10-Mar-2011

Электрическая защита.

Электрическая защита необходима для того, чтобы безопасно эксплуатировать домашнюю электросеть, не допуская поражения человека электрическим током, возгораний, повреждения 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.
Принцип действия защитного отключения
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 недостаточио эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от электролоражения.
В основе действия защитного отключения, как электрозащитнюго средства, лежит принцип ограничения продолжительности чротекания тока через тело человека (за счет быстрого отключения) при непреднамеренном прикосновении его к элементам л ;ектроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим и жом 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 м юляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. Ведь более трети всех пожаров происходят по причине возгорания электропроводки в результате нагрева проводников но всей длине, искрения, горения электрической дуги на каком - либо элементе, вызванных токами короткого замыкания.
Короткие замыкания, как правило, образуются из-за дефекта изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития КЗ, отключает электроустановку or источника питания, предотвращая тем самым недопустимый иагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
Защита от последствий короткого замыкания
Последовательно с УЗО для зашиты от возгорания при КЗ и 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.

© 2006-2021 el-line.ru