Защитное отключение.

При всех достоинствах зануления (простота, надежность, невысокая стоимость) оно не всегда может обеспечить полную безопасность персонала. Достижение требуемой кратности тока к.з. в ряде случаев встречает значительные трудности, особенно для удаленных токоприемников, в эл.установках строительных площадок, для ручного электроинструмента. Кроме того, даже при кратности К=3 время срабатывания защиты может достигать десятков секунд. Опасные напряжения могут длительно существовать на металлических частях оборудования в сетях с изолированной нейтралью.

Для автоматического отключения электроустановок при однофазном прикосновении, когда напряжение прикосновения и (или) ток утечки превышают допустимые для человека значения, применяются устройства защитного отключения (УЗО). Эти устройства содержат датчик и автоматический выключатель, обеспечивающие быстрое (не более, чем 0,2 с) отключение эл.установки. По виду входного сигнала, воспринимаемого датчиком, роазличают УЗО, реагирующие на: напряжение корпуса относительно земли; ток замыкания на землю; оперативный ток; напряжение нулевой последовательности; ток нулевой последовательности.

В качестве примера на рис. приведена наиболее простая схема УЗО, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли. Датчиком здесь

Служит реле максимального напряжения КV, включенное между корпусом эл.приемника и вспомогательным заземлителем с сопротивлением Rв (непосредственно или через трансформатор напряжения). Когда при повреждении изоляции потенциал на корпусе эл.приемника превысит заданное значение напряжения прикосновения, т.е. уставку реле KV, последнее сработает, замкнув свои контакты в цепи отключающей катушки выключателя QF, и эл. приемник отключится от сети.

Включение максимального токового реле в цепь заземляющего провода позволяет осуществить защиту по току замыкания на землю.

Если включить источник оперативного постоянного тока и токовое реле между проводами сети с изолированной нейтралью и землей, УЗО будет реагировать на ток утечки через изоляцию или через тело человека, коснувшегося токоведущей части.

Как известно из электротехники, симметричная трехфазная система напряжений (токов) может быть представлена векторами одинаковой длины, расположенными под углом 120 градусов относительно друг друга; векторная сумма таких величин равна нулю (рис.а). Поскольку суммирование происходит в нейтральной точке тр-ра, потенциал ее также равен нулю.

В случае аварии, когда симметрия нарушается, в напряжении (токе) появляются так называемые составляющие нулевой последовательности, совпадающие по фазе (рис.б), сумма которых равна утроенному значению составляющей. При этом потенциал нейтральной точки тр-ра относительно земли достигает значений, достаточных для срабатывания реле напряжения; так строится защита, реагирующая на напряжение нулевой последовательности. Включив между нулевой точкой тр-ра и землей реле максимального тока (непосредственно или через тр-р тока), получим УЗО, реагирующее на ток нулевой последовательности.