Методические указания к пункту 1 задания
Задание и методические указания по выполнению лабораторной работы №5 «Изучение устройств защитного отключения» (для 2012г._Дн.)
Задание
1. Изучить техническое описание дифференциальных выключателей типа УЗО-01 и дифференциальных автоматических выключателей типа ДИФ-101, ДИФ-102 по Каталогу электрооборудования DEKraft. Используя [1], изобразить принципиальную схему подключения однофазной и трехфазной электрической нагрузки к электрической силовой сети посредством дифференциальных выключателей и дифференциальных автоматических выключателей в многолинейном (с подробным изображением основных элементов конструкции выключателей), и в однолинейном исполнении. Описать принцип действия дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя. Назвать их общие и отличительные признаки.
2. Для указанного преподавателем варианта задания записать условное обозначение (в соответствии с общепринятой структурой) и технические характеристики дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя для 2-х полюсного и 4-х полюсного исполнения. Изобразить паспортные защитные характеристики, используя аналоги, приведенные в[1] .
3. Выбрать дифференциальный автомат для защиты трехфазной электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания и защиты обслуживающего персонала от поражений электрическим током. На бланке карты селективности построить время-токовую характеристику для выбранного дифференциального автомата. Характеристику подписать в соответствии с принятой структурой условного обозначения.
Таблица 1
Варианты к п.2 задания
| Наименование характеристик | Значение номинального тока соответствующего первой цифре варианта | |||||||||||
Номинальный ток нагрузки,  | ||||||||||||
Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка),  | Значение номинального отключающего дифференциального тока соответствующего второй цифре варианта | |||||||||||
Таблица 2
Варианты к п.3 задания
| Вторая цифра № варианта | ||||||||||
| Расчетная мощность электроустановки, кВт | ||||||||||
| Номинальный отключающий дифференциальный ток, мА | ||||||||||
| Напряжение сети, В | ||||||||||
| Коэф.мощности | 0,76 |
Дата выдачи задания – 31.10.2012г.
Срок сдачи работы на проверку – на следующем занятии после выполнения работы
Методические указания
Методические указания к пункту 1 задания
1.1 Конструкция и принцип действия УЗО приведены в разделах 2, 3 и 4. Ниже дано описание конкретных образцов.
Технические характеристики УЗО вида дифференциальный выключатель
| Технические характеристики | УЗО-01 | УЗО-02 | ВД1-63 | |||
| Номинальный ток нагрузки In, А -2-х полюсные -4-х полюсные | 16,25,32,40,63,80,100 16,25,32,40,63,80 | 16,25,32,40,63,80,100 16,25,32,40,63,80,100 | ||||
| Число полюсов | 2, 4 | 2, 4 | ||||
| Номинальное напряжение, В | 240/415 | 230/400 | 230/400 | |||
| Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) I∆n, mA | 10,30,100,300 | 30,100,300 | 10,30,100,300 | |||
| Номинальный не отключающий дифференциальный ток (уставка) I∆n0, mA | 0,5 I∆n | |||||
| Номинальная включающая и отключающая способность Im, А | ||||||
| Номинальный условный ток короткого замыкания Inc, А | ||||||
| Износостойкость, циклов не менее | ||||||
| Время отключения (срабатывания) при I∆n, не более сек | 0,05 | 0,04 | ||||
| Сечение подключаемого провода, мм2 | 1-25 | 2,5-50 | ||||
| Степень защиты | IP20 | IP20 | ||||
| Функциональное исполнение | АС | АС | ||||
Краткая характеристика УЗО типа ВД1-63:
· Быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток, без встроенной защиты от сверхтоков.
· Защита человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при повреждениях изоляции.
· Предотвращение пожаров вследствие протекания токов утечки на землю.
· Сохраняет работоспособность при любом напряжении сети (тестирующая цепь функционирует при снижении напряжения до 100 В).
· Не имеют собственного потребления электроэнергии.
· Свыше 50 типоисполнений на 8 номинальных токов от 16 до 100А и 4 номинальных отключающих дифференциальных тока от 10 до 300 мА.
· Широкий диапазон рабочих температур от -40 до +50 °С
· Высокая механическая износостойкость
· Гарантия 3 года.
Конструкция дифференциального автомата представляет собой соединение двух функциональных узлов: электронного модуля дифференциальной защиты и автоматического выключателя серии ВА47-29. Электронный модуль состоит из дифференциального трансформатора тока, электронного усилителя с пороговым устройством, исполнительного электромагнита сброса и источника питания.
При установке рукоятки управления автоматического выключателя в положение "ВКЛ" на электронный модуль поступает напряжение питания. В нормальном режиме работы, при отсутствии дифференциального тока (тока утечки), в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока, и являющимися его первичной обмоткой, протекает рабочий ток нагрузки. Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно противоположно направленные магнитные потоки. Результирующий магнитный поток равен нулю и ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю.
При случайном прикосновении человека к открытым проводящим частям или пробое изоляции на корпус электроустановки по фазному проводнику кроме тока нагрузки протекает дополнительный ток, являющийся для трансформатора тока дифференциальным. Если этот ток превышает значение уставки порогового устройства, последнее подает ток от источника питания на катушку электромагнита сброса, который сдергивает защелку механизма независимого расцепления выключателя и электрическая цепь размыкается.
При этом кнопка "Возврат" выступает из лицевой панели. Для повторного включения необходимо нажать на эту кнопку до фиксации и взвести рукоятку дифференциального автоматического выключателя.
Для осуществления периодического контроля исправности дифференциального автоматического выключателя используется цепь тестирования. При нажатии на кнопку "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Немедленное срабатывание дифференциального автоматического выключателя означает исправность всех его элементов.
Технические характеристики УЗО вида дифференциальный автомат типа АД 12, АД 14
| Технические характеристики | АД 12, АД 14(ИЭК) | ДИФ-101(DEKraft) |
| Соответствуют стандартам | ГОСТ Р 51327. 1-99, ТУ 99 АГИЕ.641243.039 | ГОСТ Р 51327. 1-99, НПБ 243-97 |
| Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В | 230/400 | 230/400 |
Номинальный ток  , А | 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 | 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60 |
Номинальный отключающий дифференциальный ток  , мА | 10, 30, 100, 300 | 10, 30, 100 |
| Номинальная отключающая способность, А | ||
| Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока | АС | АС |
| Время отключения при номинальном дифференциальном токе, мс | Менее 100 | |
| Число полюсов | 2,4 | 2,4 |
| Условия эксплуатации | УХЛ4 | - |
| Степень защиты выключателя | IP 20 | IP 20 |
| Износостойкость, циклов В-О, не менее | 10 000 | 2 000 |
| Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2 | ||
| Наличие драгоценных металлов (серебро), г/полюс | 0,6  2,0 | - |
| Масса (2/4-х полюсные), кг | 0,25 / 0,45 | - |
Краткая характеристика АД 12, АД 14:
· Быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток, со встроенной защитой от сверхтоков.
· Три вида защиты: защита человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при повреждениях изоляции; предотвращение пожаров, возникающих вследствие протекания токов утечки на землю;защита от перегрузки и короткого замыкания.
· Сохраняет работоспособность при пониженном напряжении сети (до 50 В).
· Улучшенная конструкция модуля дифференциальной защиты.
· Около 50 типоисполнений на 9 номинальных токов от 6 до 63А и 4 номинальных отключающих дифференциальных тока от 10 до 300 мА.
· Индикация срабатывания от дифференциального тока.
· Широкий диапазон рабочих температур от –25 до +40 °С.
· Высокая механическая износостойкость.
· Гарантия 3 года.
Сходство и различия дифференциального выключателя и дифференциального автоматического выключателя.
Сходство
· Одинаковый принцип контроля тока утечки – с использованием дифференциального трансформатора тока
· Одинаковый способ защиты персонала – путем отключения от электрической сети всех рабочих проводников, подходящих к электроустановке с использованием высоконадежного механического расцепителя с мощной контактной группой и механизмом взвода отключающих пружин с индикатором положения.
· Одинаковый способ проверки работоспособности – путем искусственно создаваемого дифференциального тока с использованием специальной электрической цепи тестирования.