電氣裝置中的保護性關閉

保護性關閉被理解為在不超過 200 毫秒的時間內,如果絕緣損壞或出現其他危及人身安全的緊急情況,會自動關閉用電設備所有相或部分電線的電源觸電。

電源的保護性自動關閉——自動斷開一根或多根相線(以及必要時中性工作導體)的電路,以確保電氣安全。

保護性斷開可以是唯一和主要的保護措施,也是與工作電壓高達 1000 伏的電氣裝置相關的接地和中和網絡的附加措施。

電氣裝置中的保護性關閉

保護性關閉的指定 - 確保電氣安全,這是通過限制人員暴露於危險電流的時間來實現的。

安全關閉 - 高速保護,確保電氣裝置在發生觸電危險時自動關閉。在以下情況下可能會發生這種危險:

  • 一相對電氣設備本體短路;

  • 隨著相相對於地面的絕緣電阻降低到一定限度以下;

  • 網絡中出現更高的電壓;

  • 觸摸帶電的帶電部件。

在這些情況下,網絡中的一些電氣參數會發生變化:例如,外殼對地電壓、相對地電壓、零序電壓等。這些參數中的每一個都可以改變,或者更確切地說,改變到一定的限度,在這個限度上存在電流對人造成傷害的危險,可以作為觸發保護性斷開裝置操作的脈衝,即即,自動關閉網絡中的危險部分。

目前的設備,通常採用四種電氣裝置的保護關斷狐狸:

  • 具有隔離中線的移動裝置(在這種情況下,原則上,成熟的接地裝置的構造是有問題的)。然後將保護性斷開與接地一起使用或作為獨立的保護措施使用。

  • 帶隔離中性點的固定裝置(需要保護人們工作的電機)。

  • 具有任何類型的中性線的移動和固定裝置,存在高度的電擊危險,或者裝置在爆炸性環境中運行。

  • 在某些大功率用戶和偏遠地區的用戶中,中性點完全接地的固定裝置在接地不足以保護或作為保護措施不夠有效的情況下,無法提供足夠多的相對地電流。

要實現跳閘保護功能,請使用特殊的剩餘電流裝置。它們的方案可能不同,設計取決於受保護電氣裝置的特性、負載的性質、中性接地模式等。

剩餘電流裝置 — 一組對電網任何參數的變化做出反應並發出信號以關閉斷路器的獨立元件。根據其響應的參數,剩餘電流裝置可歸因於一個類型或其他類型,包括響應框架對地電壓、接地故障電流、相對地電壓、零序電壓、零序電流、操作電流等的設備類型。

此處可以使用專門安裝的保護繼電器,其設計方式與磁力啟動器(例如電動機)的電源電路中包含的高靈敏度開路觸點電壓繼電器的設計方式相同。

保護性關閉的目的是對單個設備或其以下某些類型應用一組保護:

  • 來自單相接地故障或通常與電壓隔離的電氣設備;

  • 由於不完全短路,當其中一相的絕緣降低會造成人身傷害的風險時;

  • 如果觸摸發生在設備的保護區域中,則在人員觸摸電氣設備的其中一相時免受傷害。

剩餘電流裝置示意圖

這方面的一個例子是基於電壓繼電器的簡單剩餘電流裝置。繼電器線圈連接在被保護設備的外殼和接地開關之間。

在繼電器線圈的電阻遠高於位於保護性接地飛濺區外的輔助接地電極的電阻的情況下,繼電器線圈 K1 將從接線盒通電至大地。

然後,在外殼緊急分斷的瞬間,該電壓將大於繼電器跳閘電壓,繼電器動作,使斷路器Q1合閘或跳閘使磁力起動器Q2的供電迴路通電。

用於電氣裝置的簡單剩餘電流裝置的另一種選擇是 電流繼電器 (過流繼電器)。它的線圈包含在調零線的斷路中,因此如果斷路器線圈的電源電路閉合,則觸點以相同的方式打開磁力啟動器線圈的電源電路。順便說一句,有時您可以將斷路器繞組用作過流繼電器,而不是繞組繼電器。

剩餘電流裝置投入使用時,必須對其進行檢查:定期進行全面和部分檢查,以確保裝置可靠工作,並在必要時發生中斷。

每三年進行一次全面的計劃檢查,通常與電氣裝置連接電路的維修一起進行。檢查還包括絕緣測試、保護設置檢查、保護裝置測試以及設備和所有連接的一般檢查。

至於局部檢查,視具體情況不時進行,但包括:絕緣檢查、一般檢查、動作保護試驗。如果保護裝置不能正常工作,則使用特殊算法進行更徹底的檢查。

在我們這個時代,保護性斷開在電壓高達 1 kV 且中性點接地或隔離的網絡中使用的電氣裝置中最為普遍。

住宅、公共和工業建築以及室外設施中電壓高達 1 kV 的電氣裝置通常必須由中性點牢固接地的電源供電 帶 TN 系統… 為了防止間接接觸時發生電擊,此類電氣裝置必須自動斷開電源。

當自動斷開電壓高達 1 kV 的電氣裝置時,如果使用 TN 系統,所有外露導電部件必須連接到電源的中性接地中性線,如果使用 IT 或 TT 系統,則必須接地。在這種情況下,必須協調保護裝置的特性和保護導體的參數,以根據供電網絡的標稱相電壓確保損壞電路從保護開關裝置斷開的標準化時間。

保護正在進行中 特殊剩餘電流裝置(RCD),它在待機模式下運行,持續監測人的電擊情況。

漏電保護器

RCD 用於高達 1 kV 的電氣裝置:

  • 在具有隔離中性點的移動電子郵件裝置中(特別是如果難以創建接地裝置。它既可以用作獨立保護,也可以與接地結合使用);

  • 在帶有隔離中性點的固定電氣裝置中,作為唯一保護措施和其他保護措施的手持式電機保護裝置;

  • 在具有不同中性模式的固定和移動電氣裝置中觸電和爆炸風險增加的情況下;

  • 在單獨的遠程電能消費者和額定功率高的消費者處,中性點牢固接地的固定電氣裝置中,接地保護不夠有效。

RCD 的工作原理是它不斷地監視輸入信號,並將其與預定值(設定值)進行比較。如果輸入信號超過設定值,設備將被激活並斷開受保護的電氣裝置與網絡的連接。作為剩餘電流設備的輸入信號,使用了各種電網參數,這些參數攜帶了關於人觸電情況的信息。

也可以看看: 斷路器、斷路器、RCD——有什麼區別?

我們建議您閱讀:

為什麼電流是危險的?