16. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Защитно-отключающее устройство ЗОУП-25 предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при трехфазных несимметричных и однофазных замыканиях на землю. Устройство может быть использовано в качестве коммутационного аппарата. Устройство ЗОУП-25 (рис. 45) состоит из магнитного пускателя ПМЕ-211 со встроенными кнопками управления и блока защиты.
Рис. 45. Схема защитно-отключающего устройства ЗОУП-25
Блок защиты состоит из трансформатора тока нулевой последовательности ТА, трехкаскадного частотно-избирательного транзисторного усилителя VT1—VT3, на выход которого включено исполнительное реле К, и стабилизированного узла VD7—VD10 питания. Блок защиты соединен с контактором и кнопочной станцией жесткими проводниками. Потребитель подключается к силовым зажимам блока защиты.
При нажатии на кнопку «Пуск» S1 одновременно с подачей питания на обмотку контактора включается бестрансформаторный узел питания блока защиты и в течение 0,1 с электродная часть устройства приходит в состояние готовности к работе.
Если ток утечки отсутствует (или он меньше тока уставки), исполнительное реле не срабатывает. При появлении тока утечки, равного току уставки или больше его, на вторичной обмотке ТА появляется сигнал, который через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1. Транзисторы VT1—VT3 в отрицательный полупериод управляющего сигнала открываются. Часть выделившегося на коллекторе транзистора VT3 напряжения через диод VD5 подается на базу транзистора VT2. Ток в коллекторной цепи транзистора резко возрастает, транзистор VT3 полностью открывается, и узел, состоящий из VT2 и VT3, переходит в режим, близкий к релейному. Реле К, включенное в коллекторную цепь транзистора VT3, срабатывает и для большей надежности блокируется своими замыкающими контактами КЛ и К.2. В это же время размыкающие контакты реле разрывают цепь обмотки контактора.
Проверка работоспособности ЗОУП-25 осуществляется кнопкой «Контроль» S3. При нажатии кнопки через цепь имитации протекает ток, вдвое превосходящий ток уставки, и включенное ЗОУП-25 должно отключиться. Отключение ЗОУП-25 осуществляется кнопкой «Стоп» S2.
Защитно-отключающее устройство типа ЗОУП-25ПЧ предназначено для защиты людей от поражения электрическим током в сетях повышенной частоты 200/400 Гц, а также для защиты электроустановок при трехфазных несимметричных, двухфазных и однофазных замыканиях на землю с уставкой защиты 10 мА. Номинальная мощность присоединяемого электродвигателя 5 кВт, время срабатывания защиты не более 0,05 с. Конструкция и принцип действия ЗОУП-25ПЧ незначительно отличается от ЗОУП-25.
Реле утечки типа РУД-05-УЗ обеспечивает защиту при несимметричных замыканиях на землю с уставками 30, 100, 300 мА, что значительно снижает вероятность аварийных ситуаций в электроустановках. Реле предназначено для селективной защиты единичных и групповых потребителей. Отключение защищаемого участка сети осуществляется с помощью коммутационного аппарата, обмотка управления которого коммутируется выходным контактом реле, предназначенного для работы в двух-, трех- и четырехпроводных сетях 380/220 В с заземленной нейтралью,
В комплект реле утечки РУД-05-УЗ входят релейный блок и измерительный преобразователь тока ТА (рис. 46).
Рис. 46. Схема реле утечки РУД-05-УЗ
Релейный блок содержит следующие основные элементы: конденсатор фильтра С1, блок предварительного усилителя, выполненный на операционном усилителе VD1, выпрямитель VD3, сглаживающий фильтр R7, СЗ, диод VD4 для обеспечения положительной обратной связи и исключения вибрации реле, выходной усилитель, выполненный на транзисторе VT, выходное реле KL типа РП-0-УЗ, блок питания, выполненный с использованием трансформатора TV, выпрямителя VS, сглаживающего конденсатора и стабилитрона VD6.
Измерительный преобразователь тока содержит трансформатор тока нулевой последовательности ТА с замкнутой на резистор R1 вторичной обмоткой. Преобразователь представляет собой тороидальный магнитопровод из пермаллоя марки 79НМ с равномерно намотанной вторичной обмоткой. Первичной обмоткой служит силовой кабель электроустановки.
При отсутствии замыкания на землю сумма токов в кабеле равна нулю. При несимметричном замыкании на землю с суммарным током, превышающим уставку реле, на выходе ТА появляется напряжение, превышающее напряжение смещения нейтрали трансформатора, при этом на выходе усилителя А появляется напряжение и начинается заряд конденсатора СЗ. При превышении напряжения на конденсаторе СЗ напряжения на резисторе R6 открывается диод VD4. На выходе усилителя А напряжение резко возрастает, транзистор VT открывается, и выходное реле KL срабатывает, действуя через коммутационный аппарат на отключение электроустановки. С помощью кнопки Si4 возможен контроль исправности схемы.
Реле утечки типа РУД-05-УЗ рассчитано на номинальный ток нагрузки 100 и 250 А. Особенностью устройства является переход трехфазной четырехпроводной системы в пятипроводную (раздельные нулевые рабочий и защитные провода). Недостатками этой системы являются увеличенный расход проводов и вынос на все зануленное оборудование напряжения в случае замыкания на корпус любого из зануленных элементов электроустановки.
Устройства защитного отключения, выполненные на базе автоматического выключателя серии АЕ-2000, имеют расцепитель защиты от токов нулевой последовательности. Серийно выпускаются защитно-отключающие устройства типов ИЭ-9801, ИЭ-9802, ИЭ-9813, ИЭ-9814.
Переносное защитно-отключающее устройство ИЭ-9801А предназначено для защиты от замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью и от однофазного касания токоведущих частей на стороне потребителя.
Устройство типа ИЭ9813 предназначено для защиты электрифицированного инструмента, номинальный ток которого не превышает 10 А. Наименьшая уставка устройства 1,5 мА, номинальная 10 мА, напряжение 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность 20 Вт.
