АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Аппараты защиты электрических цепей и электроустановок предназначены для отключения (снятия) напряжения при возникновении аварийных ситуаций:

• короткое замыкание (КЗ);
• перегрузка, перенапряжение;
• возникновение токов утечки;
• нарушение порядка фаз.

К защитной аппаратуре относятся:

• автоматические и дифференциальные выключатели;
• плавкие предохранители и вставки;
• реле напряжения, контроля фаз и пр.

В данной статье рассмотрены виды аппаратов защиты, их назначение и область применения.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ – УСТРОЙСТВО И НАЗНАЧЕНИЕ

Автоматический выключатель (АВ) - это электромеханическое устройство, предназначенное для отключения электрической цепи при возникновении аварийных режимов, таких как короткое замыкание, перегрузка или замыкание на землю.

Состав и назначение конструктивных элементов АВ.

Неподвижные контакты.

Предназначены для подключения к электрической цепи.

Подвижные контакты.

Соединены с механизмом выключателя и могут замыкать и разрывать цепь.

Электромагнитная катушка.

Включена последовательно с нагрузкой (электрооборудованием). При токе короткого замыкания, приводит в движение расцепитель.

Тепловое реле.

Защита срабатывает при продолжительном превышении номинального тока, приводя в движение механизм отключения автомата.

Механический привод.

Обеспечивает размыкание контактов при возникновении аварийного режима.

Основные электрические характеристики.

Номинальный ток (In).

Максимальный ток, который может протекать через автомат не вызывая его срабатывания.

Номинальное напряжение (Un).

Напряжение сети, на которое рассчитан АВ и при котором полностью сохраняет свою работоспособность.

Степень защиты от внешних воздействий (IP).

Определяет уровень защиты автоматического выключатели от воды, пыли и других внешних факторов.

Время отключения (tn).

Время, которое требуется аппарату для отключения при срабатывании.

Зависит от режима работы, протекающего тока и определяется временно токовыми характеристиками. Очень важный параметр, учитываемый при проектировании и расчетах.

ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ И ВСТАВКИ

Плавкие предохранители (ПП) - это устройства, предназначенные для защиты электрических цепей от токовых перегрузок и коротких замыканий путем разрыва цепи при превышении номинального тока.

Предохранитель состоит из плавкой вставки, которая расплавляется при превышении тока, разрывая цепь и предотвращая дальнейшее протекание тока.

Виды и классификация предохранителей.

1. По типу вставки.

Проволочные.

Вставка представляет собой тонкую проволоку из специального материала.

Ленточные.

Вставка - это узкая полоска из специального материала.

Сплавные.

Части вставки соединяются сплавом, который плавится при нагревании при превышении тока.

2. По конструкции.

• трубочные;
• ножевые;
• для CMD монтажа.

3. По назначению.

• бытовые;
• промышленные;
• автомобильные.

Преимущества предохранителей.

Предохранители имеют простую конструкцию и легки в установке и замене. Имеют невысокую стоимость, высокую надежность и долговечность.

Недостатки.

Одноразовое действие – ПП не могут быть восстановлены после срабатывания, невысокая селективность.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТОКОВ

Существует два основных типа таких аппаратов защиты:

• устройство защитного отключения (УЗО);
• дифференциальный автомат.

УЗО – это электроконтактное устройство, предназначенное для автоматического отключения электропитания при возникновении утечки тока на землю, превышающей заданный порог чувствительности.

Зачем нужно УЗО.

1. Защита от поражения электрическим током.

Аппарат быстро отключает цепь при утечке тока, предотвращая поражение человека электрическим током при касании токоведущих частей.

2. Пожарная безопасность.

УЗО предотвращает возникновение пожара, вызванного утечкой тока и нагревом проводников или электрооборудования.

3. Защита электроустановок: УЗО предотвращает повреждение электроустановок при утечке тока.

УЗО работает на основе принципа сравнения входящего и выходящего токов, протекающий через дифференциальный трансформатор.

При их равенстве магнитные поля в сердечнике уравновешивают друг друга и контакты находятся в замкнутом состоянии. При появлении утечки баланс нарушается и привод приводит в действие электрический расцепитель.

Основные характеристики и параметры.

• номинальные ток и напряжение, при которых устройство сохраняет свою работоспособность;
• ток срабатывания или уставка, при превышении которого происходит срабатывание защиты;
• время отключения, которое требуется УЗО для отключения цепи при срабатывании.

Поскольку устройство защитного отключения не защищено от перегрузок и коротких замыканий, то используется оно совместно с автоматическим выключателем.

Как вариант возможно применение дифавтомата. Этот аппарат защиты объединяет в одном корпусе автоматический выключатель и УЗО.

РЕЛЕ КОНТРОЛЯ ФАЗ И НАПРЯЖЕНИЯ

Реле контроля фаз (РКФ).

Это прибор, который контролирует наличие и правильную последовательность фаз в трехфазной сети. Предназначен для защиты электрооборудования от неправильного подключения фаз, что может привести к его повреждению или неправильной работе.

РКФ состоит из следующих элементов:

1. Датчики фаз.

Обычно это три катушки, которые реагируют на наличие фазы.

2. Электронная схема сравнения.

Анализирует сигналы от датчиков фаз и определяет правильность фазировки.

3. Реле.

Отключает цепь при обнаружении неисправности фазировки.

4. Индикатор.

Сигнальная лампа или светодиод, которые информируют о состоянии прибора.

Принцип работы.

При правильной фазировке катушки датчиков фаз активируются в определенной последовательности, создавая сигналы для электронной схемы сравнения. Схема сравнивает поступившие сигналы и определяет правильность фазировки. Реле остается в включенном состоянии.

При неправильном подключении фаз электронная схема сравнения обнаруживает отклонение от правильной фазировки и активирует реле, которое отключает цепь, предотвращая повреждение электроустановки.

Такие аппараты применяются для защиты трехфазных электродвигателей, генераторов, преобразователей и других нагрузок и оборудования, работающих в трехфазных сетях переменного тока.

Реле напряжения (РН).

Это аппарат защиты, который контролирует напряжение в электрической сети и отключает нагрузку при выходе напряжения за установленные пределы.

Его назначением является защита электрооборудования от повреждений, вызванных пониженным или повышенным напряжением.

Реле напряжения состоит из следующих основных элементов:

1. Измерительный блок.

Измеряет фактическое напряжение в сети.

2. Анализатор.

Сравнивает фактическое напряжение с заданными пороговыми значениями (верхний и нижний пределы).

3. Реле.

Отключает нагрузку при выходе напряжения за установленные пределы.

Применение – защита от перепадов напряжения:

• бытовой техники;
• промышленного оборудования;
• серверных;
• систем освещения и отопления.

Применение перечисленных устройств и аппаратов позволяет эффективно защищать электрические цепи, электрооборудование и электроприборы в бытовых и промышленных сетях электроснабжения.

© 2012-2024 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов