Защита от прикосновения к токоведущим частям

Рассмотрим случай прикосновения человека к фазному проводу сети (рисунок 13). Через тело человека потечет ток, который для УЗО является током утечки.

Если ток утечки превысит дифференциальный ток УЗО, то оно отключит участок сети, чем ограничит время протекания тока через тело пострадавшего. Тут следует отметить, что если человек прикоснется к фазе и к рабочему нулю, то для УЗО сопротивление тела человека ничем не будет отличаться от штатной нагрузки и отключения не произойдет, человек получит электротравму. Для обеспечения минимально необходимого уровня безопасности людей от прикосновения к токоведущим частям требуется выбирать дифференциальный ток УЗО не более чем 30 мА.

Быстродействующее отключение при замыкании на корпус.

В случае защиты УЗО электроприемников с металлическим корпусом обеспечивается быстродействующая защита от короткого замыкания (КЗ) на корпус. Рассмотрим пример – защиту при помощи УЗО электронагревателя (рисунок 14).

Рисунок 14. Защита УЗО электронагревателя.

Схема состоит из УЗО (QF1 по схеме) с дифференциальным током 30 мА, розетки с заземляющим контактом (з/к) XS1, вилки с з/к XP1 и электрического обогревателя, представляющего собой ТЭН, смонтированный в металлическом корпусе. Аппарат токовой защиты находится выше по схеме и условно не показан. Разделение PEN-проводника на схеме показано условно, для наглядности цепи тока утечки. Если в электронагревателе произойдет короткое замыкание на корпус, то ток КЗ окажется для УЗО током утечки, и оно быстро сработает, отключив аварийный участок сети.

Тут следует разоблачить один предрассудок: считается, что при двухпроводной сети установка УЗО не имеет смысла. Действительно, в двухпроводной сети при замыкании на корпус электроприбора УЗО не отключит напряжение, так как нет тока утечки (рисунок 15).

Однако при прикосновении к корпусу аварийного электроприбора человека, стоящего на земле, ток утечки появится, и УЗО спасет человека от

электротравмы. Таким образом, УЗО в двухпроводных сетях обеспечивает защиту человека от прикосновения к токоведущим частям, в том числе и при замыкании на корпус.

Противопожарная безопасность.

Некоторая часть пожаров вызывается токами утечки на землю, разогревающими место утечки вплоть до возгорания. Для пресечения подобных

пожаров достаточно установить УЗО с дифференциальным током 100 мА или менее.

Рисунок 15. УЗО в двухпроводной сети.

Таблица 8 - Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры (пре-дельные)
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16А
A1	Блок линейных дросселей		6x1,0 Гн; 0,5 А
A2	Трёхфазный трансформатор		250 ВА, 380/380 В, Y-0/Y-0
A3	Модель участка электрической сети		380 В~; 3x0,5А
А4	Модель человека		380 В~; 3x0,5А
А11	Устройство защитного отключения		380 В~; 3x0,5А
P1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0…1000 В 0…10 А 0…20 МОм

Указания по проведению эксперимента

1. Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания (рисунок 16).

2. Соедините гнёзда защитного заземления устройства, используемые в

эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

3. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

4. Включите источник G1 и питание блока мультиметров Р1.

5. Режим глухозаземлённой (изолированной) нейтрали питающей электрической сети моделируйте установкой (отсутствием) перемычки между гнездом нейтральной точки трансформатора и гнездом сопротивления заземлителя R₀в блоке трёхфазного трансформатора А2.

6. При проведении эксперимента в сети с изолированной нейтралью сопротивления R_А,R_В,R_Сизоляции фаз модели А3 обязательно должны иметь значимые величины.

7. Желаемые значения сопротивления обуви человека и пола, на котором он стоит, устанавливайте на модели человека а4.

8. Временную и токовую уставки срабатывания устройств защитного отключения А11 устанавливайте с помощью кнопок «>» и «<» на его лицевой панели.

9. На верхнем индикаторе устройства защитного отключения А11 наблюдайте текущее значение тока утечки через человека.

10. Если после включения устройство защитного отключения А11 отключилось, то на его верхнем индикаторе высветится значение тока утечки, при котором произошло это отключение. Произведение этого значения тока утечки и времени срабатывания (уставки по времени) устройства защитного отключения используйте для оценки эффективности последнего.

11. Напряжение фазы, которой касается человек, измеряйте с помощью вольтметра блока мультиметров Р1.

12. По завершении эксперимента отключите источник G1 и питание блока мультиметров Р1.

Контрольные вопросы.

1. Какие типы УЗО существуют?

2. Назовите виды устройств защитного отключения УЗО?

3. Устройство и принцип действия УЗО?

4. Классификация УЗО по основным параметрам:

5. Что УЗО обеспечивает?

6. Как происходит защита при помощи УЗО электронагревателя?

7. При двухпроводной сети можно установить УЗО?

8. УЗО, реагирующие на напряжение нулевой последовательности: назначение, принцип действия, область применения. Выбор уставки, параметр срабатывания реле.

Достоинства и недостатки УЗО.

9. УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности: назначение УЗО, принцип действия, область применения, выбор уставок, достоинства и

недостатки УЗО.

10. УЗО, реагирующие на ток замыкания на землю:

назначение, принцип действия, область применения, выбор уставки, ток срабатывания

реле, достоинства и недостатки УЗО.

11. УЗО, реагирующие на потенциал корпуса: назначение, принцип действия, область применения. Настраиваемые параметры УЗО, их расчет, достоинства и недостатки УЗО.

Рисунок 16– Электрическая схема соединений

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кузнецов К.Б. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта: учеб. пособ. для вузов ж. д. трансп./ К. Б. Кузнецов, А. С. Мишарин; ред. К. Б. Кузнецов. -М.: Маршрут, 2005. -456 с.

2. Правила устройства электроустановок: все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7: нормативно-технический материал. -6-е и 7-е изд. с измен. и доп.. -Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2009. -853 с.: ил.

3. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации: утверждены Министерством путей сообщения РФ 26 мая 2000г. № ЦРБ-756. -М.: Омега-Л, 2007. -144 с.

4. Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. Пособие для вузов – 2-е изд. перераб. и доп. – М. Энергоатомиздат, 1984. – 448 с., ил.

5. Сенигов П. Н. Основы электробезопасности. Руководство по выполнению базовых экспериментов ОЭБ.001 РБЭ (912).-Челябинск: ООО «Учебная техника», 2004. – 39 с.

6.ГОСТ 12.1. 019-79.Электробезопасность.Общие требования и номенклатура видов защиты.

7.ГОСТ 12. 1.038-82.Электробезопасность.Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов.

8.ГОСТ 12.1.030-81.Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

Учебно-методическое издание

Е. В. Христинич Р. М. Христинич А. Р. Христинич