Сделай Сам (Знание) 2000-04, страница 56

и 220 J_y= - =-.

^RH3.H ^{+ R}TO.n ^RH3.H ⁺

Приводим вычисления.

^Rh3.H ^{= 500 K}°^M; Jy = 0,43 мА; ^rh3.h ⁼ кОм; J_y = 10 мА;

^RH3.H ⁼ 0; Jy ⁼ 22 мА.

Как замечаем, с уменьшением R_H3H токи утечки пропорционально возрастают.

Далее определяем токи утечки J_y и токи через тело человека J₄ при его прикасании к баку с водой. При расчетах имеем в виду, что сопротивления тела человека и его обуви и сопротивление подставки соединены параллельно, и токи утечки с насоса распределяются по телу человека и подставке обратно пропорционально их величинам. При расчетах сопротивлениями малых величин пренебрегаем. Приводим вычисления.

R_H3H=500 кОм J_y=0,435 мА J₄=0,273 мА; R_H3H=16,75kOm Jy=10 мА J₄=4,77mA; Rjj_{3 н}=10 кОм J_y=14,4 мА J₄=6,9 мА

Ток величиной 6,9 мА вызывает судороги и боль по всей руке, и пальцы рук непроизвольно судорожно сжимают электрод.

При R_ra._H ⁼ 0 фаза оказывается на корпусе насоса (пробой изоляции), соответственно бак с водой становится под ■напряжением 220 В по отношению к земле, представляя смертельную опасность для окружающих людей. При прикасании человека (в обуви) к баку J_y = 42 мА, а через него проходит ток 20 мА, ток такой величины парализует руки немедленно, дыхание становится затрудненным, человек теряет способность контролировать свои действия и не может освободиться самостоятельно от зажатого в руке проводника. А при его прикасании без изолирующей обуви ток через тело человека будет равным 220 мА, который является смертельно опасным. В данном примере автоматический выключатель QF, от которого запитан погружной насос, не реагирует ни на утечки токов и замыкание фазы на корпус (зануление корпуса насоса при замыкании фазы на него вызвало бы ток короткого замыкания (К.З.) и мгновенное отключение автоматического выключателя и отсоединение поврежденного насоса

от сети, но так как корпус не занулен и отключение автомата не происходит). Поэтому непременным условием применения погружного насоса должно быть запитывание его через устройство защитного отключения (УЗО), которое, являясь единственно надежной защитой человека при его работе и осуществляя непрерывный контроль изоляции его токоведущих частей, автоматически и мгновенно отключает насос при: появлении тока утечки, равного его уставки, вследствие снижения сопротивления изоляции относительно корпуса, замыкании фазы на корпус, случайном прикосновении человека к насосу с поврежденной изоляцией непосредственно или через воду и коротком замыкании в самом насосе или питающем кабеле. Электротехническая промышленность выпускает УЗО нескольких типов с разными уставками на отключение 10, 30 и 100 мА. УЗО с уставкой 10 мА отключает насос от сети при токе утечки J_y > 10 мА. В вышеприведенном примере это происходит при Rje, н < 12 кОм, а в случае прикасания человека к баку — при Rj,_{3 н} < < 16,75 кОм. Запитывание насосов через УЗО очень важно в условиях повышенной опасности (влага), когда автомат QF не обеспечивает отключение насоса от сети.

УЗО (см. рис. 21) состоит из автоматического выключателя с катушкой расцепления КР, трансформатора тока утечки ТТУ, усилителя У и кнопки проверки SB исправности устройства. Автоматический выключатель QF служит для включения и отключения цепей и защиты от токов К.З. в самом насосе и силовом кабеле.

Принцип работы УЗО очень простой и заключается в следующем. Из вышеприведенного примера видим, что при сопротивлении изоляции насоса R > 500 кОм ток утечки очень незначительный и сумма магнитных потоков в трансформаторе ТТУ, создаваемых уходящим и приходящим токами, близка к нулю, и напряжение, индуктируемое во вторичной повышающей обмотке трансформатора, очень мало. А при снижении сопротивления изоляции токоведущих частей насоса появляется ток утечки Jy, возвращающийся в силовой трансформатор через землю и нейтраль трансформатора, минуя ТТУ, и при этом сумма токов через него не будет равна нулю (в фазовом проводе ток больше, чем в нулевом на величину тока утечки) и в результате в его вторичной обмот

54