Устройство защитного отключения. Основы.
Устройства защитного отключения (УЗО) представляют собой устройства дифференциальной защиты, которые используются для защиты людей от поражения электрическим током в случае неисправности электрооборудования или при контакте с частями электроустановки находящимися под напряжением. Также УЗО необходимы для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных токами утечки и замыкания на землю. Автоматические выключатели не снабжаются этими функциями и только лишь реагирующим на перегрузку или короткое замыкание.
Определение противопожарной востребованности устройств защитного отключения.
По статистическим данным причиной около 40% всех происходящих пожаров является "замыкание электропроводки".
Фразу "замыкание электропроводки" в большинстве случаев можно трактовать как утечка электрического тока, произошедшая из-за старения или повреждения изоляции. В этом случае сила тока утечки способна достичь 500мА. Практика показала, что в случае утечки тока именно такой силы в течение максимум получаса через любую пыль, в том числе и влажные опилки, происходит их самопроизвольное воспламенение. На ток такой силы ни тепловой, ни электромагнитный расцепитель попросту не реагируют, так как не предназначены для этого.
Попробуем разобраться каким же образом устройства дифзащиты защищают нас от ударов электротока.
При соприкосновении человека с токоведущей частью, через его тело потечет ток, величина которого представляет собой частное от деления величины фазного напряжения (220 В) на сумму сопротивлений проводов, заземления и собственно человеческого тела: Iчел =Uф/(Rпр +Rз + Rчел). Сопротивлениями заземления и проводки по сравнению с сопротивлением человеческого тела можно пренебречь, последнее же принять равным 1000 Ом. Соответственно, эта величина тока составит 0,22 А, или 220 мА.
Судя по нормативно-справочной литературе по охране труда и технике безопасности минимальный ток, протекание которого уже ощущается человеческим организмом, составляет 5 мА. Ток неотпускания, равный 10 мА, является следующей нормированной величиной. В случае протекания тока такой силы через человеческое тело происходит самопроизвольное сокращение мышц. Электрический ток силой 30 мА приводит к параличу дыхательных органов. Ток силой 50 мА после протекание через тело человека приводит к необратимым последствиям, таким как кровотечения и сердечная аритмия. При воздействии тока силой 100 мА возможен летальный исход. Поэтому остерегаться необходимо уже от тока, равного 10 мА.
Своевременное реагирование автоматики на электрический ток менее 500 мА способно защитить объект от возгорания, а на ток менее 10 мА может защитить человека от возможного соприкосновения с токоведущими частями.
Практически доказано, что прикосновение с токоведущей частью, находящейся под напряжением 220В, может длиться 0,17 с. Для напряжения 380В под которым находится токоведущая часть время безопасного касания сокращается до 0,08 с. За столь короткое время такой небольшой ток обычные защитные устройства зафиксировать и отключить не в состоянии.
С этой целью было принято такое техническое решение, как ферромагнитный сердечник с тремя обмотками: - "токоподводящей", "токоотводящей", "управляющей". Ток, равный подаваемому на нагрузку фазному напряжению, и ток, отходящий от нагрузки в нейтральный проводник, приводят к магнитным потокам противоположных знаков в сердечнике. При отсутствии утечек в нагрузке и защищаемом участке проводки суммарный поток будет нулевым. При появлении этих утечек (касание, повреждение изоляции и пр.), сумма двух потоков становится больше. Возникающий в сердечнике поток наводит электродвижущую силу в обмотке управления. К обмотке управления через прецизионное устройство фильтрования всевозможных помех подключено реле. Реле, воздействующее в обмотке управления ЭДС, разрывает цепи фазы и нуля.
Устройство защитного отключения в электроустановках в большинстве стран применяется в соответствии норм и стандартов. Например, в нашей стране это принятые в 1994-96 гг. ГОСТ Р 50571.3-94, ГОСТ Р 50807-95 и др. По ГОСТу Р 50669-94 УЗО устанавливается в обязательном порядке в питающей электросети мобильных зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения.
В соответствии с государственными стандартами и рекомендациями Главгосэнергонадзора в последнее время администрациями крупных городов были приняты решения об оснащении УЗО фонда жилых и общественных зданий (в Москве - Распоряжение Правительства Москвы №868-РП от 20.05.94 г.).
Наши партнеры: