Короткое замыкание устройства защиты от короткого замыкания. Защитные устройства электросети. Защита от короткого замыкания путем правильного расположения бытовой техники

Срабатывание средств защиты происходит из-за коротких замыканий в электропроводке и токоприемниках или к от перегрузки.

Рассмотрим, в каких случаях происходит экстренное отключение сети.

Короткое замыкание
Если в любой части электропроводки или электроприбора (лампочки, утюга и т. д.) нарушится изоляция и фазный провод коснется нулевого, произойдет короткое замыкание.

Поэтому его необходимо немедленно снять с охраны. Для этой непосредственной разборки в жилом автоматическом выключателе имеется механизм короткого замыкания, в котором используется магнитное поле в качестве технологии запуска. Этот триггер называется магнитным отключением или мгновенным триггером короткого замыкания. В этом механизме, ответственном за обнаружение и открытие автоматического выключателя, используется катушка или какой-либо другой магнитный элемент. Резкое увеличение тока вызывает электромагнитный эффект на автоматическом выключателе.

Для защиты от короткого замыкания и служат предохранители. Простой (в виде «пробки») предохранитель - это включенная в фазный провод легкоплавкая вставка, которая при росте тока сгорит и разомкнет цепь задолго до того, как произойдут более серьезные неприятности. Конструктивно предохранитель выполнен так, что эта микрокатастрофа не приводит к порче предохранительной колодки. Автоматические предохранители устроены так, что в случае короткого замыкания рост тока приводит к срабатыванию электромагнитного расцепителя мгновенного действия, который разъединяет электрическую цепь без ущерба для себя. Для того чтобы после устранения короткого замыкания снова включить электричество, необходимо просто нажать на белую кнопку (красная служит для выключения) или перекинуть вверх опустившийся при срабатывании предохранителя рычажок-выключатель.

Это связано с тем, что вокруг магнитного триггера или арматуры имеется электрический проводник, обернутый в электромагнит с движущейся частью. В момент прохождения тока, учитывая его интенсивность, создается магнитное поле, которое заставляет электромагнит притягивать движущуюся часть, которая заканчивается открытием контактов автоматического выключателя и прерыванием передачи тока.

Рисунок 5 - Магнитный триггер короткого замыкания. Для полного прекращения короткого замыкания эта электрическая дуга также должна быть погашена. В автоматических выключателях есть компонент, называемый дуговой огнетушащей камерой, функция которого заключается в рассеивании этой дуги. Согласно бразильскому стандарту выключателей для жилых помещений, полное погашение короткого замыкания, включая конец дуги, должно происходить в течение максимум 0, 01 секунды.

Нужно отметить, что автоматические предохранители, установленные в начале каждой домовой линии (рабочей группы), защищают от короткого замыкания не только квартирную сеть, но и наружную. Если бы их не было, то аварийное короткое замыкание привело бы к выходу из строя трансформаторной подстанции, а вернее, электрического силового щита более высокого уровня, так что электричества лишилось бы значительное количество пользователей, да и без вызова аварийной службы было бы не обойтись. А при наличии «автомата» достаточно включить его после срабатывания.

Привод - это устройство, которое отвечает за управление полупроводниковыми переключателями в статических преобразователях. Параметры и функции этой схемы значительно влияют на работу управляемых переключателей, таких как их потери при переходе от состояния блокировки к состоянию проводимости, защитная способность в событии короткого замыкания, время переключения и устойчивость к высокому напряжению, Предложенная схема возбуждения изолирована, ограничивая распространение повреждений в случае сбоя и позволяя подключению ссылочных схем к разным потенциалам.

Становится понятна и необходимость нескольких линий в квартире: если одна линия вылетела, в запасе есть другие. Удобно, если от каждой рабочей группы питается лампочка аварийного освещения в районе счетчика или аварийная розетка, в которую можно включить переносную лампу.

Как определить место замыкания
Чтобы точно и быстро определить место замыкания, следует использовать метод последовательного включения нагрузок. Для этого отключают все электроприборы, которые есть в квартире. Затем заменяют сгоревшую пробку, включают ПАР или автоматический выключатель.

Кроме того, схема имеет защиту от перегрузки по току в коммутаторе и недостаточный источник питания. Основная функция схемы привода заключается в подключении схемы управления и силовой цепи в статическом преобразователе мощности, управляющем работой управляемого полупроводникового переключателя. Путем поиска уменьшенной задержки в распространении командного сигнала между цепью управления и управляемым полупроводниковым переключателем в качестве основного компонента привода была выбрана специализированная интегральная схема.

Цепь имеет контроль за десатурацией в полупроводниковом переключателе, недостаточную защиту электропитания, безопасную блокировку полупроводникового устройства с отрицательным напряжением и предупреждение о неисправности для схемы управления. Привод выполняет загрузку и разрядку собственных емкостей на управляемый силовой полупроводниковый переключатель в зависимости от команд, полученных от схемы управления. В случае события сбоя защита действует на шине ошибок, привод выполняет постепенный разряд основных емкостей, надежно фиксируя его.

В том случае, если вновь сразу происходит короткое замыкание и срабатывает защита, то наиболее вероятным местом неисправности является электропроводка или штепсельная розетка.

Если срабатывание защиты сразу не происходит, то рекомендуется поочередно включать осветительные приборы, затем другую электроаппаратуру - до возникновения короткого замыкания. В светильниках повреждения бывают чаще всего в патронах.

Выход предупреждает цепь управления о возникновении неисправности. Обнаружение обнаружения обеспечивает полупроводниковый переключатель с защитой от токов короткого замыкания или перегрузки по току. Контроль напряжения питания привода обеспечивает условия, при которых переключатель быстро достигает насыщения.

Прототипный накопитель был реализован на печатной плате. Затем к входу привода был применен квадратный волновой сигнал приблизительно 100 кГц. Через осциллограф была проверена работа схемы с 300 нс задержки в распространении сигнала. Эмуляция ситуации перегрузки, отсоединение сливного терминала от ключа от привода.

В том случае, когда защита срабатывает через некоторое время после включения нагрузки, необходимо отключить часть электроприемников (уменьшить нагрузку), так как в этом случае нагрузка сети превышает ток срабатываемой защиты.

Что такое перегрузка
Если короткое замыкание - это авария, форсмажорная ситуация, то перегрузка, то есть работа сети и электроприборов, подключенных к ней, при значениях тока, существенно превышающих номинальное, причиняет вред не сразу и потому более коварна.

Защита от перегрузки

В качестве основной функции этот привод обеспечивает защиту от перегрузки и недостаточную мощность. Экспериментальные результаты подтвердили работу предложенной схемы. Стандарты или требования к применению могут также налагать определенный режим перегрузки.

Защита от коротких замыканий

Настройки защиты от перегрузки должны соответствовать этим требованиям как можно ближе. По экономическим причинам тепловой двигатель замещающего устройства может быть рассчитан исключительно на его номинальную мощность, если есть активная перегрузка мощности, дизельный двигатель останавливается.

Установление тока короткого замыкания

Ток короткого замыкания представляет собой сумму.

Перегрузка может вызываться и внешними причинами, и внутренними. Внешние причины - это повышенное напряжение в сети. Внутренние - включение в линию приборов, потребляющих недопустимо большую для этой линии мощность.

Для защиты от перегрузки применяются так называемые тепловые расцепители, которые обычно встраиваются в устройства защиты от короткого замыкания, образуя комбинированные автоматические выключатели.

Расчет тока короткого замыкания

Когда неисправность сохраняется, выходное напряжение группы обрушивается, регулирование возбудителя направлено на повышение этого выходного напряжения.

  • Апериодический ток, затухающий синусоидальный ток.
  • Устойчивое состояние Устойчивое состояние выше 500 мс.
Сопротивление всегда незначительно перед реакциями, интенсивность короткого замыкания в переходный период определяется.

Примечание. Эти значения близки к току короткого замыкания на клеммах трансформатора: при одинаковой мощности токи в случае сбоя, близкого к генератору переменного тока, будут в 5-6 раз ниже, чем те, которые подаются трансформатором. трансформатор. Электрическая распределительная плата представляет собой коробку, состоящую из одной или нескольких рядов. В нем размещаются защитные устройства, а также системы подключения. Распределительный щит фиксируется винтами и заглушками. Электрическая распределительная плата содержит все устройства защиты цепи установки, а также устройства управления или контроля определенного оборудования.

В продаже кроме обычных предохранителей («пробки») имеются отечественные и импортные автоматические выключатели различных номиналов: стационарные (крепятся шурупами к панели щитка либо надеваются на монтажную групповую планку) и «пробочные» , предназначенные для ввинчивания в колодку для обычных «пробок».

Правильно выбранные номинальные токи срабатывания средств защиты как от короткого замыкания, так и от перегрузки таковы:

Защитите электрическую установку от перегрузки по току, короткого замыкания и утечки тока

Следует отметить, что накладывает минимум защит, в то время как другие выбираются пользователем в соответствии с ожидаемым уровнем комфорта. Разветвитель может обнаруживать неисправности в электрической установке, но его чувствительность не обеспечивает достаточной защиты. А в случае дефектов он отсекает всю установку, что создает проблему для идентификации аномалии. Чтобы преодолеть это, каждая электрическая цепь должна первоначально иметь устройство защиты от перегрузки по току. Это разветвители, которые защищают от перегрузок и коротких замыканий.

16 А - для линии (группы) с суммарным максимальным потреблением 10 А (2,2 кВт); это могут быть осветительные приборы или штепсельные розетки для приборов малой мощности;
25 А - для линии с общей мощностью до 4 кВт (около 18 А) - например, для сети штепсельных розеток при наличии отдельных приборов мощностью около 1 кВт.

Перед тем как приобрести и включить в сеть любой бытовой прибор, необходимо убедиться, что напряжение, на которое он рассчитан, соответствует напряжению электросети. Нельзя включать в сеть приборы, не соответствующие напряжению сети.

Но также необходимо защищать людей от дефектов изоляции и риска поражения электрическим током людей, добавляя защиту от дифференциального переключения с высокой чувствительностью 30 мА. Болонья, 16 июня - Прохождение электрического тока через организм человека может приводить к различным эффектам в основном из-за «дисфункции жизненно важных органов» и «изменения тканей при ожогах». Последствиями могут быть, например.

Тетанизация: мышцы, участвующие в прохождении тока, сжимаются, и их трудно отделить от живой части. Остановка дыхания: определяется паралич нервных центров, контролирующих дыхание. Фибрилляция желудочков: наиболее опасный эффект связан с перекрытием токов, исходящих извне, с физиологическими, которые, приводя к нескоординированным сокращениям сердечной мышцы, могут привести к остановке сердца.

В современных квартирах используется большое количество новых электроприборов, поэтому следует обратить внимание на потребляемый ими ток или мощность и подсчитать, выдержат ли предохранители и электропроводка включение этих приборов.

Устройства защитного отключения (УЗО)
Автоматические выключатели, защищающие электросеть и электроприборы и от короткого замыкания, и от перегрузок, не помогают, когда человек касается оголенных проводов под напряжением или токоведущих частей приборов. В этих ситуациях применяются устройства защитного отключения (УЗО), реагирующие на токи утечки в землю.

Ожоги: они вырабатываются теплом, который развивается из-за эффекта джоулей от электрического тока, который течет через тело. Но на строительных площадках, помимо контакта человека с живыми деталями, существует также риск контакта с машинами, кранами, цементными насосами и т.д. с внешними линиями электропередач.

Точно так же существует риск контакта с машинами, такими как экскаваторы, со скрытыми электрическими линиями. Следует отметить, что, если «адекватные изоляционные барьеры или механическая защита линий иногда могут быть полезны», только «информация и внимание операторов могут полностью предотвращать такие инциденты».

Такие устройства срабатывают при протекании тока между фазным проводом и:
заземляющим проводом (не путать с нулевым);
заземленным корпусом приборов;
землей.

Эти токи называются токами утечки. Они могут возникнуть в двух случаях:
при замыкании фазного провода с одним из трех пер численных видов заземления;
при касании человеком оголенного фазного провода под напряжением.

Следует также помнить, что в дополнение к прохождению тока в организм они могут также вызывать другие события, которые опасны для безопасности людей. И из-за молниеносных ударов могут возникать перенапряжения на электрических системах, которые могут повредить компоненты электрической системы и привести к поломке оборудования; всегда может возникнуть опасная напряженность между землей и металлическими частями, находящимися в контакте с людьми, и даже опасной напряженностью между двумя ногами.

Наконец, еще один риск использования электроэнергии на строительной площадке связан с тем фактом, что электричество также может быть потеряно из-за причин, внешних по отношению к строительной площадке, поэтому этот риск также должен быть оценен; в этих случаях необходимо прибегнуть к использованию генератора в качестве обеспечения служб безопасности.

Во втором случае ток утечки протекает через человеческий организм, создавая угрозу для его жизни.

Таким образом, устройства данного типа выполняют две функции: защиту от пожара при коротком замыкании «фаза - земля» и отключение сети при соприкосновении человека с оголенными токоведущими частями под напряжением.

Использование устройств защитного отключения (УЗО) в комплексе с автоматическими выключателями сводит к минимуму риск поражения человека током и практически исключает возможность возгорания электроприборов и электропроводки в случаях перегрузки или короткого замыкания в сети.

Затем в документе кратко освещаются различные методы защиты. Например, указывается, что меры должны использоваться для обеспечения полной защиты от прямых контактов. Следует также отметить, что использование выключателей остаточного тока с номинальным рабочим током не более 30 мА признается в качестве дополнительной защиты от прямых контактов, но не считается полной защитой от таких контактов.

Мы применяем некоторые методы защиты от косвенных контактов. В этом случае «защита состоит из заземления масс и дифференциального выключателя». Защита без прерывания отказа, с учетом различных возможностей. Эти устройства «не должны быть подключены к защитному проводнику».

А также УЗО нередко называют устройствами дифференциальной защиты, дифференциальными реле, дифференциальными модулями и т.п.

В настоящее время существуют две основные категории УЗО: зависимые от напряжения питания - «электронные» и независимые от напряжения питания - «электромеханические».

При выборе УЗО необходимо учитывать следующие факторы:
место установки УЗО;
параметры УЗО: номинальный ток нагрузки, номинальный дифференциальный отключающий ток, термическая стойкость;
решения схем при различных системах заземления питающих сетей;
выбор типа УЗО.

Трансформаторы безопасности для строительных площадок должны быть отмечены специальным символом. И эти системы также «гарантируют защиту от прямых контактов, с другой стороны, они не позволяют использовать высокомощные устройства». Затем документ фокусируется на методах защиты от перегрузки.

Помните, что ток перегрузки представляет собой ток, который проявляется в интегральной схеме при превышении номинального значения приведенного в действие устройства; для трубопроводов, когда расход потока трубопровода превышен. В случае перегрузки блоки или трубы могут постепенно перегреваться и стать поврежденными. Повреждение изоляции труб часто связано с последующим событием короткого замыкания; Однако до этого момента сверхтоки имеют небольшую интенсивность и могут быть распознаны «тепловыми» датчиками магнитотермических переключателей, которые чувствительны к избыточному теплу и открывают цепь до того, как может произойти повреждение.

Монтаж устройства защитного отключения должен делать только квалифицированный специалист, имеющий лицензию на выполнение электромонтажных работ.

Электроснабжения зданий и сооружений этому просто недопустимо не уделять пристальное внимание. В настоящее время выход из ситуации ищут путем разработки новых типов , не распространяющих горение, с низким дымо- и газовыделением, не выделяющих коррозионно-активных газообразующих продуктов при горении и тлении и с низкой токсичностью продуктов горения.

Конечно, можно закатать все жилы кабеля в слюдосодержащие термостойкие ленты, но количество коротких замыканий от этого почти не уменьшится. И количество воспламенений в клеммных коробках и внутри электрощитов останется таким же.

Причины воспламенения изоляции кабелей и прилегающих к ним строительных конструкций, коробок, электрощитов и оборудования чаще всего заключаются в неспособности аппаратов защиты обесточить защищаемую электрическую цепь за короткий промежуток времени. Это происходит либо вследствие ошибок в проекте, либо из-за неправильной эксплуатации электроустановки.

Сейчас при проектировании электроустановок для защиты электрических сетей в основном используют автоматические выключатели. Основными причинами их неспособности защитить кабель являются:

Производственный брак;

Выход из строя в процессе работы;

Использование выключателя с более высоким номинальным током, чем предусмотрено проектом, либо неверно выполненные расчеты в проекте, либо выполнение электромонтажных работ без проекта электрической сети;

Замена типа автоматического выключателя на такой, у которого электромагнитный расцепитель рассчитан на большее значение тока;

Отсутствие защиты от сверхтока, когда вместо дифференциального автоматического выключателя в электрошкаф устанавливают обычное УЗО. Такое, к сожалению, тоже бывает, особенно когда электромонтажные работы выполняют мастера широкого профиля: штукатур-маляр-каменщик-сантехник и он же электрик. А про необходимость проектирования электрической сети и авторского надзора проектировщиков за выполнением работ заказчики забывают;

Использование переносок и удлинителей (как например, описано в статьях и ) , увеличивающих длину групповой линии, вследствие чего ток короткого замыкания становится меньше порога срабатывания электромагнитного расцепителя;

Использование контрафактных автоматических выключателей, произведенных в неустановленных местах из некачественных комплектующих. В конце 20 и в первые годы 21 века ими были переполнены строительные рынки, и сейчас они встречаются довольно часто.

С учетом вышеперечисленных причин автоматические выключатели уступают по надежности предохранителям с плавкой вставкой. Плавкая вставка слишком проста в изготовлении (по сравнению с автоматическим выключателем), что бы при ее производстве допустить такой брак, от которого вставка не расплавилась бы от тока короткого замыкания, а стоимость плавких вставок слишком мала, что бы их начали подделывать на каком нибудь доморощенном производстве. Но, вследствие необходимости замены предохранителя после каждой перегрузки или замыкания сети, их использование неустанно сокращается. Кроме того автоматический выключатель одновременно является и аппаратом управления, позволяя отключать электрическую цепь.

Существенно повысить надежность электропроводки можно за счет последовательного включения предохранителя с плавкой вставкой и автоматического выключателя. Основную защиту должен обеспечивать автоматический выключатель. Плавкую вставку надо подбирать так, что бы она разрывала электрическую цепь при возникновении короткого замыкания только в случае отказа автоматического выключателя. Во взрывоопасных помещениях и там, где используются строительные конструкции из легкосгораемых материалов, такое включение обеспечивает повышенную защиту от пожара.

Использование подобной совмещенной защиты кабелей показано на Рис. 1, на котором отображены время - токовые характеристики автоматического выключателя с номинальным током 16 Ампер с характеристикой отключения «С» по стандарту IEC-EN60898 (кривые 1 и 2) и предохранителя ППН с плавкой вставкой gG-gL на 20 А (кривые 3 и 4, по данным из каталога «Предохранители плавкие низковольтные» Кореневского завода низковольтной аппаратуры). Время отключения автоматического выключателя находится в зоне, ограниченной кривыми 1 и 2. Время отключения предохранителя находится в зоне, ограниченной кривыми 3 и 4.

Показанная совмещенная защита кабельной линии автоматическим выключателем и предохранителем с плавкой вставкой рассчитана на защиту кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм 2 . Как видно из приведенных графиков, плавкая вставка будет перегорать при токах более 30 А и менее порога срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. При проектировании электропроводки проектировщик всегда выбирает сечение кабеля так, что бы ток короткого замыкания был значительно больше порога срабатывания электромагнитного расцепителя. Но часто после стихийной модернизации электрической сети возникают рассмотренные здесь ситуации. Хотя по нормам эксплуатации электроустановок все изменения в электрической сети должны быть согласованы с проектировщиком и отражены в проекте электропроводки.

В первую очередь нас интересуют кривые 1 и 3, отображающие максимальное время срабатывания аппаратов защиты в пределах их технологического разброса. При защите кабеля только автоматическим выключателем при токе короткого замыкания 150 А температура медных жил сечением 2,5 мм 2 превысит температуру 140 градусов (Таблица 4 в работе ). В случае защиты кабеля с сечением жил 1,5 мм 2 температура жил достигнет 300 - 400 градусов (Таблицы 1 и 2 в работе ). На практике столь длительные короткие замыкания обычно прерываются выгоранием соединений в клеммных коробках и розетках и сопровождаются яркой искрящейся вспышкой, которая и является источником пожара. Но, при наличии предохранителя, плавкая вставка сгорит менее чем за 0,3 секунды, не допустив перегрев кабеля и выгорания контактных соединений.

Рассматриваемый случай, когда ток короткого замыкания равен 150 А при использовании автоматического выключателя С16, является аварийным и может быть вызван либо допущением ошибок в проекте электропроводки при расчете линии, либо удлинением кабельной линии в процессе модернизации электроустановки без предварительных расчетов. В результате чего величина тока короткого замыкания оказалась ниже порога срабатывания электромагнитного расцепителя.