Электроустановки, работающие от сети постоянного тока
СОДЕРЖАНИЕ
- Введение
- Понятие электроустановки
- Электроустановки постоянного тока
- Контроль безопасности электроустановок
- Заключение
Введение
Электроснабжение потребителей включает в свою систему использование технологических процессов через различные типы электроустановок и токоприемников.
В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), электроустановка включает в свой состав машины, коммутирующие устройства и аппараты, воздушные (ВЛ) и кабельные (КЛ) линии электропередачи. В состав электроустановки входит различное оборудование, использованное для осуществления помощи, необходимой для преобразования, накопления, различных способов передачи и упорядоченного распределения электрической энергии, и для преобразования электроэнергии в любой другой тип энергии, например, в тепловую или кинетическую.
Понятие электроустановки
Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.
Действующая электроустановка - электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов. По роду тока сети подразделяются:
- сети постоянного тока;
- сети переменного тока.
Электроустановки постоянного тока
В электроустановках постоянного тока с номинальным напряжением электроприемников 110-220-440 В каждый из проводов имеет относительно земли некоторое сопротивление изоляции, распределенное по всей его длине. При этом между «плюсовым» и «минусовым» полюсом через сопротивления изоляции проводов и землю образуется электрическая цепь и протекают некоторые токи утечки.
При нормальном режиме работы токи утечки незначительны. Если сопротивления изоляции каждого из проводов относительно земли одинаковы, то каждый из проводов будет иметь относительно земли напряжение равное 0,5V-ном сети. При замыкании одного из проводов на землю между землей и другим рабочим проводом возникает напряжение, равное полному напряжению сети.
Это значительно увеличивает опасность поражения человека при касании неповрежденного провода. Режим работы электроустановки а этом случае не нарушается, если не применено защитное отключение.
В этих электроустановках должен осуществляться непрерывный контроль изоляции. В электроустановках, применяемых для систем электрической тяги, приняты следующие величины номинальных напряжений электроприемников:
- городской наземный транспорт (трамвай, троллейбус) - 550 В; метрополитен - 750 В;
- магистральные и пригородные железные дороги - 3000 В;
- промышленный электротранспорт: подземный - 250 В; наземный -500 В, 1500 В.
На шинах питающих тяговых подстанций номинальные напряжения приняты на 10% выше, чем на токоприемниках подвижного состава.
В тяговых электрических сетях контактный провод и контактный рельс на метрополитене являются плюсовым полюсом источника постоянного тока, которые изолированы от земли с помощью специальных изоляторов, закрепленных на металлических или железобетонных конструкциях опор контактной сети и других сооружениях.
Ходовые рельсы являются минусовым полюсом источника тока. Все металлические части опор контактной сети и других сооружений заземляются на ходовые рельсы с помощью специальных заземляющих проводников. Заземление электроустановок постоянного тока, находящихся вблизи рельсов, достигается надежным подсоединением заземляемой конструкции к рельсам, используемым в качестве обратного провода при откатке контактными электровозами.
Электроустановки постоянного тока применяются с глухо заземленной или изолированной средней точкой. Ели электроустановки постоянного тока связаны с электроустановками переменного тока (преобразователи), то могут быть применены общие заземляющие устройства. Даже при одном замыкании на землю в электроустановках постоянного тока возможно ложное срабатывание, запинание, увеличение времени возврата, короткое замыкание. В электроустановках постоянного тока при замыкании на землю происходит перезаряд емкости кабелей, что может привести также к ложному срабатыванию. В электроустановках постоянного тока допускается применять амперметры как для прямого включения (до 30 А), так и для включения при помощи наружных шунтов при токах до 7500 А.
Электрическая емкость образуется жилами кабелей, заземленными конструкциями, на которых кабели уложены, и разделяющей их изоляцией. Емкость кабельных сетей в устройствах управления, сигнализации, автоматики примерно 0 2 - 0 3 мкФ / км. Суммарная же емкость между жилами и землей составляет десятки микрофарад. Это опасно как в электроустановках постоянного тока, так и особенно в электроустановках переменного тока.
Промышленный электрифицированный транспорт и электроустановки постоянного тока, работающие по системе провод-земля, являются источниками блуждающих токов.
Автоматические выключатели Электрон предназначены для электроустановок постоянного тока до 400 В и переменного тока до 660 В. Их выпускают двух типов: замедленного (селективного) и мгновенного действия.
Реле тока типов ДТ111 - ДТ117 применяются для защиты электроустановок постоянного тока от протекания тока обратного направления; при работе реле на 220 В последовательно с обмоткой включается сопротивление, устанавливаемое на реле.
Контроль безопасности электроустановок
В эксплуатации осуществляется непрерывный контроль изоляции установок, находящихся под напряжением. Такие устройства устанавливаются в электроустановках постоянного тока с изолированной средней точкой.
Заземлители установок постоянного тока не должны объединяться с заземлителями других систем. Элементы заземлителей должны быть достаточной толщины для предотвращения быстрого разрушения. Если электроустановки постоянного тока связаны с электроустановками переменного тока (преобразователи), то могут быть применены общие заземляющие устройства.
В случаях нарушения изоляции контактной сети, обрыва контактной сети, замыкания разнополярных проводов, неисправности в подвижном составе и т.д. возникают короткие замыкания. Из-за устойчивого горения дуги постоянного тока при коротких замыканиях могут возникнуть пережоги контактных проводов, разрушиться токоприемники и другое электрооборудование, возникнуть пожары на подвижном составе, что может вызвать длительный перерыв в движении подвижного состава и угрозу для жизни людей.
Поэтому в системе электрической тяги предусматривается быстрое, надежное, селективное отключение токов короткого замыкания на поврежденных участках контактной сети с помощью быстродействующих автоматических выключателей постоянного тока, имеющих собственное время отключения порядка 0,04-0,05 сек.
Для обеспечения четкого отключения токов короткого замыкания на участках контактной сети должны быть соблюдены условия, при которых токи короткого замыкания были бы больше максимальных расчетных токов нагрузки линии и установок зашиты быстродействующих линейных выключателей.
Если указанные условия не выполняются, то применяются специальные технические мероприятия, способствующие надежному отключению быстродействующих выключателей. Это позволяет обеспечить также повышенную электробезопасность людей.
Заключение
Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Оборудование в электроустановке, которое осуществляет работу на постоянном токе, используют нулевую точку, относящуюся к глухо-заземленному или изолированному типу.
Список литературы
- Кораблев В. П. Электробезопасность на предприятиях химической промышленности: Справочник. - М.: Химия, 1991. - 237с.
- Кораблев В.П. Меры электробезопасности в химической промышленности. - Москва: Химия, 1983. 176 с.
- Федоров А.А. Справочник электрика промышленных предприятий: Часть 2 / А.А. Федоров – М.: Книга по Требованию, 2014. – 603 с.
- Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.