внутрішньоквартирний щиток).

Зручний варіант, оскільки при виникненні будь-якої проблеми з електропроводкою або приладами буде відключатися тільки відповідна лінія, а не вся квартира.

Недоліки даної системи - вищі витрати та необхідність мати значно більше вільного місця. Більш ніж одне ПЗВ зазвичай вдається встановити лише в індивідуальний внутрішньоквартирний щиток, спеціально спроектований для цих цілей. У звичайному щитку на сходовому майданчику для цього зазвичай не вистачає місця.

Для захисту електрообладнання квартири із застосуванням ПЗВ необхідно також врахувати небезпеку короткочасного підвищення напруги у разі лагідного замикання, грозовому розряді на лінію електропередачі та інших аварійних ситуаціях у службі електропостачання. В результаті можливий вихід із ладу дорогої побутової техніки.

У цьому випадку дуже ефективно застосування пристрою захисту від перенапруги разом з ПЗВ. В аварійній ситуації при підвищенні напруги варистор починає скидати зайву напругу на землю, а ПЗВ, виявивши різницю між струмом, що "витікає" і "витікає" назад (різницю, відповідну струму "витікання" на землю), просто відключить мережне живлення, не допустивши виходу з ладу побутових електроприладів, та варистора УЗІП. В результаті, якщо використовувати розрядник перенапруги в комплекті з ПЗВ, то електромережа при підвищенні напруги просто відключатиметься.

7. Завдання №1

Розрахувати методами питомої потужності та світлового потокупотрібну кількість світильників з ЛЛ для загального освітлення приміщення з електронно-обчислювальною технікою та розмістити світильники на плані приміщення. При цьому мінімальна освітленість 400 лк, висота робочої поверхні від підлоги - 0,8 м; коефіцієнт відбиття світла від стелі Рп = 70 ... 50%, стін Pс = 50% і робочої поверхні Pр = - 30 ... 10%.

1. Визначають висоту, м, підвісу світильника над робочою поверхнею за формулою:

h = Н - h р-hс.

h = 3,6 – 0,8 – 0,6 = 2,2 м

де Н – висота приміщення, м; hр – висота робочої поверхні від підлоги;

hc - висота звису світильника від основної стелі.

2. Обчислюють освітлювану площу приміщення, м2 за формулою:

S = 24*6 = 144 м 2

де A і В - довжина та ширина приміщення, м.кв.

3. Для розрахунку освітлення методом питомої потужності знаходимо табличну питому потужність Рm та значення величин Кт = 1,5 та Zт = 1,1. Для світильників з УПС35 -4 х 40 спочатку визначають умовний номер групи = 13. При цьому для світильника УПС35 -4 х 40 Рm дана для Е = 100 лк, тому слід робити її перерахунок для Еmin за формулою:

Рm = 7,7 + 7,7 * 0,1 = 8,47

РУ = Рm Emin/E100

РУ = 8,47 * 400 / 100 = 33,88 Вт / м 2

4. Визначають сумарну потужність Вт для освітлення заданого приміщення за формулою:

Р сумарне = Ру S Kз Z/(Кт Zт)

Р сумарне = 33,88 * 144 * 1,5 * 1,3 / 1,5 * 1,1 = 5766 Вт

де Кз – коефіцієнт запасу, що встановлюється Кз = 1,5; Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення Z = 1,3

5. Знаходять потрібну кількість світильників, шт., за формулою:

Nу = Рсумарне/(ni РА)

Nу = 5766/4 * 40 = 36 шт

де РА – потужність лампи у світильнику, Вт; ni - число УПС35 -4 х 40

у світильнику, шт.

6. Для розрахунку освітлення методом світлового потоку обчислюють індекс приміщення за такою формулою:

i = S/h (A+B)

i = 144/2,2* (24+6) = 2,2

7. Знаходимо ККД – коефіцієнт корисності дії:

8. Знаходимо світловий потік заданої (прийнятої) лампи ФА, лм:

9. Визначають потрібну кількість світильників, шт., за формулою:

Nc = 100 Emin S Kз Z/ni ФА K

Nc = 100 * 400 * 144 * 1.5 * 1.3 / 4 * 2200 * 45 * 0,9 = 32

де K - коефіцієнт затінення для приміщень з фіксованим положенням працюючого (контори, креслярські та ін), рівний 0,8 ... 0,9; інші позначення розшифровані вище.

10. Розробляємо раціональну схему рівномірного розміщення світильників N у приміщення.

Відстань, м між світильниками і рядами цих світильників визначають за формулою:

Коефіцієнт залежності від кривої сили світла

L = (0,6 ... 0,8) * 2,2 = 1,32 .... 1,76 м

l k 0.24 * L = 0,24 * (1,32 ... 1,76) = 0,32 .... 0,42 м

При розміщенні світильників УПС35 -4 х 40 розташовують, як правило, рядами - паралельно рядами обладнання або віконним отворам. Тому визначають відстані L і l k.

11. Якщо по конструктивним особливостямприміщення передбачають розриви lp , м між світильниками, то lp 0,5 h. У цьому випадку розміщення світильників краще вести через їхню сумарну довжину l за формулою:

l = 32 * 1,270 = 41 м

де lc – довжина світильника, м.

12. Визначаємо розміщення загальної кількості світильників у приміщенні, шт., за формулами:

N p = 41/24 = 1,7 2

N .c.p = N c / N p

N .c.p = 32/2 = 16 шт

N заг. = N p * N .c.p

N заг. = 2*16 = 32 шт

13. Перевіряємо фактичну освітленість за такою формулою:

E = 32 * 4 * 2200 * 45 * 0,9 / 100 * 144 * 1,5 * 1,3 = 406 лк. 400 лк.

A -L p.c. - 2 l k / N .c.p - 1

L p.c. = l c * N .c.p

L p.c. = 1,270*16 = 20,32

24 - 20,32 - 2 * 0,4 / 16-1 = 0,19 м

B - 2 l k / N .p - 1

6 - 2 * 0,4 / 2-1 = 5,2 м


Схема розміщення світильників типу УСП 35-4х40

Підібрати необхідний вентилятор, тип та потужність електродвигуна та вказати основні конструктивні рішення.

  • 1. Визначаємо площу приміщення, де необхідна механічна вентиляція:
    • S = A * B
    • S = 9 * 12 = 108 м 2
  • 2. Знаходимо питоме теплове навантаження:

q = Q хат / S

q = 10 * 10 3 / 108 = 92,6 Вт / м 2400 Вт / м 2

3. Знаходимо витрату повітря для видалення надлишку тепла:

L я = 3,6 * Q хат / 1,2 * (t y - t п)

L я. т. = 3,6 * 10 * 10 3 / 1,2 * (23-16) = 4286 м 3 / год

L я. з. = L я. т. * 0,65

L я. з. = 4286*0,65 = 2786 м 3 /год

4. Знаходимо наявністю шкідливих речовин, що виділяються в приміщенні, потрібну витрату повітря, м3/год, визначають за формулою:

L вр = m вр / Cg - C n

L вр = 1,0*10 3 /8,0 - 0 = 125 м 3 /год

5. Розрахунок значення Lб, м3/год, ведуть по масі шкідливих речовин, що виділяються в даному приміщенні, здатних до вибуху визначають за формулою:

L б = m вр /0,1 * C нк - C n

L б = 1,0 * 10 3 / 0,1 * 20 * 10 3 - 0 = 0,5 м 3 / год

6. Знаходимо мінімальну витрату зовнішнього повітря (Lmin, м * м * м / год), що визначається за формулою:

L min = 40*60*1,5 = 3600 м 3 /год

Вибираємо найбільшу витрату повітря 4286 м 3 /год = L n

Якщо L n > Lmin, то значення L n сприймають як остаточне

  • 4286 > 3600.
  • 7. КТА 1-8 ЕОМ - Lв = 2000 м3/год; Lх = 9,9 квт.

КТА 2-5-02 - L = 5000 м 3 /год; L x = 24,4 кВт.

n = L n * K в / L в

n в = 4286*1/2000 = 2,13 шт

n х = Q хат * K в / L х

n х = 10*1/9,9 = 1,012 шт

n в = 4286*1/5000 = 0,86 1 шт

n х = 10*1/24,4 = 0,41шт


Схема розміщення механічної витяжної вентиляціїв приміщенні

Захисне відключення- швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Така небезпека може виникнути, зокрема, у разі замикання фази на корпус електрообладнання; при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче за певну межу; появі в мережі вищої напруги; дотику людини до струмоведучої частини, що знаходиться під напругою. У цих випадках в мережі відбувається зміна деяких електричних параметрів: наприклад, можуть змінитися напруга корпусу щодо землі, напруга фаз щодо землі, напруга нульової послідовності та ін. поразки людини струмом, може бути імпульсом, що викликає спрацьовування захисно-вимикаючого пристрою, тобто. автоматичне вимкнення небезпечної ділянки мережі.

Пристрої захисного відключення(ПЗВ) повинні забезпечувати відключення несправної електроустановки за час не більше 0.2 с.

Основними частинами ПЗВє прилад захисного відключення та автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення– сукупність окремих елементів, які реагують на зміну будь-якого параметра електричної мережі та дають сигнал на вимкнення автоматичного вимикача.

Автоматичний вимикач– пристрій, що служить для увімкнення та відключення ланцюгів, що знаходяться під навантаженням, та при коротких замиканнях.

Типи ПЗВ.

ПЗВ, що реагує на напругу корпусу щодо землі , мають призначення усунути небезпеку ураження струмом у разі виникнення на заземленому або зануленому корпусі підвищеної напруги.

ПЗВ, що реагують на оперативний постійний струм , призначені для безперервного контролю ізоляції мережі, а також для захисту людини, яка доторкнулася до струмовідної частини, від ураження струмом.

Розглянемо схему, що забезпечує захист у разі напруги на корпусі щодо землі.

Рис. Схема захисного відключення при напрузі

корпусі щодо землі.

Схема працює в такий спосіб. При включенні кнопки П замикається ланцюг живлення обмотки магнітного пускача МП, який своїми контактами включає електроустановку та самоблокується по ланцюгу, складеному нормально замкнутими контактами кнопки “стоп” С, реле захисту РЗ та блок-контактами.

З появою напруги щодо землі на корпусі U з, рівного за величиною тривало допустимому напрузі дотику, під дією котушки РЗ (КРЗ) спрацьовує реле захисту. Контакти РЗ розривають ланцюг обмотки МП і несправна електроустановка відключається від мережі. Ланцюг штучного замикання, що включає кнопкою К, служить для контролю справності схеми відключення.

Доцільно застосовувати захисне відключення у пересувних електроустановках та при використанні ручного електроінструменту, оскільки умови їх експлуатації не дозволяють забезпечити безпеку заземленням або іншими захисними заходами.

Захисне автоматичне вимкнення живленнявід мережі (далі – живлення) здійснюється за допомогою автоматичного розмикання ланцюга одного або декількох фазних провідників (і, якщо необхідно, те й нульового робочого провідника), що виконується з метою захисту від ураження електричним струмом. Цей спосіб захисту реалізується, наприклад, у розглянутій системі захисного заземлення, а також у системі занулення та пристроях захисного відключення. Характеристики захисних апаратів автоматичного відключення та параметри провідників повинні бути узгоджені, щоб забезпечувався нормований час відключення пошкодженого ланцюга захисно-комутаційним апаратом, зазначений у ПУЕ, відповідно до номінальної напруги мережі живлення. Захисно-комутаційні апарати можуть реагувати на струми короткого замикання (наприклад, в системі занулення) або диференціальний струм (пристрої захисного відключення). В електроустановках, де застосовано автоматичне відключення живлення, виконують зрівняння потенціалів з метою зниження напруги дотику в період від моменту виникнення аварійної ситуації до моменту відключення живлення.

Зануленнязастосовується в електроустановках напругою до 1 кВ і являє собою навмисне з'єднання відкритих провідних частин електроустановок (у тому числі їх корпусів) з нейтраллю глухозаземленной генератора або трансформатора.

Це з'єднання виконують за допомогою нульового захисного провідника (РЕ-провідника). Відповідно до вказівок глави 1.7. ПУЭ, таку систему позначають TN (Т – «terra» (англ.) – нейтраль джерела глухо заземлена, N – «neutral» – відкриті провідні частини приєднані до цієї нейтралі). Нульовий РЕ-провідник (protection earth) слід відрізняти від нульового робочого провідника (N), який теж приєднаний до глухозаземленной нейтралі джерела, але призначений для живлення однофазних електроприймачів. Провідники РЕ і N можуть бути розділені на всьому своєму протязі, утворюючи спільно з фазними системою п'ятипроводу, що позначається TN-S (S – «separated» – «розділений»). Якщо ж вони поєднані в одному PEN-провіднику на всьому протязі, то це чотирипровідна система TN-C (C - "combination" - "суміщений"). Застосовується також проміжна система TN-C-S, в якій, починаючи від джерела живлення, прокладається PEN-провідник, а потім розділяється на окремі N і РЕ-провідники в зоні розміщення електроприймачів, призначених для підключення до системи TN-S. З позицій безпеки система TN-S краще системи TN-C, оскільки в нормальному режимі робочий струм не протікає по РЕ-провіднику. Тому потенціали занулених відкритих провідних частин електроустановок практично однакові та рівні потенціалу землі. Система TN-S, вперше запропонована з 70-х роках XX століття, починаючи з 1995 року широко впроваджується у вітчизняній промисловості та в побуті, проте сфера застосування системи TN-C (використовується з 1910 року) все ще превалює.



Монтаж та експлуатація трифазних мереж неможливі без чіткої (на дистанції) ідентифікації фазних та нульових провідників. Це можливо за допомогою кольорового маркування. Шини фази A (на схемах позначається L1), B (L2), і C (L2) забарвлюються відповідно жовтий Зелений і червоний кольору. Позначення A, B, C – пряма послідовність літер латинського алфавіту; пряма послідовність букв російського алфавіту, відповідно – Ж, З, До (літера І пропущена). Робочий нульовий провідник (N) забарвлюється в блакитний колір, захисний (PE) – жовто-зелений колір (оскільки провідник позначається двома літерами, то і два кольори). Поєднаний PEN-провідник забарвлюється в блакитний колір з нанесеними через однакові проміжки поперечними (похилими) смугами жовтого і зеленого кольорів, що чергуються. Якщо використовується мережа постійного струму, то шина «+» забарвлюється в до різний колір, «–» – в синій , нульовий (нейтральний) провідник – блакитний . В електроустановках найближча до людини шина (наприклад, при відкритті дверцята силового складання або підйомі на опору ПЛ) завжди повинна бути шина PE. Далі слідує шина N, а далі – фазні, причому безпосередньо після шини N слідує шина фази C (червоний колір – колір небезпеки), потім – B і, нарешті, найвіддаленішою шиною є шина фази A. У мережах постійного струму найближчою до людини шиною повинна бути нейтральна, далі слідує шина «+» (червоний колір), а далі – шина «-».



Ознайомившись із колірним маркуванням провідників, розглянемо принцип дії занулення у трифазній мережі на прикладі системи TN-C (рисунок 5.26).

Рисунок 5.26 – Схема захисного занулення (система TN-C)

Занулення перетворює пробій фази на корпус у коротке замикання (КЗ) між фазними та нульовим захисним провідниками та сприяє протіканню струму I до (рисунок 5.26) великої величини. Ця величина струму забезпечує спрацювання апарата захисту (A3), що автоматично відключає пошкоджену установку від мережі. Таким захистом можуть бути плавкі запобіжники або автоматичні вимикачі. Струм короткого замикання повинен бути такої величини, щоб викликати перегорання плавкою вставки запобіжника або спрацьовування автоматичного вимикача за час, що не перевищує допустиме.

Відповідно до ПУЭ максимальний допустимий час захисного автоматичного відключення у системі TN дорівнює 0,8; 0,4; 0,2 і 0,1 с залежно від номінальної фазної напруги мережі: 127, 220, 380 і більше 380, відповідно. Регламентовані також найменші площі поперечного перерізунульових захисних провідників. Якщо захисні провідники виготовлені з того ж матеріалу, що й фазні провідники, їх найменший переріз залежить від перерізу фазних провідників таким чином:

Якщо переріз фазних провідників менше або дорівнює 16 мм 2 то найменший переріз захисних провідників дорівнює перерізу фазних;

Якщо переріз фазних провідників більше 16 мм 2 але менше 35 мм 2 , то переріз захисних провідників повинен бути не менше 16 мм 2 ;

Якщо переріз фазних провідників більше 35 мм 2 то переріз захисних провідників дорівнює половині перерізу фазних за умови дотримання часу спрацьовування захисту (0,4 с при фазному напрузі 220 В).

Перетин нульових захисних провідників з інших матеріалів має бути еквівалентним за провідністю наведеним.

Нульовий захисний провідник не повинен містити запобіжників та інших пристроїв, що роз'єднують. Допустимо застосування вимикачів, які відключають одночасно нульовий та фазний дроти.

Струм однофазного короткого замикання I до протікає по петлі «фаза-нуль» (Рисунок 5.26). Вона складається з фазного провідника (дільниці від силового трансформатора до пошкодженої ділянки), металевого корпусу електроустановки, з'єднаного з провідником PEN, самого провідника PEN (дільниці від корпусу електроустановки до нульової точки силового трансформатора), а також фазної обмотки силового трансформатора (в даному випадку – обмотки фази А). Якщо опір петлі «фаза-нуль» буде більшим, час спрацьовування захисту перевищить максимальний допустимий час захисного автоматичного відключення. Тому опір даної петлі вимірюють не рідше одного разу на три роки за допомогою приладів М417, ЕСО202 та подібних до них. При неприпустимій величині опору проводять ревізію з'єднань металевих корпусів електроустановок з нульовим провідником (перевіряють затяжку болтових та цілісність зварних контактних з'єднань, видаляють окалину, зачищають контакти від іржі). Після ревізії перевіряють перехідний опір контактів – він має бути трохи більше 0,05 Ом.

Нульовий захисний провідник з'єднаний із землею за допомогою заземлення нейтралі та повторних заземлювачів, опір розтіканню струму яких позначено відповідно r 0 та r п (рисунок 5.26). Повторне заземлення виконують на кінцях повітряних ліній (або відгалужень від них довжиною понад 200 м), а також на трифазних (однофазних) вводах у будівлі, де є електроустановки, що підлягають зануленню. Опір заземлення нейтралі, загальний опір повторних заземлювачів і кожного з них окремо не повинні перевищувати встановлених найменших значень, наприклад, в мережі 380/220 відповідно 4, 10 і 30 Ом (таблиця 5.8). Занулені частини електроустановок виявляються заземленими через нульовий захисний провідник. Тому в аварійний період (до автоматичного відключення пошкодженої установки від мережі) виявляється захисна діяцього заземлення, т. е. знижується напруга занулених частин щодо землі. Причому це особливо суттєво у разі обриву PEN-провідника та замикань фази на корпус за місцем обриву. Крім того, за рахунок заземлення джерела нейтралі, навіть за відсутності повторного заземлення, значно знижується потенціал на корпусах електрообладнання з пошкодженою ізоляцією. На повітряних лініяхповторне заземлення нульового дроту використовується також з метою захисту від блискавки. Як нульові захисні провідники можна використовувати сталеві смуги, металеві обплетення кабелів, металоконструкції будівель, підкранові шляхи та ін.

У тих випадках, коли електробезпека не може бути забезпечена в системі TN за допомогою захисного занулення, в мережі до 1 кВ з нейтраллю глухозаземленной допускається заземлення відкритих провідних частин за допомогою заземлювача, електрично незалежного від глухозаземленной нейтралі джерела (система ТТ). При цьому для захисту при непрямому дотику передбачається автоматичне відключення живлення з обов'язковим застосуванням ПЗВ та дотриманням умови:

де I з - Струм спрацьовування захисного пристрою; R з – сумарний опір заземлювача та заземлювального провідника найбільш віддаленого від ПЗВ електроприймача. Крім того, виконується система вирівнювання потенціалів.

Захисне відключення- це система швидкодіючого захисту, що автоматично (за 0,2 с і менше) відключає електроустановку при виникненні в ній небезпеки ураження людини електричним струмом. Захисне відключення застосовується в тих випадках, коли неможливо або важко здійснити захисне заземлення або занулення, або коли висока ймовірність дотику людей до неізольованих струмоведучих частин електроустановок. Тому захисне відключення доцільно застосовувати для забезпечення захисту під час використання ручного електроінструменту, пересувних електроустановок, а також у побуті.

При замиканні фази на корпус, при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче за певну межу, при дотику людини до струмовідної частини, що знаходиться під напругою, відбувається зміна електричних параметрів мережі, яка може бути імпульсом для спрацьовування пристрої захисного відключення (ПЗВ), основними частинами якого є прилад захисного відключення та автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення реагує на зміну параметрів електричної мережі і подає сигнал на спрацювання автоматичного вимикача, який відключає електроустановку, що захищається від мережі.

Пристрої захисного відключенняпризначені не тільки для захисту людини від ураження електричним струмом при дотику до відкритої проводкиабо до електрообладнання, що опинилося під напругою, але і для запобігання загорянню, що виникає внаслідок тривалого протікання струмів витоку і струмів короткого замикання, що розвиваються.

Таким чином, основне призначення У3О: захист від струмів витоку; захист від струмів ушкодження на грішну землю; захист від спалаху.

Залежно від вхідного сигналу відомі ПЗВ, що реагують на напругу корпусу щодо землі, струм замикання на землю, на напругу нульової послідовності, на диференціальний струм, на оперативний струм і т.п.

Пристрій захисного відключення, що реагує на напругу корпусу щодо землі (рис. 5.27), усуває небезпеку ураження струмом при виникненні на заземленому або зануленому корпусі підвищеної напруги, наприклад, у разі пошкодження ізоляції.

Рисунок 5.27 – Принципова схема ПЗВ, що реагує на напругу корпусу щодо землі

Принцип дії – швидке відключення від мережі установки, якщо напруга на корпусі щодо землі виявиться вище за задане значення, при якому дотик до корпусу стає небезпечним. Таке ПЗВ реагує не тільки на повний пробій ізоляції, а й на часткове зменшення її опору.

Пристрій захисного відключення, що працює на постійному оперативному струмі, призначений для безперервного автоматичного контролю ізоляції фаз щодо землі, а також для захисту людини, що доторкнулась до струмопровідних дротів (рис. 5.28). У цих пристроях активний опір ізоляції трифазних проводів r щодо землі оцінюється одержуваним від стороннього джерела оперативним струмом I оп, що проходить через ці опори. При зниженні r нижче встановленої межі в результаті пошкодження ізоляції та замикання дроту на землю через малий опір r зм або дотику людини до фазного дроту зростає струм I оп, що викликає відключення мережі від джерела живлення.

Пристрій захисного відключення, що реагує на диференціальний струм, забезпечує захист у разі дотику людини до заземленого або зануленого корпусу електроустановки при замиканні на нього фази, а також при контакті людини з струмопровідною частиною, що знаходиться під напругою. ПЗВ цього типу знайшли широке застосуванняв агропромисловому комплексі та у побуті.

Рисунок 5.28 – Принципова схема ПЗВ, що працює на постійному оперативному струмі (вихідний стан)

Принципову схему такого пристрою захисного відключення наведено на малюнку 5.29. Датчиком є ​​трансформатор струму (ТТ) (рисунок 5.30).

Рисунок 5.29 – Принципова схема ПЗВ, що реагує на диференціальний струм (початковий стан)

Рисунок 5.30 – Кільцеподібний магнітопровід з вторинною обмоткою трансформатора

Якщо струми у фазних проводах I 1 I 2 I 3 рівні і зсунуті по фазі на 120° відносно один одного, то створюваний ними сумарний магнітний потік в магнітопроводі ТТ дорівнює нулю. Коли виникає асиметрія провідностей фаз щодо землі, наприклад, внаслідок замикання фази на землю або дотику людини до фази у зоні захисту, то рівність струмів у фазах порушується. З'являється диференціальний струм, що дорівнює векторній сумі цих струмів, який відповідно до коефіцієнта трансформації передається у вторинну обмотку трансформатора на вхід обмотки реле струму (РТ). Якщо цей струм досягне (або перевищить) значення струму спрацьовування реле, то його нормально замкнуті контакти розімкнуться, від'єднавши електроприймач від мережі живлення. Реле вимкнеться, навіть якщо оператор утримує ручку керування у зведеному положенні. При необхідності посилення сигналу з ТТ між ним та реле РТ поміщають підсилювач струму (на малюнку 5.29 не показаний).

Цей тип пристрою захисного відключення може застосовуватися як у мережі із ізольованою, так і в мережі із заземленою нейтраллю. Однак даний відключає пристрій найбільш ефективно в мережі із заземленою нейтраллю, в якій ТТ може надягатися також на провідник, що заземляє нейтральну точку силового трансформатора, в результаті чого буде захищена вся мережа, що живиться від нього.

При захисті однофазного електроприймача крізь кільцеподібний магнітопровід пропускають фазний і нульовий робочий провідники, за допомогою яких він приєднується до мережі живлення. У нормальному режимі роботи струми у цих провідниках рівні та протилежно спрямовані, тому їх сумарний магнітний потік у магнітопроводі дорівнює нулю. У разі появи витоку на землю рівність струмів порушується і утворюється диференціальний струм. Наступна робота ПЗВ до відключення електроприймача від мережі аналогічна описаному вище пристрої стосовно трифазних об'єктів захисту.

Пристрої захисного відключення можуть бути додатковим захистом до заземлення та занулення, а також самостійним захистом (натомість їх) і не залежать від опору заземлення та опору нульового провідника при зануленні. Недоліком ПЗВ цього типу є нечутливість до симетричного зниження опору ізоляції фаз в електрообладнанні, що виникає, що виникає дуже рідко.

Відома наступна класифікація пристроїв захисного відключення, що спрацьовують від диференціального струму: АС - реагують на змінний синусоїдальний струм; А - реагують на змінний, а також пульсуючий постійний струм; В – реагують на змінний, постійний та випрямлений струми; S – селективні (з витримкою часу вимкнення); Про – те, що типу S, але з меншою витримкою часу відключення.

Наявність ПЗВ типуА та В викликано тим, що диференціальні струми витоку можуть ставати пульсуючими або набувати вигляду згладженого постійного струму у зв'язку із застосуванням електронних пристроїв, наприклад, випрямлячів або частотних перетворювачів. Пристрої захисного відключення типу S та G призначені для забезпечення селективності вимкнення об'єктів захисту. Так, при багатоступінчастій схемі захисту ПЗВ, розташоване ближче до джерела живлення, повинен мати час спрацьовування не менше ніж утричі більше, ніж час спрацьовування ПЗВ, розміщеного ближче до споживача.

Пристрої захисного відключення випускаються з номінальними струмами витоку 10, 30, 100, 300, 500, 1000 мА. Причому ПЗВ із уставками 100 мА і більше застосовуються зазвичай для забезпечення селективності захисту, а зі уставкою 300 мА також для захисту від виникнення пожежі під час замикання на землю.

Пристрої захисного відключення бувають електромеханічними та електронними. Перші не залежать від напруги живлення, так як енергії вхідного сигналу (диференціального струму) достатньо для їхньої роботи. Другі залежать, тому що живляться від контрольованої мережі або зовнішнього джерела (маломощний сигнал від диференціального трансформатора надходить на електронний підсилювач, який подає на механізм розчіплювача головних контактів ПЗВ потужний імпульс - десятки і навіть сотні ватів, достатній для спрацьовування простого розчіплювача). З цього погляду електронні ПЗВ менш надійні, ніж електромеханічні. Крім того, при обриві нульового дроту до місця установки електронного ПЗВ воно, не маючи живлення, не спрацює, і фазний провід в об'єкті, що захищається, становитиме небезпеку ураження струмом. Для усунення цього недоліку електронні ПЗВ оснащують електромагнітним реле, що працює в режимі утримання, яке захищає об'єкт, що відключається при зникненні живлення апарату захисту. Ряд вітчизняних підприємств випускають електронні пристрої захисного відключення, тоді як у Німеччині, Франції, Австрії та деяких інших європейських країнах допускається застосовувати лише ПЗВ, що не залежать від напруги живлення. Електромеханічні ПЗВ виготовляють провідні західні фірми – Siemens, ABB, GF POWER, Legrand, Merlin Gerin та ін. Відомі вітчизняні електромеханічні апарати – АСТРО-УЗО, ДЕК, ІЕК.

Відомі також комбіновані ПЗВ, оснащені додатково вбудованим захистом від струмів коротких замикань та перевантажень – так звані автоматичні диференціальні вимикачі.

При виборі ПЗВ необхідно керуватися умовою, що сумарний струм витоку стаціонарних та переносних електроприймачів не повинен перевищувати 1/3 номінального струму відключення ПЗВ. За відсутності даних струм витоку електроприймачів слід приймати з розрахунку 0,4 мА на кожен ампер струму навантаження, а струм витоку мережі – з розрахунку 10 мкА на 1 м довжини фазного провідника. Виходячи з останньої умови, у старих будинках та виробничих корпусах з зношеною проводкою встановлюють ПЗВ з номінальним струмом відключення 30, а не 10 мА. У нових будинках, у новозбудованих виробничих приміщеннях, а також у сантехнічних приміщеннях з високою вологістюдля захисту людини і тварин від ураження струмом застосовують ПЗВ з номінальним струмом відключення 10 мА (струм витоку мережі не викликатиме помилкових спрацьовувань).

Пристрій захисного відключення послідовно підключається з автоматичним вимикачем, при цьому номінальний струм вимикача рекомендується вибирати на ступінь нижче номінального струму ПЗВ. При підключенні рекомендується використовувати спеціальні кабельні наконечники для запобігання перегріву у місці контакту.

Для нормального функціонуванняПЗВ необхідно щомісяця перевіряти його працездатність шляхом натискання на кнопку «Тест». Відключення ПЗВ свідчить про те, що пристрій справний. У тваринницьких комплексах та виробничих приміщеннях перевірка працездатності здійснюється не рідше одного разу на квартал.

ПЗВ не застосовується, якщо мережа, що захищається, живить автоматичні системипожежогасіння, вентиляції, аварійного освітлення, а також споживачів першою групи надійності електропостачання .

Електроприймачі першої групи (категорії)– електроприймачі, перерва електропостачання яких може спричинити небезпеку для життя людей, загрозу для безпеки держави, значні матеріальні збитки, розлад складного технологічного процесу, порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства, об'єктів зв'язку та телебачення Дані електроприймачі забезпечуються електроенергією від двох незалежних взаємно резервуючих джерел живлення (другим може бути місцева дизель-електростанція), а перерва в електропостачанні може бути допущена лише на час автоматичного відновлення живлення. У агропромисловому виробництві електроприймачами першої категорії є птахівницькі заводи.

ПЗВ допускається застосовувати для захисту електроприймачів другої та третьої категорій надійності електропостачання. Електроприймачі другої категорії – електроприймачі, перерва електропостачання яких призводить до масового недовідпуску продукції, масових простоїв робітників, механізмів та промислового транспорту, порушення нормальної діяльності значної кількості міських та сільських мешканців. Електроприймачі другої категорії забезпечуються електроенергією від двох незалежних взаємно резервуючих джерел живлення. У разі порушення електропостачання від одного з джерел живлення допустимі перерви електропостачання на час, необхідний для включення резервного живлення діями чергового персоналу або виїзної оперативної бригади. У сільськогосподарському виробництві електроприймачами другої категорії є тваринницькі комплекси та теплиці.

Для електроприймачів третьої категорії електропостачання може виконуватися від одного джерела живлення за умови, що перерви електропостачання, які необхідні для ремонту, не перевищують 1 доби. Живлення електроприймачі одержують від єдиного джерела. Усі житлові будинки, гаражі, ремонтні майстерні тощо. відносяться до електроприймачів третьої категорії надійності електропостачання.

При виборі диференціальних автоматичних вимикачів (Автоматів) необхідно пам'ятати, що їх основними призначеннями є: захист від струмів навантаження; захист від струмів короткого замикання; захист від струмів витоку; захист від перенапруги; захист від спалаху.

Диференціальні автоматичні вимикачіможуть застосовуватися в широкому діапазоні температур навколишнього повітря, що дозволяють приєднувати як мідні, так і алюмінієві провідники, що не вимагають обслуговування при експлуатації. Диференціальні вимикачі відповідають сучасним вимогам пожежної безпекиїх корпусні деталі виконані з матеріалів, що витримують випробування на вогнестійкість при температурі до 960 °С. Диференціальні автомати випускаються у двох та чотириполюсному виконанні. Монтаж пристрою провадиться на 35 мм DIN-рейку.

Так само, як і у ПЗВ, працездатність перевіряється натисканням кнопки «Тест» – при її натисканні пристрій миттєво вимикається. Щоб увімкнути після цієї перевірки пристрій, необхідно натиснути кнопку «Повернення» та звести рукоятку вимикача.