W Y Ż S Z A |
L A BO R A T O R I U M MIERNICTWA I MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
Nazwisko i imię |
|||
S Z K O Ł A M O R S K A w S Z C Z E C I N I E
WYDZIAŁ MECHANICZNY |
Nr ćw.
|
Temat ćwiczenia Ochrona przeciwporażeniowa |
Przemysław Kowalak
Rok akad. 1997/98 |
||
Data wyk. ćwicz. 09.06.98 |
Data odd. spr. 16.06.98 |
Ocena |
Podpis wykł. |
Rok studiów II MA Zespół nr II
|
|
I. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA
w Sieciach z uziemionym punktem zerowym (TN)
W sieciach z uziemionym punktem zerowym (czteroprzewodowych typu TN-C lub pięcioprzewodowych typu TN-S oraz TN-C-S) ochrona przeciwporażeniowa jest najczęściej realizowana przez stosowanie jednego z poniższych środków:
obniżenie napięcia roboczego do poziomu napięcia bezpiecznego (np. 12 lub 24V) przez zastosowanie transformatorów bezpieczeństwa.
stosowanie sprzętu wykonanego w II klasie ochronności (z podwójną izolacją) oznakowanego na tabliczkach znamionowych symbolemzerowanie
wyłączniki ochronne różnicowo-prądowe
Zerowanie
Zerowanie stosuje się w celu zabezpieczenia człowieka przed możliwością pojawienia się napięcia na obudowie (przewodzącej) urządzenia lub maszyny. Polega na połączeniu obudowy z przewodem ochronnym PE i wykorzystaniu do celów ochrony przeciwporażeniowej zabezpieczeń zwarciowych urządzenia. Prąd zwarcia (gdy nastąpi uszkodzenie izolacji jednej z faz do obudowy) ma spowodować szybkie (dla sieci o napięciu roboczym 380/220V w czasie krótszym od 0,4 s) zadziałanie zabezpieczeń zwarciowych tj. przepalenie bezpiecznika B lub wyłączenie wyłącznika W.
Zerowanie jest skuteczne gdy prąd zwarcia Isw jest co najmniej równy prądowi szybkiego wyłączenia Isw (zapewniającego czas zadziałania zabezpieczenia nie większy od 0,4 s). Wartość prądu Isw określa się na podstawie charakterystyk czasowo-prądowych zabezpieczenia.
WYŁĄCZNIK RÓŻNICOWO-PRĄDOWY
Wyłącznik różnicowo-prądowy przerywa obwód zasilania gdy za wyłącznikiem prąd upływu Ir osiągnie wartość In określoną przez producenta (10, 30, 300 lub 500 mA). Dla ochrony przeciwporażeniowej ludzi stosuje się wartości In = 10 lub 30 mA przy czasie zadziałania t = 0,01 s. Tak krótki czas zadziałania ogranicza skutki działania prądu na organizm człowieka.
Wyłączniki różnicowo-prądowe jednofazowy i trójfazowy działają na tej samej zasadzie analizy sumarycznej wartości prądu zasilania odbiornika. Przy dotknięciu do przewodu fazowego (lub obudowy urządzenia o złym stanie izolacji) za wyłącznikiem prąd rażenia Ir indukuje sygnał k Ir na zaciskach uzwojenia wtórnego transformatora toroidalnego T. Sygnał ten, po wzmocnieniu, wyzwala wyłącznik odłączając zasilanie uszkodzonego obwodu.
Ochrona jest skuteczna, gdy prąd rażenia Ir osiągnie wartość co najmniej In. Producent wyłączników powinien zapewnić zadziałanie wyłącznika różnicowo-prądowego już przy wartościach I = (50 ÷ 100%) In.
rys. 1. Zerowanie.
rys. 2. Wył --> [Author:DA] ącznik nadmiarowo prądowy.
II. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA
w Sieciach z izolowanym punktem zerowym (Ti)
Sieci okrętowe, zarówno 3 x 380 V jak i 3 x 220 V, są sieciami izolowanymi od masy (kadłuba) przez izolowanie punktu zerowego. W sieciach tych, zgodnie z przepisami PRS, kontroli podlega rezystancja izolacji faz względem kadłuba. Oporność izolacji Rf ≥ 1000 k zapewnia bezpieczne wartości prądu rażenia przy dotknięciu jednej z faz i masy kadłuba statku (Icz1 < 10 mA). Przekaźniki upływnościowe typu PU1 realizują kontrolę ciągłą stanu izolacji przez włączenie pomiędzy sieć prądu przemiennego a kadłub napięcia stałego i pomiar prądu upływnościowego z sieci przez rezystancję izolacji do kadłuba. Miliamperomierz współpracujący z przekaźnikiem (wyskalowany w k wskazuje stan izolacji Riz (wartość wypadkowej rezystancji wszystkich trzech faz względem kadłuba)
Przekaźniki upływnościowe wyposażone są w układ alarmowy, który przy spadku wartości RiF poniżej wartości krytycznej (zazwyczaj 30 k) inicjuje alarm akustyczny i optyczny w siłowni.
Sieć okrętowa posiada również pojemności faz względem kadłuba (Cf) powodujące wzrost prądu rażenia ICZ2 powyżej wartości 10 mA przy pojemności Cf > 0,1 F.
Ograniczenie wartości prądu rażenia do bezpiecznej wartości (tj. poniżej 10 mA) można osiągnąć przez kompensację prądu ICZ2 o charakterze pojemnościowym za pomocą indukcyjności rezonansowej (dla warunku rezonansu równoległego XL = XC). Podczas rezonansu (kompensacji pojemności C sieci przez indukcyjność L dławika) prąd rażenia ICZ < 10 mA.
3. BadaniA modelu sieci okrętowej
Lp. |
Cf |
ICZ |
|
F |
mA |
1 |
0 |
5 |
2 |
1 |
33 |
3 |
2 |
70 |
4 |
3 |
82 |
5 |
4 |
88 |
Wykreślić charakterystyki ICZ = f(Cf). Z charakterystyk wyznaczyć graniczne wartości i Cfgr przy których prąd rażenia ICZ nie przekracza wartości bezpiecznej 10 mA.
Wyszukiwarka