Сходство и различия дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя

Лабораторная работа №7

«Изучение устройств защитного отключения»

Вариант №05

Выполнил: ст. гр. 06-ЭЭС

Бухаров А.И.

Проверил: Гардин А.И.

Нижний Новгород

Индивидуальное задание

Цель работы: Изучить:

а) конструкцию и принцип действия устройств защитного отключения;

б) виды и типы устройств защитного отключения;

в) технические параметры устройств защитного отключения;

г) маркировку и условное графическое обозначение устройств защитного отключения;

д) особенности применения устройств защитного отключения при различных системах заземления нейтрали источников и корпусов электроприемников.

Задание 1.

Изучение УЗО-01

Принцип работы УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) является быстродействующим защитным выключателем, автоматически отключающим от сети контролируемую электроустановку в случае возникновения в ней однофазного или трехфазного тока утечки, и представляет собой электромеханическое устройство, которое не имеет собственного потребления электроэнергии и поэтому всегда сохраняет работоспособность, то есть осуществляет защиту от поражений электротоком и возгораний при любых колебаниях напряжения, а также при обрыве нулевого или фазного проводников. Срабатывание УЗО происходит за счет энергии тока утечки, инициирующего действие магнитоэлектрической защелки и затем пружинного расцепителя.

В основе действия защитного отключения лежит принцип ограничения продолжительности протекания тока через тело человека при включении его в цепь. Это единственное электрозащитное мероприятие, обеспечивающее защиту человека от поражения в случае его прямого прикосновения к токоведущим частям.

Основными элементами УЗО являются трансформатор тока, чувствительный элемент - магнитоэлектрическая защелка, механический пружинный расцепитель с механизмом взвода пружин, контакты.

При протекании по силовым проводам тока нагрузки, в магнитопроводе дифференциального трансформатора датчика-трансформатора создаются равные, противоположно направленные и взаимно компенсирующие друг друга магнитные потоки. Во вторичной обмотке трансформатора не наводится ЭДС, а следовательно, и не протекает ток, якорь расцепителя притянут магнитом, механизм управления взведен. При появлении дифференциального тока (тока утечки) на заземленные элементы через поврежденную изоляцию токоведущих частей или через тело прикоснувшегося человека, равенство магнитных потоков в магнитопроводе датчика нарушается. Если значение дифференциального тока окажется достаточным для создания (с помощью катушки расцепителя) магнитного потока в ярме, который уравновесит удерживающий поток «блокирующего» магнита (уставка срабатывания ), возвратная пружина оторвет якорь от ярма и через подвижный шток ударит по поворотному элементу. Произойдет сброс механизма управления, выключатель отключится даже если оператор удерживает рукоятку управления во взведенном положении.

Всё вышесказанное относится как к дифференциальным выключателям, так и к дифференциальным автоматическим выключателям. Их отличие состоит в том, что дифференциальный автомат сочетает в себе функции дифференциального и автоматического выключателя, а в случае защиты ЭУ дифференциальным выключателем эти функции выполняют для отдельных аппаратов (функцией автоматического выключателя является отключение токов к.з., а дифференциальных выключателей отключение токов утечки). Автоматический выключатель включается с цепь последовательно с дифференциальным выключателем, при этом номинальный ток АВ рекомендуется выбирать на ступень ниже номинального тока ВД.

Существенным недостатком дифференциального автомата является то, что он теряет свою работоспособность при обрыве нулевого провода или неисправности электронного устройства.

Изучение ДИФ-101 и ДИФ-102

Дифференциальный автомат – это средства защиты человека от поражения электрическим током. Дифавтоматы также выполняют функцию защиты электрических сетей от перегрузок, предотвращают короткие замыкания. Ещё совсем недавно дифавтомат представлял собой довольно громоздкую конструкцию, разместить которую в обычном домашнем щитке было достаточно сложно. Современные дифавтоматы гораздо компактнее, при том что их технические характеристики остались прежними и даже усовершенствовались.

Принцип работы ДИФ довольно прост: когда он включён, в нормальном режиме, через образованную в нём силовую цепь течёт электрический ток. Если человек прикасается к открытым частям электропроводки, уровень утечки тока принимает не нулевое значение, в этот момент дифавтомат размыкает цепь и подача тока прекращается. Дифавтоматы обычно устанавливают для защиты одиночного потребителя. Недостатками этого средства электрической защиты является невозможность установить причины его отключения, упрощённая схема гашения дуги, а также сложность конструкции, а значит, дороговизна изделия.

Сходство и различия дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя

Сходства:

• Одинаковый принцип контроля тока утечки — с использованием дифференциального трансформатора тока

• Одинаковый способ защиты персонала - путем отключения от электрической сети всех рабочих проводников, подходящих к электроустановке с использованием высоконадежного механического расцепителя с мощной контактной группой и механизмом взвода отключающих пружин с индикатором положения.

• Одинаковый способ проверки работоспособности - путем искусственно создаваемого дифференциального тока с использованием специальной электрической цепи тестирования.

Различия:

• Наличие только у дифференциального выключателя чувствительного элемента, который не имеет собственного потребления электроэнергии и поэтому всегда сохраняет работоспособность, у дифференциального автомата этот чувствительный элемент представляет собой электронное пороговое устройство с источником питания, которое может потерять работоспособность при выходе из строя электронных компонентов, а также при обрыве фазного или нулевого проводника (до места установки дифференциального автомата), к которым подключен источник питания.

• Наличие только у дифференциального автомата встроенной защиты от перегрузок и всех видов тока короткого замыкания в электрической сети и поэтому наличие у него более мощных силовых контактов с системой дугогашения. Последовательно с дифференциальным выключателем рекомендуется устанавливать автоматический выключатель с номинальным током расцепителя на ступень ниже, чем его номинальный ток, тем самым не допускается отключение токов однофазного короткого замыкания самим дифференциальным выключателем (на токи трехфазного и двухфазного короткого замыкания дифференциальный выключатель не реагирует).

• Наличие только у дифференциального автомата электромагнита сброса, который надежно сдергивает защелку механизма независимого расцепления. Однако этот электромагнит также запитан от источника питания посредством электронного усилителя с пороговым устройством. У дифференциального выключателя воздействие на механизм свободного расцепления осуществляет магнитоэлектрическая защелка, которая не имеет специального источника питания и поэтому всегда сохраняет работоспособность.

Схема подключения дифференциального выключателя для однофазной нагрузки в многолинейном варианте

Схема подключения дифференциального выключателя для однофазной нагрузки в однолинейном варианте

Схема подключения дифференциального выключателя для трехфазной нагрузки в многолинейном варианте

Схема подключения дифференциального выключателя для трехфазной нагрузки в однолинейном варианте

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя для однофазной нагрузки в многолинейном варианте

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя для однофазной нагрузки в однолинейном варианте

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя для трехфазной нагрузки в многолинейном варианте

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя для трехфазной нагрузки в однолинейном варианте

Задание 2.Для заданного варианта записать условное обозначение (в соответствии с общепринятой структурой) и технические характеристики дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя для 2-х полюсного и 4-х полюсного исполнения. Изобразить паспортные защитные характеристики.

В соответствии с вариантом 05 рассмотрим дифференциальный выключатель:

Таблица 1- Исходные данные

УЗО с уставкой на 30 мА используется:

1. жилые здания, общественные учреждения: розеточные группы, ванные, душевые комнаты (в случае цепей, включающих в свой состав не только ванные), общие цепи (в зависимости от протяженности и количества точек)
2. промышленные объекты: розетки, промышленные силовые разъемы
3. объекты, находящиеся на открытом воздухе: передвижные электроустановки

Структура условного обозначения УЗО

УЗО01–2Р–010А–30

УЗО01–4Р–010А–30

УЗО01 – серия

2Р(4Р) – число полюсов

010А – номинальный ток

30 – ток утечки, мА

Таблица 2-Технические характеристики УЗО-01

Паспортные время-токовые (защитные) характеристики УЗО

Кратность дифференциального тока,

В соответствии с вариантом 05 рассмотрим дифференциальный автоматический выключатель:

Таблица 3- Исходные данные

Структура условного обозначения ДИФ

ДИФ101–2Р–010А–30–С

ДИФ101–4Р–010А–30–С

ДИФ102–1N–010А–30–С

ДИФ101(102) – серия

2Р(4Р, 1N) – число полюсов

010А – номинальный ток

300 – ток утечки, мА

С – кривая отключения

Таблица 4-Технические характеристики ДИФ-101 и ДИФ-102

Паспортные время-токовые характеристики дифференциальных автоматических выключателей

Кратность дифференциального тока,

Кратность тока нагрузки,

Задание 3.Выбор дифференциального автомата для защиты трехфазной электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания и защиты обслуживающего персонала от поражений электрическим током. На бланке карты селективности построить время-токовую характеристику для выбранного дифференциального автомата. Характеристику подписать в соответствии с принятой структурой условного обозначения.

Таблица 5- Характеристики электроустановки согласно варианту 05

Наименование характеристик	Значение
Расчетная мощность электроустановки Р, кВт
Напряжение сети U, В
	0,76
Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) IΔn, mА

,

Из условия выбираем дифференциальный автомат. По каталогу электрооборудования компании DEKraft выбираем дифференциальный автомат с мА: ДИФ101-4Р-010А-30-С.

Вывод:в индивидуальном задании был изучен принцип действия дифференциальных выключателей типа УЗО–01, и дифференциальных автоматических выключателей типа ДИФ-101, ДИФ-102 . Названы их общие и отличительные признаки. Была изображена принципиальная схема подключения однофазной и трехфазной нагрузки к электрической силовой сети. Так же был произведен выбор дифференциального автомата для защиты трехфазной электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания и защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током. Для выбранного диффиренциального автомата построена время-токовая (защитная) характеристика.

Лабораторная часть

Цель работы: Изучить:

е) конструкцию и принцип действия устройств защитного отключения;

ж) виды и типы устройств защитного отключения;

з) технические параметры устройств защитного отключения;

и) маркировку и условное графическое обозначение устройств защитного отключения в электрических схемах;

Поиск по сайту: