85881

Изучение устройства, технических характеристик УЗО управляемого дифференциальным током

Лабораторная работа

Экономическая теория и математическое моделирование

Цель работы: Изучить принцип работы и исследовать защитные характеристики УЗО 4Р 16А. Изучить по инструкционно-технологической карте устройство технические характеристики УЗО 4Р 16А. Изучить методику измерения отключающего дифференциального тока УЗО.

Русский

2015-03-31

107 KB

0 чел.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО  «ПРУЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ       

АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

Рассмотрено на заседании ЦМК

преподавателей спецдисциплин отделения

«Энергетическое обеспечение

сельскохозяйственного производства»

Протокол №  ____  от___________   200___ г.   

Председатель  __________________________

          

Дисциплина  «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

АГРЕГАТОВ»

Лабораторная   работа  №

Тема: Изучение устройства, технических характеристик УЗО управляемого дифференциальным током.

Цель работы: Изучить принцип работы и исследовать защитные характеристики УЗО 4Р 16А.

Время выполнения работы – 2 часа

Место выполнения работы – лаборатория «Электрооборудование сельскохозяйственного производства»

Дидактическое и методическое обеспечение: лабораторный стенд №1, литература: В.С.Олейник Практикум по автоматизированному электроприводу.- М.: Колос, 1978; И.Ф.Кудрявцев и др. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. -М.: Колос, 1988

Техника безопасности и пожарная безопасность на рабочем месте.

(Отдельная инструкция №91)

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1.1 Работа в лаборатории.

1.1. Пройти контроль (самоконтроль) или входное тестирование.

1.2. Подготовить рабочее место выполнению работы.

1.3. Выполнить операции согласно методических указаний к выполнению задания.

1.4. Подвести итог и сделать выводы.

1.5. Убрать рабочее место.

1.6 .Оформить и защитить отчет.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

2.1. Изучить по инструкционно - технологической карте устройство, технические характеристики УЗО 4Р 16А.

2.2. Изучить методику измерения отключающего дифференциального тока УЗО.

2.3. Изучить методику измерения времени отключения УЗО.

2.4. Собрать схему измерения тока утечки, произвести измерения.

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ.

   УЗО состоит из суммирующего трансформатора тока, чувствительного отключающего реле, механизма отключения с контактной системой и цепи контроля (рис. 1). Через окно трансформатора тока пропускаются все рабочие проводники (L1,L2, L3, N). Если за местом установки УЗО будет протекать ток в землю или в защитный проводник РЕ, например, в случае замыкания на корпус или случайного прикосновения человека к токоведущей части, векторная сумма токов в рабочих проводниках, пропущенных через трансформатор тока, будет иметь значение отличное от нуля, то есть появится дифференциальный ток. Наличие дифференциального тока обуславливает появление электродвижущей силы во вторичной обмотке трансформатора тока, которая посредствам отключающего реле приводит в действие механизм отключения. Таким образом, происходит быстрое отключение поврежденной части сети. В соответствии с первым законом Кирхгофа нормальная работа УЗО обеспечивается и при несимметричной нагрузке. То же самое имеет место при неполном числе рабочих проводников (трехфазные электроприемники без проводника N).

   Работа отключающего реле с постоянным магнитом основана на принципе суперпозиции (наложения) двух магнитных полей: магнитного поля постоянного магнита и переменного магнитного поля, создаваемого управляющей обмоткой (катушкой возбуждения). При включенных контактах УЗО якорь реле притянут к ярму катушки вследствие действия магнитного поля постоянного магнита. Противодействующая сила растянутой пружины направлена на оттягивания якоря. После появления на управляющей обмотке из-за наличия дифференциального тока, электродвижущей силы происходит наложение постоянного и переменного магнитного полей. В определенный момент отрицательного полупериода переменного тока в управляющей катушке при превышении величины дифференциального тока заранее установленного значения, регулирующая энергия магнитного поля окажется меньше потенциальной энергии пружины, что вызывает мгновенное отпадение якоря, воздействующего на механизм свободного расцепления, и размыкания контактов. Повторное включение производится вручную при помощи ручки управления. Потребляемая мощность УЗО при его срабатывании составляет около 10-4 Вт, что во много раз меньше, чем можно было бы достичь, используя обычную конструкцию реле с втягиванием якоря в катушку. Конструкция отключающего реле позволяет получить значение потребляемой мощности около 50 мкВт.

   Примечание: В данной главе описан принцип работы УЗО, функционально независимых от напряжения питания.

   Из принципа действия УЗО следует, что в случае короткого замыкания между рабочими проводниками (без земли) УЗО не срабатывает. Не произойдет отключение и в случае возникновения тока перегрузки. Таким образом, УЗО не способно квалифицировать наличие перегрузки или короткого замыкания, при котором ток повреждения не протекает по земле или защитному проводнику, как аварийное состояние сети.

   В связи с тем, что УЗО не защищает цепь от сверхтоков, эту защиту должны обеспечить дополнительно устанавливаемые (добавочные) предохранители или автоматические выключатели. Причем значение их номинального тока указывает изготовитель УЗО. Параметры добавочного предохранителя или автоматического выключателя определяют устойчивость УЗО к короткому замыканию. Поэтому для характеристики УЗО, в части воздействия на него токов короткого замыкания, часто употребляют более точный термин – условная устойчивость к короткому замыканию. Другим решением проблемы является использование УЗО со встроенной максимальной токовой защитой.

Типоисполнение УЗО.

   Классификация УЗО, управляемых дифференциальным током, может быть произведена следующим образом:

   - согласно способу монтажа: для фиксированного монтажа в распределительных щитах и мобильного монтажа (адаптеры для штепсельных розеток) – согласно функциональной зависимости от напряжения питания:

     FI – функционально независимые,

     DI – функционально зависимые,

     HFI – функционально условно зависимые.

   - согласно конструкции механизма отключения: с прямым отключением (механизм отключения является составной частью УЗО) и непрямым отключением, в качестве детектора используется суммирующий трансформатор тока, анализатора – отключающее реле, отключающего устройства – контактор или автоматический выключатель);

   - согласно числу полюсов: двухполюсные и четырехполюсные;

   - согласно выдержке времени при отключении: без задержки срабатывания, с задержкой срабатывания – тип G, и селективные – тип S;

   - согласно виду защиты от сверхтоков: без встроенной максимальной токовой защиты и со встроенной максимальной токовой защитой.

Измерение отключающего дифференциального тока УЗО

   Все требования, предъявляемые к защитной мере посредством УЗО, связаны с номинальным отключающим дифференциальным током I∆н. Поэтому утверждение о том, что защита, управляемая дифференциальным током, доказуемо проверена, если наличие в цепи дифференциального тока, равного I∆н, вызывает срабатывание защиты, является вполне заданным. Временные показатели срабатывания УЗО, соответствующие значению дифференциального тока I∆н  и кратным ему величинам, не должны превышать приведенные в паспорте. На практике значения времени срабатывания УЗО обычно ниже нормируемых. Принципиально способ проверки срабатывания УЗО под воздействием дифференциального тока при проведении ревизии не отличается от метода квалификационных испытаний в испытательном центре.

   На рис. 3 представлены принципиальные схемы измерения минимального отключающего дифференциального тока УЗО и на рис. 4 - зависимости постепенного нарастания значения дифференциального тока от времени в процессе определения значения минимального отключающего дифференциального тока УЗО.

   При измерении отключающего дифференциального тока не следует забывать, что УЗО может срабатывать при значении I∆, превышающем 0,5 I∆н, и должно обязательно сработать при I∆н = I∆н.

   При использовании доступных приобретению измерительных приборов для ревизионных проверок результаты измерений могут отличаться. Учитывая, что за достоверность измерений отвечает изготовитель измерительных приборов, в процессе ревизии необходимо работать согласно инструкциям, прилагаемым к этим приборам.

Измерение времени отключения УЗО.

   Измерение времени отключения УЗО, как уже было отмечено ранее, осуществляется при протекании через него определенных значений дифференциального тока - I∆н, 2 I∆н, 5 I∆н. В соответствии со стандартом МЭК 60 364-6-61 время отключения при ревизии может быть измерено согласно указаниям, приведенным в стандарте МЭК 61008. На рис. 5 показаны обычно получаемые значения времени отключения УЗО разных типов при испытании дифференциальным током, равным I∆н. Измерения времени отключения УЗО при ревизиях не обязательно.

Определение порога срабатывания (дифференциального отключающего тока -1 I∆) УЗО.

   1. Отключить от установленного в электроустановке УЗО цепь нагрузки с помощью двухполюсного автоматического выключателя. В том случае, если в электроустановке применен однополюсный автоматический выключатель, при выполнении данного измерения для достижения необходимой точности необходимо отсоединить и нулевой рабочий проводник.

   2. С помощью гибких проводников подключить к указанным на схеме клеммам УЗО измерительную цепь с переменным резистором и миллиамперметром. Переменный резистор первоначально должен находиться в положении максимального сопротивления.

   3. Плавно снижать сопротивление резистора.

   4. Зафиксировать показание миллиамперметра в момент срабатывания УЗО.

   5. Зафиксированное значение тока является отключающим дифференциальным током - I∆ данного экземпляра УЗО, которое согласно требованиям стандарта ГОСТ Р50807-95 должно находиться в диапазоне 0,5 I∆н - I∆н.

В том случае если I∆н выходит за границы данного диапазона УЗО подлежит замене.

Измерение тока утечки в зоне защиты УЗО.

Измерение тока утечки по данной методике возможно только при условии применения электромеханических УЗО, например, АСТРО*УЗО, поскольку электромеханические УЗО обладают высокой стабильностью порога срабатывания (I∆ ±5%).

   1. Подключить к УЗО цепь нагрузки с помощью автоматического выключателя.

   2. С помощью гибких проводников подключить к указанным на схеме клеммам УЗО измерительную цепь с переменным резистором и миллиамперметром. Переменный резистор первоначально должен находиться в положении максимального сопротивления.

   3. Плавно снижать сопротивление резистора.

   4. Зафиксировать показание миллиамперметра в момент срабатывания УЗО - Iизм.

   5. Зафиксированное значение тока Iизм, используется для расчета Iут, по следующей формуле: Iут = I∆ - Iизм.

   6. Значение Iут, рассчитанное по вышеприведенной формуле, является искомым "фоновым " током утечки данной электроустановки.

Выявление дефектных цепей электроустановки.

   Если определенное по данной методике значение тока утечки Iут в зоне защиты УЗО превышает 1/3 номинального отключающего дифференциального тока УЗО, то это означает что в зоне защиты имеется дефектная цепь.

   Для обнаружения дефектных цепей электроустановки проводят измерение тока утечки по вышеизложенном методике с последовательным отключением электрических цепей и электроприемников.

   После устранения дефекта изоляции, являющегося причиной повышенного тока утечки, необходимо провести повторное измерение тока утечки в электроустановке в целом.

Методика определения порога срабатывания УЗО, измерения тока утечки

в зоне защиты УЗО, выявление дефектных цепей электроустановки.

   Перечень приборов для проведения данных измерений:

1. Миллиамперметр переменного тока (О ч 300 мА),

2. Переменный резистор (100Вт, 0,5 ч 300 кОм).

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Наименование, цель работы.

2. Паспортные данные УЗО и оборудования.

3. Схема измерения тока утечки.

4. Результаты измерений.

5. Анализ и выводы по результатам работы.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВЫПРОСЫ.

1. Назначение УЗО, принцип работы.

2. Методика определения времени отключения.

3. Методика измерения отключающего дифференциального тока.

4. Понятие тока утечки, дифференциального тока, номинального тока УЗО.

5. Типы УЗО и их выбор.

Рисунок 6. Схема измерения тока утечки.


АСТРО*УЗО

сеть

агр

Iут

Zут

AB

I∆

mA

R

2

1

N

N

I

PP

L3

L2

L1

IS

IF

I=IF+IS

I

IF-ток повреждения

Is-ток утечки

I-дифференциальный ток

Отключающее реле

Р

Т

Трансформатор тока

Суммирующий

Повреждение

RB

PEN

Потребитель

RA

Резистор

Контрольная кнопка ТЕСТ

ВМ

Механизм отключения

Защитные предохранители

(ограничительные УЗО типа - )

Цель задержки – УЗО типов B, S

N


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1401. Исследование особенностей назначения пенсии за выслугу лет федеральным государственным гражданским служащим 134 KB
  Назначения пенсии за выслугу лет федеральным государственным гражданским служащим в Российской Федерации. Правовой статус федерального государственного гражданского служащего по российскому законодательству. Порядок рассмотрения заявления о назначении пенсии за выслугу лет федеральным государственным гражданским служащим
1402. Календарне планування. 673.5 KB
  Календарне планування – використання мережевої моделі для визначення моментів початку і кінця операцій програми. Виявляються критичні операції, які впливають на тривалість програми, і некритичні операції, які мають резерви часу. Резерви часу можна використати для оптимізації потреб в ресурсах.
1403. Перехідні процеси. Загальна характеристика. Закони комутації. 481.5 KB
  Перехідні процеси відбуваються лише у колах, до складу яких входять реактивні елементи.
1404. Разработка приложений в системе C++ Builder 2007 методами визуального программирования 641.48 KB
  Получить навыки работы с системой C++Builder 2007, научиться разрабатывать простейшие приложения средствами системы C++Builder для выполнения в операционной системе Windows, ознакомиться с некоторыми визуальными компонентами системы C++Builder, предназначенными для программирования пользовательского интерфейса.
1405. Программирование пользовательского интерфейса с использованием меню и стандартных диалоговых окон 240.3 KB
  Компоненты главного и контекстного меню. Компоненты стандартных диалоговых окон открытия и сохранения файлов. Компонент стандартного диалогового окна для выбора цвета. Компонент стандартного диалогового окна для выбора шрифта. Компонент стандартного диалогового окна для установки параметров принтера. Компонент стандартного диалогового окна для настройки параметров вывода документа на принтера. Компоненты стандартных диалоговых окон поиска и замены текста.
1406. Комплексные стенды для оценки тягово-скоростных и тормозных свойств автомобиля 53.81 KB
  Тормозные и тягово-скоростные свойства автомобиля оказывают комплексное влияние на безопасность, производительность транспортного процесса, топливную экономичность автомобиля и экологию окружающей среды. Необходимость объективного и качественного контроля этих свойств при эксплуатации автомобиля очевидна.
1407. Польові транзистори 557.5 KB
  Польові транзистори - це транзистори, які керуються полем вхідного сигналу. Струм у навантаженні створюється носіями заряду одного типу. Розрізняють польові канальні транзистори, або транзистори з p-n переходом, та МДН транзистори, або метал-діелектрик-напівпровідник, з ізольованим затвором. Якщо роль діелектрика відіграє двоокис кремнію, тоді мають МОП транзистори.
1408. Операційні підсилювачі (ОП, ОУ) 366.5 KB
  Операційні підсилювачі (ОП, ОУ) - це різновид ППС у інтегральному виконанні. Як правило використовується схема ППС з диференційним входом. ОП має інвертуючі та неінвертуючі входи.
1409. Абай Кунанбаев как основоположник казахской письменной литературы 25 KB
  Кунанбаев (1845, Чингизские горы, ныне Семипалатинской области - 1904, там же), казахский поэт-просветитель, родоначальник новой письменной казахской литературы