Защита электрической сети — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2016; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2016; проверки требует 1 правка.

Защита электрической сети — комплекс конструктивно-технологических решений и инженерно-технических мероприятий, целью которых является защита электрической цепи потребителя электрической энергии. Разделяется на устройства первичной и вторичной защиты.

Устройства первичной защиты электрической сети[править | править код]

Обеспечивают:

• общее отключение сети при превышении напряжением питающей сети порогового значения и последующее восстановление подключения при возврате в пределы нормы,
• отключение при снижении напряжения питающей сети ниже нижнего порога.

Устанавливаются на вводе электрической сети, в случае частного дома или квартиры, сразу после счётчика электрической энергии.

Примеры:

• автоматическое защитное устройство (АЗУ-60).

Способ работы — адаптивный: при потенциальной опасности принятие решения на отключение принимается контроллером, который анализирует параметры питающей сети. В современных контроллерах применяется микропроцессорная обработка сигнала предварительно полученного специальными устройствами (например, измерительным трансформатором).

Отличия:

• выдерживают высокие токи потребления от 6 до 60 Ампер,
• рассчитаны на высокую скорость срабатывания от 0,01 до 0,005 секунды.

Так как период в питающей сети частотой 50 Гц составляет 0,02 секунды, то и время срабатывания защитного устройства, контролирующего сетевое напряжение, должно быть меньше 0,02 секунды.

Устройства вторичной защиты электрической сети[править | править код]

Обеспечивают:

• стабилизацию напряжения,
• отключение нагрузки (в виде подключенных отдельных энергопотребляющих приборов, квартир, частных домов) при превышении напряжением питающей сети порогового значения.

Способ работы — инерционный: отключение происходит после возникновения опасного напряжения, время срабатывания превышает 0,1 секунды.

Отличия:

• обеспечивают защиту лишь в очень ограниченных пределах, так как устройства работают по инерционному способу,
• не рассчитаны на импульсные скачки напряжения.

Примеры устройств вторичной защиты:

Почему важна электрическая защита

Когда профессору Сергею Петровичу Капице задали вопрос, без какого достижения современной цивилизации он не представляет себе жизни, последовал ответ: «Без электричества». Это великое благо для человечества, но благо достаточно опасное. Его использование во всех областях деятельности человека, резкое увеличение количества электроприборов в быту и на производстве естественным образом повлекли за собой повышение опасности поражения человека электрическим током. Поэтому не удивительно, что вслед за расширением использования электрической энергии в промышленности и быту развивалась и система обеспечения электробезопасности или электрической защиты.

Электрическая защита необходима для того, чтобы безопасно эксплуатировать домашнюю электросеть, не допуская поражения человека электрическим током, возгораний, повреждение электротехники грозовыми разрядами. В общем, электрическая защита — понятие комплексное. Задача защитных устройств — отключить напряжение в кратчайший срок при нарушении параметров сети. Какие устройства для этого применяются.

Для защиты человека от смертельного исхода при прикосновении к корпусу неисправного электроприбора служит УЗО. Функционально устройство защитного отключения (УЗО) можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электросети.

Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания. Защита от сверхтока (при применении защитного зануления) обеспечивает защиту человека при косвенном прикосновении — путем отключения автоматическими выключателями или предохранителями поврежденного участка цепи при коротком замыкании на корпус.

При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от электропоражения.

В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения продолжительности протекания тока через тело человека (за счет быстрого отключения) при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.

Вспомогательным, но не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгорания и пожара, возникающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. Ведь более трети всех пожаров происходят по причине возгорания электропроводки в результате нагрева проводников по всей длине, искрения, горения электрической дуги на каком-либо элементе, вызванных токами короткого замыкания.

Короткие замыкания, как правило, образуются из-за дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития КЗ, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.

Защита от последствий короткого замыкания.

Последовательно с УЗО для защиты от возгорания при КЗ или перегрузке в электросети устанавливаются пробки, автоматические выключатели. Принцип их действия и устройство подробно рассмотрены далее.

Рассмотрим, откуда может возникнуть КЗ? Естественно поставить перед собой вопрос: в чем проявляется нагрузка, например, проводов? Что может перегружаться и изнашиваться, если нет механического движения? Что и от чего нужно защищать? Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним, как включена лампа. К ней присоединены два провода, По одному из них ток подходит к нити, по другому — возвращается в сеть. Чтобы направить ток именно по этому пути, провода друг от друга изолированы.

Мы можем безопасно вводить в наши квартиры электроэнергию, включать и отключать лампы и приборы по нашему усмотрению именно потому, что в электросети применяются не только проводники и не только изоляция, а правильное и глубоко продуманное сочетание тех и других. Без проводников нельзя подвести ток к лампам и приборам. Без изоляции (резина, пряжа, бумага, пластмасса) нельзя ни направлять электроэнергию по нужным путям, ни выключать ток.

Изнашивается в электроприборах и проводке в основном изоляция. Резина, например, высыхает, растрескивается и осыпается, пряжа и бумага обугливаются, пластмассы оплавляются и размягчаются. Но все это происходит при достаточно высокой температуре. Пока эта температура не превышена (для резины, например, 65 °С), изоляция работает устойчиво и надежно и служит достаточно долго.

Причиной повышения температуры изоляции является нагрев проводников, которые она окружает. А проводники нагреваются потому, что проходящий через них ток преодолевает их электрическое сопротивление, на что расходуется электроэнергия, которая и переходит в теплоту.

Температура одного и того же провода зависит от силы тока, проходящего по нему, называемого в электротехнике нагрузкой. Чем нагрузка больше, тем провод горячее. Ток не должен нагревать провод выше допустимой температуры. Ток, вызывающий чрезмерный нагрев, является перегрузкой.

Нужно знать, что перегрузки очень резко сокращают срок службы. Достаточно, например, всего на 10 °С повысить температуру катушки электромагнита по сравнению с расчетной, чтобы срок ее службы сократился вдвое. При больших перегрузках изоляция быстро разрушается (перегорает) и между проводами возникает короткое замыкание.

С крайней опасностью перегрузок и КЗ столкнулись еще первые электротехники. Поэтому в числе самых первых, самых необходимых аппаратов (рубильников, патронов) были созданы и простейшие предохранители — приспособления, автоматически прерывающие ток при длительных перегрузках и практически мгновенно — при коротких замыканиях.

Чтобы разобраться, на чем основана защита и как содержать ее в исправном состоянии, нужно отдать себе отчет во взаимной связи некоторых явлений.

Количество теплоты, выделяющейся в проводнике при прохождении по нему тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

Значит, чем дольше включены лампы, приборы, провода, тем больше теплоты в них выделяется. При этих условиях, казалось бы, и температура должна непрерывно возрастать. Однако из повседневного опыта каждый знает, что это не так.

Накал лампы не увеличивается с течением времени, плитка при включении в есть действительно накаляется постепенно, но, достигнув определенного накала, больше не разогревается. В чем же здесь дело.

Дело в том, что одновременно с нагреванием всегда происходит охлаждение, причем, чем выше температура, тем охлаждение интенсивнее. Поэтому рост температуры постепенно замедляется и, наконец, при некоторой температуре, наступает равновесие: сколько теплоты выделяется, столько же и отводится.

Как же поступить, если температура слишком высока, а нагрузку снизить нельзя? Здесь есть два пути: либо улучшить охлаждение, либо уменьшить количество выделяющейся теплоты. Но так как устраивать вентиляцию для охлаждения проводов и приборов практически невозможно, то идут по второму пути, При этом уменьшать можно только сопротивление, но не ток (это значило бы ограничить величину потребления электроэнергии) и не время (это значило бы отключить потребителей раньше, чем нужно).

А уменьшить сопротивление можно просто: либо вместо алюминиевых проводов взять медные, так как медь лучше проводит электричество, либо увеличить поперечное сечение проводов. Так обычно и поступают, руководствуясь нормами, где указаны предельные нагрузки для проводов каждого сечения.

Защита электрических сетей | elesant.ru

В разделе «Защита электрических сетей» вы найдете информацию о системах электропитания, системах заземления, системах защиты от токов короткого замыкания и токов утечки в электрических сетях различного типа. Заземление, зануление и защитное отключение как способы защиты от прямого и косвенного прикосновений.

---

Заземление предназначено для защиты человека и электропроводки в аварийных ситуациях. В этой статье я подробно остановлюсь на заземлении, поговорим про системы заземления TN, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S и IT, их различиях и особенностях применения в электрических сетях квартиры и дома.

Подробнее…

В этой статье поговорим какой должна быть электропроводка ванной, зоны электробезопасности и о требованиях электробезопасности к электропроводке в ванной комнате.

Подробнее…

Основным элементом защиты электрических сетей являются автоматы защиты. Без автоматов защиты любая электрическая сеть не только не примется в эксплуатацию, но и реально опасна для жизни. В этой статье попробую разобраться, от чего защищают автоматы защиты, как автоматы защиты квалифицируются, где автоматы защиты устанавливаются и как они крепятся. В конце статьи приведу несколько электрических схем квартирной электропроводки с обозначенными автоматами защиты для отдельных групп энергопотребителей.

Подробнее…

В этой статье поговорим о базовом понятии в электротехнике, а именно, система электропитания переменным током. Не забудем о системах заземления в схемах электропитания жилых, бытовых и иных помещений. Соединение трансформаторов звезда и треугольник. Системы заземления электрических сетей.

Подробнее…

Продолжая тему безопасности в электрике, поговорим об устройстве защитного отключения или сокращенно УЗО. УЗО устанавливается в электрические сети для защиты человека от токов утечки и предотвращения возгораний. УЗО выбирается отдельно для каждой электрической линии, и подбираются по номинальному току нагрузки и номинальному току отсечки.

Подробнее…

В этой статье речь пойдет о системе уравнивания потенциалов. Что такое система уравнивания потенциалов, для чего она нужна, как сделать систему уравнивания потенциалов и какими нормативными документами создание системы уравнивания потенциалов регламентируется, на все эти вопросы я попробую дать ответ в этой статье.

Подробнее…

Любое прикосновение человека к оголенным проводам, находящимся под напряжением и токопроводящим элементам электропроводки (металлическим корпусам, трубами) оказавшимися под напряжением приводит к поражению электрическим током. В этой статье поговорим про защиту человека от поражения электрическим током, а также что такое прямое и косвенное прикосновения.

Подробнее…

Здравствуйте уважаемые читатели. Решил продолжить тему защиты электрических сетей, а именно продолжить разговор об устройстве защитного отключения (УЗО). В этой статье речь пойдет о функциях и принципе действия устройства защитного отключения (УЗО).

Подробнее…

Защита электропроводки в квартире | ehto.ru

Защита электропроводки в квартире включает защиту отдельных групп электропроводок и всей электропроводки в целом при помощи специального оборудования, которое устанавливается на стороне потребителя, то есть вас.

Если обратиться к ГОСТ Р. 50571.1-93, а это основной стандарт, для электрики зданий, включая жилые, то увидим, что предполагается использовать четыре типа защитного оборудования, для защиты электроцепей

Защита электропроводки в квартире – виды и типы

• Защита от короткого замыкания. Иначе, это защита от сверхтоков, которые образуются в сети при касании разнофазных, нулевого и фазного, фазного и защитного проводников сети находящихся под  напряжением;
• От замыкания любого фазного провода на землю;
• От перенапряжения, то есть скачок напряжения в сети вверх;
• От пропадания напряжения или понижения его номинального значения.

Для квартирной электропроводки, применять все четыре типа защитных устройств никто не будет, да и это не предусмотрено. По нормативам, да и по практике в электрических цепях квартиры применяют устройства защиты от короткого замыкания (сверхтоков) и защиту от замыкания рабочих проводников на землю.

Аппараты для защиты электропроводки

Защита электропроводки в квартире от сверхтоков обеспечивают автоматы защиты. От замыкания на землю защищает организованная система заземления квартиры, система уравнивания потенциалов и устройства защитного отключения (УЗО).

Каждый из перечисленных устройств и способов защиты требует отдельных подробных разговоров. Здесь я только отмечу, что все автоматы защиты и УЗО должны иметь заранее рассчитанный номинал, в соответствии с планируемой нагрузкой. И хорошо если у вас есть профессионально сделанная, однолинейная расчетная схема вашей электропроводки. В противном случае, расчет электрических цепей квартиры придется делать самостоятельно.

Также отмечу, что все защитные устройства электросети квартиры устанавливаются в квартирный электрощит или в щиток на этаже (этажный электрощит), за исключением СУП (системы уравнивания потенциалов), также ее  называют ДУП (дополнительное уравнивание потенциалов). Клемная колодка СУП располагается вблизи водопроводных стояков квартиры в специальном шкафу.

Хотя заявленная тема статьи — Защита электропроводки в квартире, не могу ни сказать пару слов о защиты человека от поражений электротоком. Кроме упомянутых выше УЗО, нельзя забывать о механической защиты токоведущих частей квартирной электропроводки (прямого прикосновения).

Защита от прямого прикосновения

Если у вас квартирный щиток установлен в квартире, то вам нужно подумать о защите и здесь. Правда, в этом случае, защищать нужно не электропроводку, а жителей квартиры.

В квартирном щитке, должен быть установлен защитный кожух, закрывающий контакты всех устройств щита. Доступ должен быть только к клавишам автоматов, для их включения и выключения.

 

Все розетки и выключатели в квартире должны быть закрыты лицевыми декоративными крышками.

Розетки и бытовые приборы, включая светильники должны иметь защиту IP в соответствии с местом расположения. В квартире это требование актуально для ванной комнаты. В ванной, светильники и розетки должны быть защищены от попадания влаги и иметь степень защиты IP54 (5- пылезащитные, 4- защита от обрызгивания).

В завершении, напомню, защита электропроводки в квартире не только обезопасит вас от пожаров, но и защитит вас от электротравм. Не забывайте о ней, как и об общих требованиях безопасности!

©Ehto.ru

Статьи по теме

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

Похожее

Тема № 13. Аппараты защиты в электроустановках

АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Аппараты защиты предназначены для того, чтобы при возникновении аварийных режимов в работе электроприемников или электрических сетей автоматически отключить защищаемую электрическую цепь.

Аварийными режимами являются следующие:

•межфазное короткое замыкание;

•замыкание фазы на корпус;

•увеличение тока в сети, вызванное перегрузкой технологического оборудования;

•исчезновение напряжения или чрезмерное понижение напряжения (которое вызывает опасное увеличение потребляемого тока).

Во всех перечисленных случаях защитные аппараты должны предупредить возможность повреждения изоляции обмоток двигателя и поломок в механической части привода или рабочей машины, своевременно и надежно отключив электроустановку.

Наряду с этим аппараты электрической защиты должны быть рассчитаны на длительное протекание через них максимального тока нагрузки и на кратковременное действие пикового тока, который возникает при включении в сеть отдельных мощных электродвигателей.

Различают максимальную защиту, защиту от перегрузок и защиту минимального напряжения (или нулевую).

Максимальной защитой называется защита электропривода от токов короткого замыкания и кратковременной большой перезагрузки. Этот вид защиты осуществляется электромагнитными расцепителями автоматических воздушных выключателей, плавкими предохранителями, а также электромагнитными реле, включенными во вторичные цепи.

Защита от перегрузок электроустановок длительными токами, на 30—60% превышающих номинальные токи, осуществляется при помощи тепловых реле или реле

максимального тока с выдержкой времени.

При очень значительном снижении напряжения, а также при полном его исчезновении двигатель может остановиться. Если после этого напряжение сети будет внезапно восстановлено, то произойдет самозапуск двигателя, что в некоторых случаях может привести к серьезным авариям и несчастным случаям. Защита, срабатывающая при понижении напряжения в сети и тем самым исключающая возможность самозапуска (если он недопустим), осуществляется электромагнитными реле напряжения, магнитными пускателями и контакторами. Она называется защитой минимального напряжения.

Защита осуществляется автоматическим отключением поврежденного участка системы или подачей сигнала о нарушении нормального режима. Каждый элемент системы кроме основной защиты реагирующей на нарушения режима элемента системы может снабжаться резервной защитой, которая должна реагировать при отказах основной.

К защите предъявляются следующие требования:

•быстродействие;

•селективность;

•надежность;

•чувствительность.

Быстродействие определяется временем срабатывания tc. Различают защиты: мгновенного действия tc < 0,05с, быстродействующие 0,05<tc<0,5с и замедленного действия tc > 0,5с. Селективность обеспечивается соответствующим выбором типа защиты, ее параметрами и временем срабатывания. Чувствительность характеризуется коэффициентом Кч. Для максимальной защиты Kч=Xmin/Xc для минимальной Кч= Хс/Хмах. Хс — параметр срабатывания, Xmin и Хмах — соответственно, минимально и максимально возможные значения контролируемого параметра в аварийном режиме.

Для общепромышленного электрооборудования предусматриваются: максимально токовая защита (для быстрого отключения при коротком замыкании), защита от перегрузок для отключения цепи при длительном превышении номинального; защита минимального напряжения для отключения двигателей при опасном для них снижении напряжения; нулевая защита, предохраняющая от самозапуска двигателя, остановившегося после случайного перерыва в электроснабжении.

По назначению электрические аппараты делятся на четыре группы:

•коммутирующие, производящие отключение и включение силовых электрических цепей в системах, генерирующих, передающих и распределяющих электрическую энергию;

•аппараты управления (контакторы, пускатели, контроллеры, командоаппараты), управляющие работой электротехнического устройства;

•реле и регуляторы, осуществляющие защиту и управление работой устройств с использованием логических задач;

•датчики, создающие электрические сигналы (ток, напряжение), соответствующие определенным параметрам технологических процессов.

Вывод по вопросу: Защитные аппараты должны предупредить возможность повреждения изоляции обмоток двигателя и поломок в механической части привода или рабочей машины, своевременно и надежно отключив электроустановку.

ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ, АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ, ТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ, УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Каждая трансформаторная подстанция, каждая воздушная линия, каждая кабельная линия и распределительные внутридомовые сети, каждый электроприёмник имеют аппараты защиты, обеспечивающие их бесперебойную и надежную работу.

Таких аппаратов на данный момент в мире имеется огромный выбор. Их можно подобрать по типу, по способу подключения, по параметрам защиты. Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей очень обширная группа и включает в себя такие аппараты как:

плавкие вставки (предохранители), автоматические выключатели, разнообразные реле (токовые, тепловые, напряжения и т. п.).

Плавкие предохранители защищают участок цепи от токовых перегрузок и коротких замыканий. Разделяются на одноразовые предохранители и предохранители со сменными вставками. Используются и в промышленности и в быту. Существуют предохранители работающие на напряжении до 1кВ и так же высоковольтные предохранители установленные, работающие на напряжении выше 1000В (например, плавкие предохранители на трансформаторах собственных нужд подстанций 6/0,4 кВ). Удобство в эксплуатации, простота конструкции и легкость при замене обеспечили предохранителям очень большую распространенность.

Подробнее про плавкие предохранители и их использование для защиты электроустановок смотрите здесь:

Плавкие предохранители ПР-2 и ПН-2 — устройство, технические характеристики

Плавкие высоковольтные предохранители ПКТ, ПКН, ПВТ

Автоматические выключатели играют ту же роль, что и предохранители. Только по сравнению с ними имеют более сложную конструкцию. Но при этом пользоваться автоматическими выключателями гораздо удобнее. В случае возникновении, например, короткого замыкания в сети в следствии старения изоляции, автоматический выключатель отключит от питания повреждённый участок. При этом сам легко восстанавливается, не требует замены на новый и после проведения ремонтных работ будет снова защищать свой участок сети. Так же пользоваться выключателями удобно при проведении каких либо регламентных ремонтных работ.

Производятся автоматические выключатели с широким спектром номинальных токов. Что позволяет подобрать нужный практически под любую задачу. Работают выключатели на напряжении до 1 кВ и на напряжении свыше 1кВ (высоковольтные выключатели).

Высоковольтные выключатели, для обеспечения чёткого расцепления контактов и предотвращения появления дуги производятся вакуумными, наполненными инертным газом или маслонаполненными.

В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели производятся как для однофазных так и для трехфазных сетей. То есть существуют одно-, двух-, трех-, четырехполюсные выключатели контролирующие три фазы трехфазной сети.

Например, при появлении короткого замыкания на землю одной из жил питающего кабеля электродвигателя автоматический выключатель отключит питание на всех трех, а не на одной поврежденной. Так как после исчезновения одной фазы электродвигатель продолжил бы работу на двух. Что не допустимо, так как является аварийным режимом работы и может привести к преждевременному выходу его из строя. Автоматические выключатели производятся для работы с постоянным и переменным напряжением.

Подробнее про автоматические выключатели смотрите здесь:

•Устройство автоматического выключателя

•Расцепители автоматического выключателя

•Автоматические выключатели АП-50

•Электрогазовые выключатели 110 кВ и выше

Так же для защиты электрооборудования и электрических сетей разработано множество разнообразных реле. Под каждую задачу можно подобрать необходимое реле.

Тепловое реле — самый распространённый тип защиты электродвигателей, нагревателей, любых силовых приборов от токов перегрузки. Принцип его действия основан на возможности электрического тока нагревать проводник, по которому он протекает. Основная часть теплового реле – биметаллическая пластина. Которая при нагревании изгибается и тем самым разрывает контакт. Нагрев пластины происходит при превышении током его допустимого значения.

Токовые реле, контролирующие величину тока в сети, реле напряжения, реагирующие на изменения напряжения питания, реле дифференциального тока, срабатывающие при возникновения тока утечки.

Как правило такие токи утечки весьма малы, и автоматические выключатели совместно с предохранителями на них не реагируют, но могут вызвать смертельное поражение человека при контакте его с корпусом неисправного прибора. При большом количестве электроприёмников требующих подключения через дифференциальное реле, для уменьшения габаритов силового щита, питающего эти электроприёмники, используют комбинированные автоматы.

Сочетающие в себе устройства автоматического выключателя и дифференциального реле (автоматы дифференциальной защиты или дифавтоматы). Часто использование таких комбинированных защитных устройств бывает весьма актуально. При этом снижаются габариты силового шкафа, облегчается монтаж и следовательно уменьшаются затраты на установку.

На основе реле на производстве собирают шкафы релейных защит. Сборные шкафы релейных защит обеспечивают стабильную работу потребителей разных категорий. Примером подобной защиты является собранный на базе реле и цифровых блоков защит автоматический ввод резерва (АВР). Надежный способ обеспечения потребителей резервным электроснабжением, при потере основного.

Для работы АВР необходимо наличие хотя бы двух источников питания. Для потребителей первой категории наличие устройства АВР является обязательным условием. Так как перебои в электроснабжении для этой категории потребителей может привести к опасности для жизни людей, нарушению технологических процессов,

материальному ущербу.

Вывод по вопросу: Устройства защиты должны выбираться согласно параметрам потребителя, характеристике проводников, токов короткого замыкания, типа нагрузки.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ, ВЫРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ

Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.

Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение — защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу элекроустановки или других ее частей, которые оказались под напряжением.

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Предназначено для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустаноувки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом.

В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек — ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.

Есть два вида заземлителей – естественные и искусственные.

К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.

Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество исскуственных заземлителей.

Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.

Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.

Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока.

Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты и быстрого отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.

Системы заземления различаются по схемам соединения и числу нулевых рабочих и защитных проводников.

Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:

— T — непосредственное соединения нейтрали источника питания с землёй.

— I — все токоведущие части изолированы от земли.

Вторая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:

— T — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землёй, независимо от характера связи источника питания с землёй.

— N — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.

Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников: C — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечивается одним общим проводником PEN.

S — функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками.

1. СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-C

К системе TN-C относятся трехфазные четырехпроводные (три фазных проводника и PEN- проводник, совмещающий функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников) и однофазные двухпроводные (фазный и нулевой рабочий проводники) сети зданий старой постройки. Эта система простая и дешевая, но она не обеспечивает необходимый уровень электробезопасности.

2. СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-C-S

В настоящее время применение системы TN-C на вновь строящихся и реконструируемых объектах не допускается. При эксплуатации системы TN-C в здании старой постройки, предназначенном для размещения компьютерной техники и телекоммуникаций, необходимо обеспечить переход от системы TN-C к системе TN-S (TN-C-S).

Система TN-C-S характерна для реконструируемых сетей, в которых нулевой рабочий и защитный проводники объединены только в части схемы, во вводном устройстве электроустановки (например, вводном квартирном щитке). Во вводном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник PEN разделен на нулевой защитный проводник PE и нулевой рабочий проводник N. При этом нулевой защитный проводник PE соединен со всеми открытыми токопроводящими частями электроустановки. Система TN-C-S является перспективной для нашей страны, позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности при относительно небольших затратах.

3. СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TN-S

В системе TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники проложены отдельно. С подстанции приходит пяти жильный кабель. Все открытые проводящие части электроустановки соединены отдельным нулевым защитным проводником PE. Такая схема исключает обратные токи в проводнике РЕ, что снижает риск возникновения электромагнитных помех. Хорошим вариантом для минимизации помех является пристроенная трансформаторная подстанция (ТП), что позволяет обеспечить минимальную длину проводника от ввода кабелей электроснабжения до главного заземляющего зажима. Система TN-S при наличии пристроенной подстанции не требует повторного заземления, так как на этой подстанции имеется основной заземлитель. Такая система широко распространена в Европе.

4. СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ TT

В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически не зависимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.

5. СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ IT

В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства,

имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного оборудования. Такая система используется, как правило, в электроустановках зданий, к которым предъявляются повышенные требования по безопасности.

СХЕМА КОНТУРНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

1. Заземлители

2. Заземляющие проводники

3. Заземляемое оборудование

4. Производственное здание.

ПРИМЕР СХЕМЫ ЗАЗАМЛЕНИЯ ДОМА

1. Водонагреватель

2. Заземлитель молниезащиты

3. Металлические трубы водопровода, канализации, газа

4. Главная заземляющая шина

5. Естественный заземлитель (арматура фундамента здания)

МЕРЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Для защиты человека от поражения электрическим током применяют защитные средства — резиновые перчатки, инструмент с изолированными ручками, резиновые боты , резиновые коврики, предупредительные плакаты.

КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ

Для предупреждения несчастных случаев от поражения электрическим током необходимо контролировать состояние изоляции проводов электроустановок. Состояние изоляции проводов проверяют в новых установках, после реконструкции, модернизации, длительного перерыва в работе. Профилактический контроль изоляции проводов проводят не реже 1 раза в 3 года. Сопротивление изоляции проводов измеряют мегаомметрами на номинальное напряжение 1000 В на участках при снятых плавких вставках и при выключенных токоприемниках между каждым фазным проводом и нулевым рабочим проводом и между каждыми двумя проводами. Сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 Мом.

Вывод по вопросу: Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление.

ВЫВОД ПО ТЕМЕ: Для предупреждения несчастных случаев от поражения электрическим током необходимо контролировать состояние изоляции проводов электроустановок.

Защита электрических сетей | elesant.ru

В разделе «Защита электрических сетей» вы найдете информацию о системах электропитания, системах заземления, системах защиты от токов короткого замыкания и токов утечки в электрических сетях различного типа. Заземление, зануление и защитное отключение как способы защиты от прямого и косвенного прикосновений.

---

Заземление предназначено для защиты человека и электропроводки в аварийных ситуациях. В этой статье я подробно остановлюсь на заземлении, поговорим про системы заземления TN, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S и IT, их различиях и особенностях применения в электрических сетях квартиры и дома.

Подробнее…

В этой статье поговорим какой должна быть электропроводка ванной, зоны электробезопасности и о требованиях электробезопасности к электропроводке в ванной комнате.

Подробнее…

Основным элементом защиты электрических сетей являются автоматы защиты. Без автоматов защиты любая электрическая сеть не только не примется в эксплуатацию, но и реально опасна для жизни. В этой статье попробую разобраться, от чего защищают автоматы защиты, как автоматы защиты квалифицируются, где автоматы защиты устанавливаются и как они крепятся. В конце статьи приведу несколько электрических схем квартирной электропроводки с обозначенными автоматами защиты для отдельных групп энергопотребителей.

Подробнее…

В этой статье поговорим о базовом понятии в электротехнике, а именно, система электропитания переменным током. Не забудем о системах заземления в схемах электропитания жилых, бытовых и иных помещений. Соединение трансформаторов звезда и треугольник. Системы заземления электрических сетей.

Подробнее…

Продолжая тему безопасности в электрике, поговорим об устройстве защитного отключения или сокращенно УЗО. УЗО устанавливается в электрические сети для защиты человека от токов утечки и предотвращения возгораний. УЗО выбирается отдельно для каждой электрической линии, и подбираются по номинальному току нагрузки и номинальному току отсечки.

Подробнее…

В этой статье речь пойдет о системе уравнивания потенциалов. Что такое система уравнивания потенциалов, для чего она нужна, как сделать систему уравнивания потенциалов и какими нормативными документами создание системы уравнивания потенциалов регламентируется, на все эти вопросы я попробую дать ответ в этой статье.

Подробнее…

Любое прикосновение человека к оголенным проводам, находящимся под напряжением и токопроводящим элементам электропроводки (металлическим корпусам, трубами) оказавшимися под напряжением приводит к поражению электрическим током. В этой статье поговорим про защиту человека от поражения электрическим током, а также что такое прямое и косвенное прикосновения.

Подробнее…

Здравствуйте уважаемые читатели. Решил продолжить тему защиты электрических сетей, а именно продолжить разговор об устройстве защитного отключения (УЗО). В этой статье речь пойдет о функциях и принципе действия устройства защитного отключения (УЗО).

Подробнее…

Защита электропроводки в квартире и доме

Автор DUNDUK На чтение 7 мин. Опубликовано 15.06.2018

Электрическая проводка несет в наши квартиры и дома не только свет, тепло и уют, но и опасность. Этой опасностью может быть как поражение электрическим током, так и возникновение пожара. Более всего возникновению неисправностей подвержена старая проводка, которая устанавливалась в наших домах еще в соответствии со старыми нормами, когда электропроводка в квартире и в доме выполнялась с расчетной нагрузкой всего лишь в 1-1,5 кВт. Сейчас же столько потребляет обычныйт электрический чайник. А ведь в каждой квартире и частном доме есть еще стиральная машина, пылесос, электроводонагреватель и т.д. Поэтому наша электропроводка испытывает постоянную повышенную нагрузку, что представляет реальнейшую опасность как для человека, так и для его жилища.

Стоит сказать, что в девяностые годы для электрических сетей и электрического оборудования были введены новые нормы по безопасности и в ПУЭ (Правилах устройства электроустановок) были внесены некоторые изменения. Одним из главных изменений среди них стало то, что электропроводка в два провода была заменена проводкой состоящей из трех проводов, и теперь к конечному потребителю должны подводиться фаза, нулевой рабочий и заземляющий провод. С 2001 года внесены в ПУЭ изменение по материалу жил кабелей и проводов. Питающие и распределительные сети в квартирах можно выполнять только кабелями и проводами с медными жилами, т.е. алюминиевые провода запрещены.

Новая электропроводка способна отвечать значительно возросшим к ней требованиям по электро- и пожаробезопасности.

На сегодняшний день основная причина возникновения пожара в квартирах и частных домах (без учета пьянства) — это несоответствие допустимой нагрузки на электрическую сеть и потребляемой мощности электробытовой техники и электрооборудования. Другими словами — электрические провода, защитное оборудование, электроустановочные приборы не рассчитаны на наши электроприборы, которые мы включаем в сеть. В советские времена в квартирах и домах монтировалась проводка, которая была рассчитана на ток в 6 Ампер! Это всего-навсего 1,3 кВт пропускной мощности. В то же время электрическая проводка в современных домах рассчитана на 10/15А /220 В, гже номинальный максимальный ток нагрузки в 10 А, при напряжении в сети в 220 В, при этом проводка способна выдержать кратковременный ток перегрузки до 15 А. Необходимо отметить, что на такой коэффициент перегрузки, в свое время, была рассчитана наши старая электропроводка и арматура (автоматы, предохранители, выключатели и т.д.). Именно из-за этого наша старая электропроводка в квартире хотя и с трудом, но все же выдерживает возросшие на нее токовые нагрузки. От всех неприятностей и необходима защита электропроводки в квартире и доме.
Защита электропроводки

Защита электрических проводов и кабелей в электросети

Основная часть бытовых электроприборов, да и всех энергоприемников работают от переменного тока напряжением 220 или 380 вольт. Все функционирование электропроводки основывается на трех проводах: фазном, нулевом рабочем проводе и проводе заземления. Эти провода функционально неразрывны друг от друга в системах электропитания, но вместе с тем на всем протяжении электропроводки они должны быть полностью изолированы друг от друга. Фазный провод, нулевой провод и провод заземления должны быть изолированы не только друг от друга, но и от любой возможности прикосновения к ним.

Нарушение изоляции токоведущих проводов и возможность прикосновения к ним относятся к аварийному режиму работы электрической сети. Чтобы защитить человека, от поражения электрическим током и саму электрическую сеть, существует много устройств защиты. Все устройства защиты разработаны для защиты от определенной неисправности электросети. В наших домах, как правило, защита электропроводки выполнена автоматическими выключателями (автоматы защиты).

Автомат защиты — это электромеханическое устройство, которое обеспечивает протекание тока в нормальном режиме и автоматическом отключении тока (напряжения) при аварийных ситуациях: коротком замыкании и перегрузке.
Кроме защиты от аварийных ситуаций, автоматы защиты служат для оперативного выключения и включения питания для электрических сетей. Автоматы защиты — это еще и выключатели отдельных линий электрической сети или электрической сети в целом.

При перегрузке или коротком замыкании автоматы защиты отключают (обесточивают) электрическую сеть в которой они установлены. Для этого в них встроены специальные устройства-расцепители. От перегрузки защищает тепловой расцепитесь. От короткого замыкания — электромагнитный расцепитесь.

Короткое замыкание

Короткое замыкание — это аварийное соединение разных функциональных проводов электропроводки. В квартирах и домах это механическое касание фазного (L) и нулевого рабочего (N) проводников или фазного провода (L) и провода заземления (PE) электрической сети, находящейся под напряжением.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

В электросетях с трехфазным электропитанием напряжением 380 вольт, коротким замыканием называется касание любого из трех фазных  проводов (L1,L2,L3) между собой или касание любого фазного провода и нулевого рабочего провода (N) или фазного провода и защитного проводника (PE).

Короткое замыкание проводов может привести к выходу из строя электропроводки или максимум к пожару. Гораздо опаснее, если ток короткого замыкания пройдет через человека. Это вполне возможно, если вы случайно касаетесь фазного провода под нагрузкой.

Для защиты от короткого замыкания в электрических сетях предназначены автоматы защиты с электромагнитным расцепителем.

Перегрузка в сети

Вся электрическая сеть помещения разбивается на группы. Каждая группа рассчитывается на определенное количество потребителей. Например: если это квартира, то могут быть отдельные группы на освещение, розетки на кухне, розетки в комнатах и т.д. Если электропроводка делается самостоятельно, то количество групп рассчитывается в зависимости от потребностей и для каждого отдельно случая может быть разная. В стандартных квартирах количество групп соответствует проекту квартиры. Для каждой группы рассчитывается максимально возможная нагрузка. В зависимости от нагрузки выбирается питающий кабель для этой группы.

Увеличение расчетной нагрузки вызывает перегрузку электрической сети. Возникает перегрузка, если в розетки одной группы, например, непродуманно включить все бытовые приборы. При увеличении расчетной нагрузки электрический кабель начинает греться. При длительной перегрузке изоляция начнет плавиться, что может привести к пожару или выгоранию проводки.

Чтобы защитить электропроводку от перегрузки устанавливаются автоматы защиты с встроенным тепловым расцепителем (биметаллическая пластина).

Автоматы защиты устанавливаются в щитки распределительные (этажные электрощитки). Наряду с тем, что замена электропроводки в квартире стала выполняться из трехжильного провода, появляются и другие новшества. Так, например, вместо обычных плавких предохранителей известных в быту под названием «пробки» и предохранителей с термобиметаллом, появились УЗО — устройства защитного отключения. УЗО не только отсекают питание в случае перегрузки электропроводки в квартирах или ее короткого замыкания, но еще и отсекают электропитание, срабатывая в случае разрушения изоляции наших бытовых электроприборов или (что очень важно) в результате неосторожного прикосновения человека к оголившемуся проводу, который находится под напряжением.

УЗО (устройства защитного отключения) защищает электропроводку в квартирах не только от тока перегрузки и от короткого замыкания, но еще защищает и от тока утечки. Для того, чтобы можно было по достоинству оценить появление в электропроводке в квартирах УЗО, необходимо получить некоторое представление о токе утечки. Обычно если электропроводка в квартире работает нормально и электропотребители исправны, то ток, протекающий в обоих проводах одинаковый. Как только человек коснется оголенного провода, по которому идет ток, ток пойдет через тело человека. В этом случае баланс токов в проводах, который «отслеживает» УЗО нарушится и УЗО разомкнет электрическую цепь сети. Произойдет это достаточно быстро, при значении тока утечки, еще не столь опасном для человеческого организма.

Из сказанного выше следует — безопасность старой двухжильной электропроводки в квартирах можно повысить путем установки устройства защитного отключения (УЗО). Но необходимо помнить, что хотя УЗО и предназначены именно для защиты от поражения человека электрическим током, поскольку срабатывание у них происходит при утечках тока, которые по своей величине значительно меньше, чем токи предохранителей (а для бытовых предохранителей это 2 ампера и более, что во много раз превышает значение смертельное для человеческого организма), тем не менее, установка этого защитного устройства является дополнительным защитным мероприятием (не выполняя монтаж проводки), а не заменой защиты от сверхтоков при помощи предохранителей. Также стоит помнить, что выбор защитных мер электропроводки и выбор электропроводки следует выполнять специалистам.