Tvirtai įžeminta žemės gedimų apsaugos sistema

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie tvirtai įžemintą žemės gedimų apsaugą: - 1. Tvirtai įžeminta žemės gedimų apsauga 2. Jautrus žemės nuotėkis.

Tvirtai įžeminta žemės gedimų apsauga:

Ankstesnėse konstrukcijose, ir net ir dabar, dauguma žemės nutekėjimo apsaugos sistemų buvo tvirtai įžemintos, naudojant pagrindinį balanso transformatorių ir antrinės apvijos pradžios tašką, kaip parodyta 7.5 pav.

Šios sistemos principas yra tas, kad trys fazinės srovės, einančios pro pagrindinio balanso transformatorių į apkrovą, normaliomis sąlygomis yra subalansuotos ir todėl į antrinę apviją nenaudojama įtampa.

Kai atsiranda įžeminimo gedimas, ši pusiausvyra sutrikdoma ir dėl to į antrinę apviją įsijungia įtampa, kuri po to įsijungia įžeminimo relę, atverdama kontaktus valdymo grandinėje ir tokiu būdu atidarant kontaktorių.

„Gedimo srovė“ pereina nuo transformatoriaus antrinės apvijos per pagrindinį balanso transformatorių į gedimą, kur jis eina į žemių laidininkus palei „Grįžimo kelią“ į transformatoriaus žvaigždės tašką. Kadangi įžeminimo laidas yra įžemintas į pagrindinę žemės duobę kasyklos paviršiuje, transformatoriaus žvaigždžių taškas laikomas ant žemės potencialo.

Tačiau šioje sistemoje yra vienas pagrindinis trūkumas, ty dėl to, kad neutralus taškas yra tvirtai įžemintas, grandinės nepriklausomumas gedimo sąlygomis daugiausia apsiriboja laidininkų impedantais iki gedimo, impedanso. pati kaltė ir grįžtamojo kelio impedancija.

Laidininko impedancija iki gedimo ir grįžimo kelias natūraliai yra labai mažos (mažesnės nei 0, 5 omų), o jei impedanso klaida yra maža (ty mirus trumpasis jungimas turi nulinę varža), galima pastebėti, kad gedimo srovė būti labai didelis, ty keli šimtai amperų.

Vėlgi iš 7.5 pav. Nagrinėjame vieną praktinį gedimo pavyzdį. Darant prielaidą, kad 7.5 pav. Transformatorius veikia 550 voltų, fazinė įtampa į žemę būtų 550 / √3, ty 318 voltai. Tada prisiimkime, kad kaltė yra nulinės varžos trumpasis trumpasis jungimas, o laidininkų impedanso ir grįžtamojo kelio įvertinimas - 0, 25 omų. Gedimo srovė būtų 318/025 = 1272 amperų.

Iš tiesų, jei impedanso vertė yra mažesnė, srovė bus dar didesnė. Praktiškai, jei šis gedimas atsirastų dėl pažeisto kabelio ant veido, atsirastų stiprus kibirkštis.

Be to, dėl didelio gedimo srovės kartais atsiras didelis perkaitimas, dėl kurio gali kilti gaisras, sugadinti įrangą ir (arba) gali būti sunkių nudegimų, kurie gali būti netinkami netoliese. Taip pat pastebėta, kad dėl sunkių srovių srovių, kurios susiduria su įžemintomis žemės srovėmis, taip pat gali nuolat užsidegti detonatorius.

Kitas svarbus dalykas, kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad kai sunkiųjų gedimų srovė kelis šimtus amperų, ​​teka išilgai žemės laidininko, tai sukeltų didelį potencialų kritimą, nors laidininko varža gali būti mažesnė nei vienas omas.

Kadangi įžeminimo laidas yra įžemintas iš išorės, įsijungs galas ir mašinos korpusas, o kiekvienas, kuris liečia mašinos korpusą, kai atsiranda gedimas, gali pastebėti didelį šoką.

Šis pavojus dažniausiai yra išvengiamas, nes pati mašina liečiasi su žeme, o gedimo srovė suranda grįžtamąjį kelią pačioje žemėje, taip pat palei laidininką. Nepaisant to, pavojus yra būdingas tvirtai įžeminto gedimų apsaugos sistemai.

Jautrus žemės nuotėkis:

„Sensitive Earth Leakage“, žinomas kaip „SEL“ grandinė, egzistuoja dviem formomis: „Single-Point“ arba „Multi-Point“. Šioje sistemoje, kaip nurodyta specifikacijoje, įžeminimo srovė neturėtų viršyti 750 mA (mili-amperų).

Tačiau reikia nepamiršti, kad nors gedimo srovės lygis buvo smarkiai sumažintas, reikia suprasti, kad gedimo srovės, kurios gali tekėti jautriose žemės nuotėkio sistemose, vis dar gali užsidegti metano / oro mišiniu, nes grandinės nėra klasifikuojami kaip savaime saugūs.

Pagrindiniai vieno taško įžeminimo sistemų principai yra panašūs į tvirtai įžemintas sistemas, nes naudojamas pagrindinio balanso transformatorius, kuris yra jautresnis nei tvirtai įžemintas. Iš tiesų pagrindinis skirtumas tarp dviejų sistemų yra transformatoriaus įžeminimo metodas, žvaigždės taškas, kaip parodyta 7.6 pav.

Vieno taško SEL sistemoje tarp žvaigždžių taško ir žemės įterpiama tokia varža, kad apribotų žemės gedimo srovę iki 750 mA. Nors tai yra didžiausia gedimo srovė, kuri gali tekti tekėti, įžeminimo nuotėkio relė būtų nustatyta įjungiant tarp 80/100 mA, suteikiant maždaug 7–1 saugos koeficientą.

Tačiau iš 7.6 paveikslo matome tipišką apsauginio bloko grandinę vartų viduje. Gedimą aptinka pagrindinio balanso transformatorius. Kadangi gedimo srovė yra tokia maža, srovės laidininkų disbalanso laipsnis yra labai mažas, o antriniuose gnybtuose galima gauti tik labai mažą potencialų skirtumą.

Šis galimas skirtumas taikomas elektroniniam stiprintuvui, kuris pertraukia srovę į įprastai įjungtą relę. Relės kontaktai atsidaro, tokiu būdu nutraukiant pilotų ir veikiančių ritinių grandines, kad kontaktorius atsidarytų.

Tačiau ši sistema iš esmės yra diskriminuojanti. Srovės grandinėse, kurios yra lygiagrečios su sugedusia grandine, išlieka subalansuotos, todėl paprastai išeina tik sugedusio kontūro kontaktorius. Jei gedimą galima atskirti vartų galiniu kontaktoriu, kontaktorius paprastai išeis prieš sekcijos jungiklį arba pastotės grandinės pertraukas.

7.6 pav. Taip pat yra tipinė išėjimo grandinė. Tiesą sakant, elektrinė išvaizda taip pat yra įtraukta į didelio pasipriešinimo įžeminimo sistemą.

Kai kontaktorius yra atidarytas, tarp žemės laidininko ir dirbtinio centrinio taško yra sujungtas antrinis transformatorius, sukurtas trijomis impedancijomis, prijungtomis žvaigždutėje per maitinimo linijas. Papildoma apvija ant pagrindinio balanso transformatoriaus yra prijungta nuosekliai.

Kai yra galinis kabelis ar mašina, grandinė yra užbaigta ir srovė teka papildomame pagrindinio balanso transformatoriaus apvijoje. Išvestis yra paskatinta antrinėje, ir tai taikoma elektroniniam stiprintuvui, kuris neleidžia relei iš naujo nustatyti. Kontaktorius negali būti vėl uždarytas, kol gedimas nebus pašalintas.

7.7 pav. Daugiataškė sistema parodyta schemoje. Daugialypėje sistemoje taškas yra visiškai izoliuotas nuo žemės, ty jis yra laisvas neutralus. Neteisingas neutralus transformatorius, kuris susideda iš trijų ritinių, suvyniotų į bendrą magnetinę šerdį.

Kiekvienas ritės galas yra sujungtas su kiekviena iš trijų išeinančių fazių, o kiti galai yra sujungti kartu su žvaigždės tašku. Tuomet šis žvaigždės taškas prijungiamas prie žemės per pakankamos varžos gedimų aptikimo grandinę, kad didžiausia gedimo srovė būtų apribota iki 20 mA. ant 550 voltų sistemos ir iki 40 mA. ant 1000 voltų sistemos.

Šis gedimo srovės lygis, esant didelėms gedimo sąlygoms, gali eiti kiekvieno veikiančio sistemos plokštės aptikimo grandinėje, tuo metu, kai atsiranda gedimas.

Kad bendroji srovė, patekusi į gedimą, būtų apribota iki 750 mA, tuo metu sistemoje veikiančių vartų galinių dėžių skaičius turėtų būti ribojamas iki 750/20, ty maždaug. 37 ant 550 voltų sistemos ir 750/40, ty maždaug. 18 ant 1100 voltų sistemos. Tai nesukelia jokių nepatogumų, nes ji gerai atitinka įprastą skaičių skydų, kurių reikia vienoje sistemoje.

Daugiataškių žemės nuotėkio aptikimo grandinių jautrumas yra standartizuotas ne mažiau kaip 60 K omų. Tai reiškia, kad esant įprastoms linijinės įtampos veikimo sąlygoms, vienos fazės įžeminimo gedimas, kurio pasipriešinimas yra 60K omų, sukeltų plokštę įsiurbti ant žemės, esant maksimaliai apytiksliai maždaug 10 km. 3 mA. ant 550 voltų sistemos ir 6 mA ant 1, 100 voltų sistemos.

Transformatorių ir sekcijų jungiklių apsaugos įrenginiai yra priartinti prie 60K omų, kaip tai yra praktiška, bet ne mažesnė kaip 40K omų. Vartų galinės dėžės valdymo įtaisai yra nustatyti, kad žemės gedimas būtų išvalytas iki 100 milisekundžių (ty mažiau nei 5 ciklai). Skerspjūvio jungiklis nustatytas išvalyti nuo 200 iki 400 milisekundžių, o transformatoriaus valdymo blokas išvalo nuo 600 iki 800 milisekundžių, ty nuo 30 iki 40 ciklų.

Įžeminimo gedimo srovė, kaip minėta pirmiau, skersai kiekvieną aptikimo grandinę kiekvienoje sistemoje veikiančioje sistemoje gedimo metu. Todėl galima tikėtis, kad kiekviena tokia plokštė išeis ant žemės. Todėl labai svarbu, kad gedimo aparatą maitinantis skydas nebūtų įjungtas į gedimą.

Šiuo konkrečiu tikslu yra įrengta žvilgsnio grandinė, kuri užrakina skydelį ir neleidžia jam iš naujo paleisti, kol gedimas nebus pašalintas. Visos kitos sistemos plokštės gali būti iš naujo paleistos, taip apribojant gamybos sutrikimus.

7.7 pav. Parodyta apsauginio bloko pagrindinė grandinė galinėje plokštėje. Įžeminimo relės kontaktai paprastai yra atidaryti, todėl piloto grandinę galima užbaigti tik tada, kai relė yra įjungta. Relė paprastai įsijungia per bandomojo grandinės transformatoriaus antrinę dalį per elektroninį stiprintuvą. Todėl jos kontaktai uždaro ir paruošia bandomąją grandinę, kai maitinimas yra prijungtas prie skydelio strypo.

Jei įvyksta gedimas, o srovės srautai yra gedimų aptikimo impedancijoje, galimas skirtumas tarp impedanso. Šis galimas skirtumas taikomas elektroniniam stiprintuvui. Stiprintuvo išėjimas nutraukia žemės gedimo relės grandinę, kad relė būtų išjungta, jos kontaktai nutrauktų piloto grandines ir atidarytas kontaktorius.

Elektros išjungimo grandinė, reikalinga lygiagrečiai diskriminacijai, yra pateikta 7.7 pav. Grandinė yra išdėstyta taip, kad antrinis transformatoriaus apvija būtų sujungta tarp žvaigždės impedanso ir gedimų aptikimo varžos, kai kontaktorius yra atidarytas. Prijungimo būdas priklauso nuo įrenginio gaminio. Diagramoje rodomi pagalbiniai kontaktai, valdomi kontaktoriaus mechanizmu.

Kai triktis atsiranda galiniame kabelyje ar mašinoje, grandinė yra baigta, kai tik atsidaro kontaktorius, ir srovė teka gedimų aptikimo varža, lygiai taip pat, jei būtų teka gedimo srovė. Galimas skirtumas skiriamas elektroniniam stiprintuvui, kuris neleidžia relei įjungti ir iš naujo nustatyti.

Tada, kai veikia blokavimas, srovė eina per gedimą, kuris gali būti gerai veikiamas. Dėl šios priežasties blokavimo grandinė turi būti savaime saugi. Įjungus antžeminį nutekėjimą, įsijungia mechaninis skląstis, kuris užfiksuoja vartus ir gali būti atstatytas tik elektrikas su specialiu raktu po to, kai gedimas buvo pašalintas.