Лабы по БЖД (1023163), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Таблица 4.

Время отключения УЗО - это промежуток времени между моментом внезапного появления отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах УЗО.
Предельное время неотключения (несрабатывания) для УЗО типа S - это максимальный промежуток времени с момента возникновения в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока до момента трогания размыкающих контактов.
Предельное время неотключения является выдержкой времени, позволяющей достичь селективности действия УЗО при работе в многоуровневых системах защиты.
Cовременные качественные электромеханические УЗО имеют быстродействие 20 -30 мс (1-1,5 периода сети). Это означает, что УЗО - быстрый выключатель, поэтому на практике часто бывает так, что УЗО срабатывает раньше аппарата защиты от сверхтоков и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.
Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) I_m. Номинальная включающая и отключающая способность представляет собой одну из важнейших характеристик УЗО, определяющую его качество и надежность. Согласно стандарту [12.2] номинальная наибольшая включающая и отключающая способность - это среднеквадратичное значение переменной составляющей ожидаемого тока, указанное изготовителем, которое УЗО способно включать, проводить и отключать при заданных условиях (при наличии в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока).
Согласно требованиям стандарта I_m должен быть не менее 10 I_n или 500 А (берется большее значение).
Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей), точности исполнения механизма привода, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО.
В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществлять отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, и при этом сохранять свою работоспособность.
Номинальный условный ток короткого замыкания I_nc. Номинальный условный ток короткого замыкания - важнейший параметр УЗО, характеризующий прежде всего качество изделия.
Указанное заводом-изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Значения номинального условного тока короткого замыкания стандартизованы и равны 3000, 4500, 6000 и 10 000 А.
Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков.
При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание через УЗО заданного сверхтока в течение очень краткого времени - до момента срабатывания защитного устройства (плавких вставок в виде серебряных проводников калиброванного сечения или просто калиброванных предохранителей).
Испытательный ток не достигает заданного амплитудного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Однако крутизна фронта электрического импульса, приложенного к УЗО, и энергия, пропущенная через УЗО при таком испытании, очень велики. Если устройство не разрушается и сохраняет работоспособность после такого жесткого испытания, это означает, что оно является высококачественным.
Значение Inc как важнейшего параметра УЗО должно быть приведено на лицевой панели устройства или в сопроводительной технической документации на УЗО.
К УЗО типов S и G (с задержкой срабатывания) предъявляют повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагают, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливают на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных сверхтоков более продолжительное время.
Характеристика I²t (интеграл Джоуля). Исторически в электроэнергетике интеграл Джоуля - интеграл квадратичного тока по данному интервалу времени - использовали для оценки термической стойкости кабелей, шин, соединений, электрических аппаратов и др. при коротких замыканиях. Интеграл определяли расчетным путем по значению тока короткого замыкания в течение времени его протекания - от момента возникновения тока короткого замыкания до момента погасания дуги на контактах силового выключателя. Интеграл позволял определить количество энергии, выделившейся на определенном объекте за время действия короткого замыкания.
Применительно к УЗО стандарт определяет характеристику I²t как кривую, дающую максимальное значение I²t, как функцию ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации:

Интеграл Джоуля определяет количество энергии, пропущенной через УЗО при испытаниях на условный ток короткого замыкания. Характеристика эта энергетическая, она позволяет комплексно оценить стойкость устройства при прохождении через него определенного количества энергии. При протекании через УЗО испытательного тока часть энергии выделяется в конструкции УЗО в виде тепла, динамических усилий, приложенных к проводникам, изоляционным элементам устройства.
Интеграл Джоуля для УЗО с защитой от сверхтоков имеет несколько другой смысл. Он определен для встроенного устройства для защиты от сверхтоков - автоматического выключателя.
По показателю токоограничения автоматические выключатели подразделяются на три класса - 1, 2, 3. Чем выше класс выключателя, тем большую энергию он способен пропустить, тем меньше термическое действие тока короткого замыкания в защищаемой цепи. В настоящее время в Германии нормы устройства электроустановок для жилых зданий допускают к применению автоматические выключатели с номинальной отключающей способностью не менее 6000 А и классом ограничения энергии не ниже 3. Автоматические выключатели маркируют соответствующим знаком, например .
Номинальная наибольшая коммутационная способность I_cn. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока стандарт ГОСТ Р 51327.1-99 определяет данный параметр следующим образом: "Номинальная наибольшая коммутационная способность I_cn есть значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное изготовителем".
Предельная наибольшая отключающая способность есть отключающая способность, для которой предписанные условия согласно указанному циклу испытаний не предусматривают способности УЗО проводить в течение условленного времени ток, равный 0,85 тока неотключения.
Рассматриваемая характеристика в стандарте ГОСТ Р 50345-99 названа номинальной отключающей способностью.
По ГОСТу Р 51327.1-99 стандартные значения номинальной наибольшей коммутационной способности до 10 000 А включительно равны 1500, 3000, 4500, 6000 и 10 000 А.
В данном стандарте указывается, что при испытаниях каждое УЗО с защитой от сверхтоков должно обеспечить одно отключение испытательной электрической цепи с ожидаемым сверхтоком, равным номинальной наибольшей коммутационной способности, а также одно включение с последующим автоматическим отключением электрической цепи, в которой протекает указанный испытательный ток.
После проведения этих испытаний УЗО не должно иметь повреждений, ухудшающих его эксплуатационные свойства. Необходимо, чтобы оно выдержало установленные стандартом испытания на электрическую прочность и проверку характеристики расцепления

1. Ограничения, действующие при выборе номинального отключающего дифференциального тока (уставки) УЗО.

Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (уставка) I_∆n должен не менеечем в три раза превышать суммарный ток утечки (так называемый «фоновый» ток) защищаемой цепи электроустановки - I_∆.

В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669—94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА.

Временные указания предписывают:

для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания: 10 мА, если на них выделена отдельная линия; в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15);

в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома. включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА;

Для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА (п. 6.5).

В ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру, индивидуальный дом и тому подобное установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

1. Область допустимых значений отключающего дифференциального тока УЗО.

Номинальный отключающий дифференциальный ток (I_n) - значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.

I_n = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

1. Функции «комбинированного» УЗО.

Это класс УЗО со встроенной защитой от сверхтоков – токов короткого замыкания и перегрузки. Особенностью конструкции таких УЗО является запуск механизма размыкания силовых контактов при воздействии на него любого из трех элементов – якоря катушки токовой отсечки, втягивающегося притоке короткого замыкания, биметаллической пластины, изменяющей свою форму при протекании тока перегрузки и якоря магнитоэлектрического реле, подключенного к вторичной обмотке трансформатора тока и реагирующего на дифференциальный ток. Область применения – автономные электроприемники, или потребители, имеющие незначительную, неизменяемую нагрузку.

1. Недостатки УЗО, зависимых от напряжения питания.

Неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки (при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания).Вероятность выхода из строя какого-либо из большого количества электронных компонентов довольно высока. Большая подверженность электронных схем воздействию внешних факторов – электромагнитных полей, импульсов тока.

1. Выбор типа УЗО в зависимости от формы дифференциального тока.

УЗО типа АС, реагирующие на переменный синусоидальный дифференциальный ток – медленно нарастающий, либо возникающий скачками;

УЗО типа А, реагирующие как на переменный синусоидальный дифференциальный ток, так и на пульсирующий постоянный дифференциальный ток, медленно нарастающие, либо возникающие скачком;

УЗО типа В, реагирующие на дифференциальные токи – синусоидальный переменный, пульсирующий постоянный, пульсирующий постоянный с наложенной пульсацией постоянного тока значением 0,006 А – медленно нарастающие, либо возникающие скачками.

1. Назначение УЗО типа S.

УЗО типа S – устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Предельное время неотключения для УЗО типа S – это максимальный промежуток времени с момента возникновения в главной цепи УЗО отключающего дифференциального тока до момента трогания размыкающих контактов. Предельное время неотключения является выдержкой времени, позволяющей достичь селективности действия УЗО при работе в многоуровневых системах защиты.

1. Влияние тока нагрузки на действие УЗО.

Номинальный ток нагрузки - указанное изготовителем значение тока, которое УЗО-Д может пропускать в продолжительном режиме работы.

Номинальный ток I_n. Номинальный ток I_n- указанный изготовителем ток, который УЗО может проводить в продолжительном режиме работы при установлении контрольной температуры окружающего воздуха.
Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока номинальный ток I_n- это еще и номинальный ток автоматического выключателя в составе УЗО, значение которого используется для определения расчетным путем или по диаграммам времени отключения при сверхтоках.
Продолжительный режим работы означает непрерывную эксплуатацию устройства в течение длительного периода времени, исчисляемого, по крайней мере, годами.
В качестве стандартной контрольной температуры окружающего воздуха принято значение 30 °С.
Номинальный ток I_n УЗО выбирают из следующего ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 и 125 А. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока дополнительно введены значения 6 и 8 А.
Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов.
Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтоков ПЗУ не требуется.
Рекомендуется, чтобы номинальный ток УЗО был равен номинальному току последовательного защитного устройства или на ступень выше его.
Зарубежные нормативные документы (например, австрийские OVE EN1, Т1, §12.12) требуют, чтобы номинальный ток последовательного защитного устройства был на ступень выше номинального тока УЗО.
Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 (32) А (табл. 4).
Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером.
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при прохождении рабочего тока, превышающего номинальный (например, на 45 %), то есть тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за период времени до одного часа. Это означает, что в течение этого времени УЗО будет перегружено. Очевидно, что этот недостаток присущ УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, имеющих один общий (и для УЗО и для встроенного автоматического выключателя) параметр - номинальный ток нагрузки.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы