просмотр попытки. Тема 10 Обеспечение электробезопастности на рабочих местах. Тема 10. Обеспечение электробезопасности
 Скачать 1.2 Mb.
|
|
U н =200 B (а) и 4-х полюсное U н =380 B (б); I н =16 A; I ос =10 кА.; тип А 2.2. УЗО, функционально зависящие от напряжения питания («электрон- ные»). Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего ис- точника. Их дифференциальный трансформатор выполнен из феррита с низким к.п.д. трансформирования магнитного потока в эдс и ток его вторичной цепи. Ситуация выправляется включением в эту цепь электронного усилителя с коэффициентом усиления тока до 106 раз (рис.8). Цена такого устройства в 1,5- 2 раза дешевле, чем электромеханические. Однако функциональные возможности «электронных» УЗО при этом существенно снижены. Так, электронный усилитель по сути является антенной, что способствует появлению частых ложных срабатываний устройства на импульсы в цепи. Основной же причиной их функциональной слабости и меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при часто 29 встречающейся и наиболее опасной по вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно – при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае «электронное» УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал. Поэтому в ряде стран (США, Южная Корея, Япония и в некоторых странах ЕС) в устройствах данного типа дополнительно реализована функция отключения от сети защищаемой электроустановки в случае исчезновения или критического уменьшения напряжения питания и соответственного выхода из рабочего состояния электронного усилителя (рисунок 10.15). При выходе напряжения за рамки его «рабочих» значений соленоид обесточивается и пружинами привода контакты размыкаются. Рисунок 10.15 - Схема УЗО, зависящего от напряжения в сети («электронного»), с функцией отключения при его пропадании: 1– дифференциальный трансформатор тока; 2–электронный усилитель; 3–тестовая цепь; 4–удерживающий соленоид; 5–электронный ключ; Н–блок нагрузки; Т–кнопка «Тест» 30 Допускаемый диапазон напряжения для «электронных» УЗО, как правило, указывается непосредственно на устройстве, например, Ur=220 B ± 10%. Однако в отечественной практике такое пояснение отсутствует, что существенно затрудняет выбор, как необходимых отдельных защитных устройств, так и формирование оптимальных вариантов защиты электроустановок в целом. Наряду с этим у электронных компонентов во много раз короче временной ресурс эксплуатации (не более 3-4 лет), чем у электромеханических (до 30 лет). Поэтому применение данных устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено в силу их значительно меньшего времени эксплуатации и надежности, подверженности воздействию внешних факторов и допускается в основном для защиты отдельных объектов. Общий же контроль безопасности электроустановки при этом должен синхронно дублироваться и обеспечиваться электромеханическими УЗО. 2.3. Существует также класс приборов – УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, так называемые «комбинированные» УЗО (рисунки 10.15 и 10.16). Рисунок 10.16 - УЗО со встроенной защитой от сверхтоков. U н =220 B; I н =16 A; I ос =10 кА.; тип В 31 Рисунок 10-17 - Схема УЗО со встроенной защитой от сверхтока: 1– катушка токовой отсечки; 2–биметаллическая пластина тепловой защиты; 3– дифференциальный трансформатор тока; 4–магнитоэлектрическое реле, реагирующее на дифференциальный ток; 5–тестовый резистор; 6–силовые контакты; Н–нагрузка; Т– кнопка «Тест» Конструктивной особенностью УЗО со встроенной защитой от сверхто- ков («комбинированных» УЗО) является то, что механизм размыкания силовых контактов запускается при воздействии на него любого из трех элементов — катушки с сердечником токовой отсечки, реагирующей на ток короткого замыкания, биметаллической пластины, реагирующей на токи перегрузки и магнитоэлектрического расцепителя, реагирующего на дифференциальный ток. Таким образом в данном устройстве совмещено выполнение функций контроля как УЗО, так и автоматического выключателя. Однако их возможности по сравнению отдельно действующим устройствам существенно 32 меньше. Связано это с тем, что в них конструктивно заложен ряд ограничений надежности. В первую очередь следует отметить то, расцепитель комбинированного устройства подвержен удельным нагрузкам отключения от единиц эрга (токовая отсечка дифференциального тока) до тысячей ньютон (токовая отсечка при КЗ), т.е. с соотношением усилий минимум 1 к 1000000. Подобный диапазон усилий обладает значительным разрушительным потенциалом воздействия на механизм расцепителя. Во-вторых, в практике отдельного использования УЗО и автоматов защиты номинальный ток для УЗО на ступень (50%) всегда выше, чтобы не подвергаться некратным перегрузкам в сети (до 50% I н ), допускаемым длительной реакцией тепловой защиты автоматических выключателей (до 1 часа). А в комбинированном варианте это невозможно обеспечить, вследствие одного значения номинального тока. В-третьих, производство (сборка) комбинированных УЗО более сложное по сравнению с их производством в отдельности. Последнее отражается на их более чем 2-х кратной цене по сравнению с суммой стоимости данных устройств по отдельности, а в случае обеспечения 3-го класса токоограничения превышение уже более чем в 3раза. По этой причине применение УЗО со встроенной защитой от сверхтоков целесообразно лишь в обоснованных случаях, например, для одиночных потребителей электроэнергии (с номинальным током до 40 А). Показательным примером в этом отношении является применение таких устройств для защиты цепи питания освещения рекламных щитов, установленных на уличных павильонах остановок общественного транспорта. Там световой короб, подсвечиваемый тремя люминесцентными лампами, подключен к питающему кабелю, проложенному под землей, через комбинированное УЗО с номинальным током 6А и номинальным отключающим дифференциальным током 20 мА. Поэтому их доля в общем объеме выпускаемых устройств защитного 33 отключения не превышает одного-двух процентов. Это объясняется довольно ограниченной областью их применения — небольшие электроустановки, малая, неизменяемая нагрузка (I н ≤ 40 A), автономные электроприемники и т.п. УЗО со встроенной защитой от сверхтоков подразделяются стандартами на группы по аналогии с автоматическими выключателями по характеристике мгновенного расцепления: типов В, С и D. (На практике производятся комбинированные УЗО только типов В и С. Поэтому на лицевой панели устройства должны быть отмечены параметры, как по типу токовой отсечки автомата (например В 25: тип В, I н = 25 A), так и УЗО (I ос =6000 A). Нормируемые параметры УЗО. Номинальное напряжение U н (U n )− действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО. U н = 220, 380 В. Номинальный ток I н (I n ) − значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы. I н = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А. Номинальный отключающий дифференциальный ток I Δn − значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации (уставка). I Δn = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А. Номинальный неотключающий дифференциальный ток I Δnо − значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. I Δ n ≤ 0,5 I Δn Поэтому, при уставке УЗО I Δn = 30 мA диапазон контроля утечек в интервале 15…30 мA. Предельное значение неотключающего сверхтока I nm − минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО. I nm = 6 I n Номинальная включающая и отключающая способность 34 (коммутационная способность) I m − действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение I m = 10 I n или 500 А (выбирается большее значение). Значения тока утечки в 500А или 1500А возможно при случае, например, короткого замыкания на землю. Номинальный условный ток короткого замыкания I nc − действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его рабо- тоспособность. I nc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А. Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания I Δc − действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. I Δc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А. Номинальное время отключения T n — промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах. Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в таблице 10.2. Максимальное время отключения, установленное в таблице, распро- страняется также на УЗО типа А. Стандартные значения допустимого времени отключения и неотключе- ния для УЗО типа S при любом номинальном токе нагрузки свыше 25А и значениях номинального дифференциального тока (уставки) свыше 0,03 А 35 не должны превышать приведенных в таблице 10.3. Таблица 10.2 Нормы значения дифференциального тока Время отключения Tn, сек IΔ n 2 IΔ n 5 IΔ n 500 А 0,3 0,15 0,04 0,04 Таблица 10.3 Стандартные значения допустимого времени отключения Дифференциальный ток IΔ n 2 IΔ n 5 IΔ n 500 А Максимальное время отключения 0,5 0,2 0,15 0,15 Минимальное время неотключения 0,13 0,06 0,05 0,04 Выбор УЗО. Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (уставка) IΔn должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки – IΔ: IΔ n 3 IΔ Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами, либо определяется расчетным путем. При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета – 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета – 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференци- ального тока – IΔn(уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 16 – 80 А приведены в таблице 10.4. Таблица 10.4 Номинальный ток в зоне защиты, А 16 25 40 63 80 I n при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА 10 30 30 30 100 I n при работе в зоне защиты группы потребителей, мА 30 30 30(100) 100 300 I n УЗО противопожарного назначения на ВРУ (ВРЩ), мА 300 300 300 300 500 36 В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. Например, для зданий из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА. 10.5 Первая помощь при электротравме Признаки поражения электрическим током 1. Рядом находятся оголенные электропровода. 2. Есть раны на теле. Электродуга оставляет более глубокие отметины на коже. 3. Пульс и дыхание прерывистые. 4. Кожные покровы имеют синеватый оттенок. 5. Мышцы напряжены. Вследствие удара током происходит нагрев тканей и сокращение всех групп мышц. 6. Последствия электроудара: потеря сознания, головокружение, галлюцинации, спазм голосовых связок, судороги, остановка сердца. Алгоритм действия 1. Пострадавшего необходимо быстро освободить от воздействия электрического тока, отключив ток, или отделив человека от контакта с источником тока (проводом) с помощью изолирующего предмета (сухая одежда, палка и т.д.). При напряжении более 1000 В пользоваться только изолирующими средствами. 2. Оценить состояние больного. Оказать первую доврачебную помощь. Необходимо поместить на твердую поверхность, обеспечить покой, кожу вокруг ожогов смазать йодом 5% или марганцовкой, наложить чистую сухую повязку поверх ожогов. Нужно дать болеутоляющий препарат Анальгин или Аспирин, несколько (25-30) капель валерьянки, разведенной в воде. Если человек в обмороке, но пульс прощупывается в районе сонной артерии, то первая помощь при электротравме выполняется до приезда врачей. Нужно освободить от сдавливающей одежды, привести в сознание нашатырным спиртом, согреть. 37 3. Вызвать врача. Литература дополнительная 1. ГОСТ Р 12.1.009—2009 «ССТБ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ. Термины и определения». 2. ПУЭ (правила устройства электроустановок, 7 издание, редакция от 2010 г). 3. ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. 4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) (утв. приказом Минэнерго РФ от 13 января 2003 г. N 6). 5. ГОСТ IEC 60050-441—2015. Международный электротехнический словарь. Часть 441. Аппаратура коммутационная, аппаратура управления и плавкие предохранители 6. Монаков В.К. УЗО. Теория и практика. М.: Энергосервис, 2007г. 368 с. |