Ячейка высоковольтная якно — приключательный пункт от производителя — Уралтрансэнерго Екатеринбург

Защита все-таки нужна

Применение низкого напряжения или использование гальванической развязки не очень удобный способ защиты человека, поэтому применяются только в узких областях, там где иначе никак. А как же защитить  человека от поражения электрическим током не сильно изменяя существующие электросети? Идея проста и гениальна — нужно анализировать дифференциальный ток.

Дифференциальный ток — это разница в токах меж двух проводников, например меж фазным, уходящим в нагрузку и нулевым, возвращающимся из нагрузки. Появление ощутимого дифференциального тока в цепи чаще всего ненормально, и лучше отключить цепь, вдруг ток утекает в землю через человека?

Это как сравнивать расход теплоносителя в батарею и из батареи отопления. Если в батарею уходит 100 л/мин и возвращается 100 л/мин то система герметична. Если в батарею подается 100 л/мин, а возвращается по какой то причине только 98 л/мин, то 2 литра куда-то вытекает!

В идеальном мире, нам достаточно поставить устройство, контролирующее сам факт появления дифференциального тока. Если все в порядке — то дифференциального тока  нет. Если же ток появился — отключаем нагрузку. Но в реальном мире, к сожалению, дифференциальный ток (ток утечки) появляется в устройствах даже если все исправно, поэтому придется пойти на компромисс и выбрать некоторую пороговую величину дифференциального тока, превышение которой будет вызывать отключение.

Поставим себя на место инженеров начала 20 века и попробуем изобрести устройство обнаружения дифференциального тока. Нам нужно обнаружить появление утечки величиной 30 мА, поскольку при меньших утечках,  даже если она проходит через человека, особой опасности для жизни нет.

Первая конструкция — два одинаковых электромагнита, друг напротив друга, занимаются перетягиванием якоря. Протекающий в нагрузку и из нагрузки ток, протекая через обмотки, создает магнитное поле, тем сильнее, чем больше ток. Если в цепи нет утечек, то токи через электромагниты равны, магнитное поле они развивают одинаковое и якорь стоит на месте.

Теоретически схема рабочая, но чересчур капризная — требовала очень точного изготовления электромагнитов и тонкой настройки механики. Поэтому инженеры стали думать, как избавиться от лишней механики. Так пришли к современной схеме с трансформатором:

На замкнутом магнитопроводе делают две обмотки, включенные в противофазе, и третью обмотку для привода соленоида. Если токи через первую и вторую обмотку равны, то равны и магнитные поля, и так как они направленны навстречу друг другу, то и суммарный магнитный поток через третью обмотку будет равен нулю.

Если же есть утечка, токи становятся неравны, и через третью обмотку начнет циркулировать магнитное поле пропорциональное этой разнице. А где есть переменное магнитное поле — там есть  индукция и возбуждается ток. Если его достаточно для срабатывания соленоида — то якорь высвободит защелку и отключит цепь.

Гениальное в своей простоте и надежности устройство. Правда дешевым оно не получилось — механика все-равно оказалась нежной и капризной, шутка ли — обнаружить 30 мА разницу при номинальном токе 16А, это все равно, что расслышать писк мыши на фоне грохота поезда. Вот так выглядит УЗО электромеханическое:

Затем  сделали модернизацию — выкинули нежную, дорогую и габаритную механику и поставили электронный усилитель, ток с  обмотки дифференциального трансформатора усиливается специальной микросхемой, и уже она подает напряжение на соленоид размыкания. Такие УЗО получились компактнее и значительно дешевле.

А теперь внимание, важный момент, что будет при коротком замыкании в нагрузке? Ничего! Так как условия для срабатывания нет — разницы токов на входе в УЗО и на выходе из УЗО нет.  Провода накалятся до красна, изоляция стечет на пол, а УЗО не отключится, поскольку не имеет защиты от сверхтока.

Поэтому УЗО без встроенной защиты от сверхтока ВСЕГДА применяется в паре с автоматическим выключателем или с плавким предохранителем. Путем скрещивания УЗО и автоматических выключателей производители вывели гибрид — АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока), который чаще на жаргоне называют диффавтоматом, такое устройство самодостаточно и наличия дополнительного автоматического выключателя не требует.

Изобретенное УЗО отлично работало, если бы не распространение полупроводниковых устройств. Очень многие устройства стали преобразовывать внутри себя напряжение и род тока — делать из переменного тока постоянный, потом снова переменный, иногда другой частоты или величины.

Из-за этого стали возможны всяческие неприятные особенности, например если в устройстве на корпус замкнет одну из линий с постоянным током, то ток утечки будет пульсирующим — в землю будут уходить только положительные полуволны тока. Обычное УЗО в таких случаях может не сработать.

Для таких случаев разработали специальные УЗО рассчитанные срабатывать не только при синусоидальной форме тока утечки, но и при постоянном пульсирующем токе утечки и назвали их тип А. А старые УЗО, срабатывающие только на переменный ток, назвали тип АС.

А для совсем уж неприятных случаев (например пробой цепей после силовых ключей в преобразователях с высокими частотами преобразования) придумали тип В. Наиболее наглядно разницу меж типов УЗО демонстрирует вот эта картинка из немецкой википедии:

Для обеспечения селективности, при последовательном соединении УЗО, создали специальные селективные варианты, часто с обозначением S или G в названии. Они имеют встроенную задержку на несколько десятков-сотен миллисекунд. Так, если на вводе в дом стоит селективное УЗО, а на этажном щитке неселективное, то при замыкании напряжения на корпус стиральной машины, сначала сработает неселективное УЗО на этаже, пока селективное дает задержку.

Если по окончании задержки дифференциальный ток не исчез — сработает селективное УЗО. Про селективность я писал в посте про предохранители (ССЫЛКА). Селективность не зависит от номинального порогового дифференциального тока, то есть при пробое на корпус сработают сразу и УЗО на 30 мА и УЗО на 100 мА, поэтому и пришлось возиться с задержкой.

А теперь, когда стало понятно КАК работает УЗО самое время сказать про заземление, будет ли работать УЗО, если в розетках нет заземляющего контакта? Будет! С той лишь разницей, что если у стиральной машинки будет пробой на корпус в сети с заземлением — УЗО отключится сразу, так как дифференциальный ток будет огромным (уйдет с корпуса в заземляющий проводник).

А вот если в сети нет заземления, стиральная машинка будет, как партизан в кустах, стоять с напряжением 230В на корпусе, и УЗО отключится только когда ток будет протекать через человека. То есть наличие заземления повышает безопасность, но не является обязательным условием для функционирования УЗО.

Модельный ряд, производители и цены узо

Рыночный сегмент изделий УДТ представлен рядом иностранных брендовых компаний, а также отечественными производителями. На сегодняшний день предпочтение отдается торговым маркам из Италии, Польши, Германии и Испании, так как их продукция получила лучшую потребительскую оценку по критериям качества, надежности и соотношению цена-качество.

В таблице приведены товары наиболее распространённых производителей УДТ и показаны предлагаемые ими рыночные цены:

Как видно из сравнительной таблицы, цена УЗО 25А 30 мА (наиболее востребованного на рынке) зависит от производителя. Так цена УЗО АВВ 25А 30 mА выше китайских аналогов, но ниже чем у таких производителей как Legrand или Schneider Electric. С учетом таких критериев как качество и стоимость, купить УЗО 25А 30 мА предпочтительнее компании АВВ, а необходимый автоматический выключатель можно купить китайского производства или компании Legrand.

Полезный совет! Приняв решение по установке УЗО в домашнюю сеть, но не имея опыта работы по электромонтажу аналогичных устройств, воспользуйтесь услугами квалифицированного электрика.

Подводя итоги данному экскурсу в мир устройств дифференциального тока, в частности – устройству защитного отключения (УЗО) сделаем акцент на рассмотренных важных моментах.

Одним из самых эффективных средств защиты человека и животных от поражающего воздействия электрического тока является установка в электроснабжающую сеть устройств защитного отключения – УЗО.

УЗО обладает функцией реагировать на дифференциальный ток утечки, появляющийся при контакте человека с оголенной частью проводки или корпусом какого-либо электротехнического оборудования. Оно может находиться под фазным напряжением из-за повреждения изоляции фазного провода и его контакта с корпусом.

Однако УЗО не реагирует на явления короткого замыкания в цепи проводки и на превышение мощности в цепи по току. В связи с этим устанавливать устройство необходимо в паре с автоматическим выключателем («автоматом»), который реагирует на короткое замыкание и перегруз по мощности.

Самое важное – всегда соблюдайте правила техники безопасности и осторожность при работе с электроприборами и техникой. Как можно чаще производите визуальный осмотр открытых токоведущих элементов электроразводки и подключаемых элементов токоприемников.

Общероссийский классификатор ок 016-94 профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (окпдтр) — rasshifrui.ru

Х ХХХХ Х
│  │   └──────контрольное число (КЧ)
│  │
│  └─────серийно-порядковый номер объекта классификации
│
│          профессия
└────────────────────────────────
            должность

Профессии рабочих по окпдтр 2022 | общероссийский классификатор

Указания по эксплуатации

К эксплуатации ячейки может быть допущен только персонал, имеющий специальную подготовку и изучивший инструкцию на ячейку, выключатель и другую комплектующую аппаратуру, «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

При монтаже, испытаниях и эксплуатации ячейки следует соблюдать «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», «Единые правила безопасности при разработке полезных ископаемых открытым способом» и дополнительные требования, предусмотренные настоящим паспортом и соответствующими инструкциями предприятий-изготовителей на аппаратуру, установленную в ячейке.

В случае необходимости ремонта, профилактики или осмотра ячейки после открывания дверей и снятия защитных ограждений производить проверку отсутствия напряжения на всех частях, которые могут быть под напряжением, на неподвижные контакты разъединителя должны быть наложены переносные заземлители.

Нетоковедущие металлические части аппаратов и приводов должны иметь электрический контакт с корпусом ячейки. Контактные поверхности для присоединений переносного заземления должны быть предохранены от коррозии.

Запрещается эксплуатация ячейки с неисправными механическими блокировками.

Пуск в эксплуатацию и эксплуатация ячеек могут производиться только при наличии местной инструкции, учитывающей особые условия эксплуатации электрооборудования на карьерах, составленной в соответствии с требованиями ПТЭ ПТБ с учетом требований заводских инструкций (на ячейку и комплектующую аппаратуру), эксплуатационных и противоаварийных циркуляров и других директивных материалов, утвержденных в установленном ПТЭ порядке.

Запрещается нарушение регламентов технического обслуживания ячейки, выключателей и другойкомплектующей аппаратуры, предусмотренных заводскими инструкциями и требованиями ПТЭ и ПТБ.

Эксплуатацию выключателя, трансформаторов и другой встроенной аппаратуры необходимо осуществлять в строгом соответствии с инструкциями по эксплуатации заводов-изготовителей на эту аппаратуру.

Осмотры ячейки и смонтированного в ней оборудования производить в сроки, предусмотренные местной инструкцией, инструкциями по эксплуатации заводов-изготовителей комплектующей аппаратуры, но не реже одного раза в месяц с учетом требований на ячейку и комплектующую аппаратуру.

Внеочередные осмотры ячейки следует производить после отключения высоковольтным выключателем коротких замыканий.

Во время осмотра необходимо проверить:

• состояние разъединяющих контактов первичной и вторичной цепей на отсутствие подгаров, загрязнения и наличие смазки
• состояние всех механических систем, тяг, а также высоковольтного разъединителя и механизмов блокировки
• состояние болтовых контактных соединений, крепящих выключатель, трансформаторы тока и напряжения и другие узлы и механизмы, установленные в ячейке
• проверить все изолирующие элементы конструкции (отсутствие нарушений и загрязнений), проверить состояние армировки и изоляторов
• наличие смазки на трущихся частях механизмов, элементах кинематических связей выключателя, разъединителя с приводами и периодически их смазывать

В целях уменьшения запыляемости ячейки двери отсеков должны быть закрыты. Открывание дверей допускается только на период ремонта и профилактических осмотров ячейки.

Для обеспечения доступа в отсек высоковольтного выключателя необходимо:

• отключить высоковольтный выключатель
• отключить разъединитель
• включить заземляющие ножи разъединителя
• открыть двери высоковольтного отсека

Внимание: блокировки, встроенные в ячейку препятствуют нарушениям установленного порядка действия. Не прилагайте к ключам и рукояткам чрезмерных усилий (превышающих 35 кгс), это может вывести блокирующее устройство из строя.

Для обеспечения доступа в отсек разъединителя необходимо:

• полностью снять высокое напряжение с ячейки
• отключить разъединитель
• включить заземляющие ножи разъединителя
• открыть дверь отсека
• убедиться в отсутствии высокого напряжения на верхних контактах разъединителя (на линейном вводе)
• снять сетчатое ограждение

Внимание: высокое напряжение в отсеке может иметься независимо от положения разъединителя на его верхних контактах, поэтому снимайте сетчатое ограждение только при полностью снятом высоком напряжении с линейных вводов ячейки.

Подъем на ячейку осуществляется только при полностью снятом с ячейки напряжении, наложении переносных заземлителей на верхние шины проходных изоляторов.

Перед перемещением ячейки на другое место эксплуатации, необходимо отключить напряжение, отсоединить питающую и отходящие линии.

Запрещается подниматься на ячейку при наличии напряжения на линейных вводах.

Запрещается снимать защитный экран с отсека разъединителя ячейки без полного снятия высокого напряжения.

https://www.youtube.com/watch?v=BqzJmxvtRfo

Во всех случаях необходимо помнить, что при подключенной к ячейке ЛЭП на верхних неподвижных контактах разъединителя высокое напряжение остается даже при отключенном разъединителе.

Ячейка высоковольтная якно — приключательный пункт от производителя — уралтрансэнерго екатеринбург