Содержание
Защитное отключение
Защитным
отключением называют
быстродействующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение
электроустановки
напряжением до 1000В при возникновении в ней опасности поражения
электрическим
током. Такая опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус,
снижении
сопротивления изоляции ниже определенного значения и в случае
прикосновения
человека к находящейся под напряжением токоведущей части. В таких
ситуациях
мерой защиты может быть лишь быстрое отключение соответствующего
участка
электросети в целях разрыва цепи тока через человека.
Время
срабатывания современных устройств
защитного отключения (УЗО) не превышает 0,03…0,04 с. При уменьшении
времени
протекания тока через человека снижается опасность поражения. Так, в
бытовых
электроустановках переменного тока частотой 50 Гц напряжением до 1000В
практически безопасным можно считать действие напряжения прикосновения
100, 200
и 220 В соответственно в течение 0,2, 0,1 и 0,01…0,03 с.
Устройства
защитного отключения
применяют в сетях любого напряжения и с любым режимом нейтрали, хотя
наиболее
они распространены в сетях до 1000 В. В сетях с заземленной нейтралью
УЗО
обеспечивают безопасность при замыкании фазы на корпус и при снижении
сопротивления изоляции сети ниже некоторого значения, а в сетях с
изолированной
нейтралью — еще и безопасность прикосновения человека к
находящейся под
напряжением токоведущей части электроустановки. Однако эти свойства
также
зависят от типа устройства защитного отключения и параметров
электроустановки.
Различают
несколько типов УЗО в
зависимости от входных величин, на которые они реагируют. К таким
величинам
относят: потенциал корпуса электроустановки, ток замыкания на землю,
напряжение
нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, напряжение
фазы
относительно земли, оперативный ток.
На
рисунке 8.7 приведена принципиальная
схема УЗО, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли.
Преобразователем служит реле максимального напряжения KV, включенное
между защищаемым корпусом электроустановки и
вспомогательным заземлителем Rв.
Рис.
8.7. Схема УЗО, реагирующего
на напряжение корпуса
электроустановки относительно земли:
Rз — сопротивление заземлителя; М —
электродвигатель
Электроды вспомогательного
заземлителя размещают в зоне нулевого потенциала на расстоянии не ближе
15…20м от заземлителей корпуса или нулевого провода. При пробое фазы
на
корпус на нем появляется напряжение относительно земли. Если оно
превысит
12…24 В, то срабатывает реле напряжения К V и разрывает цепь катушки
управления КМ. Сердечник катушки освобождается и размыкает контакты
КМ1…3
магнитного пускателя. Кнопка SB служит для контроля исправности
УЗО (при включении его в работу, а также периодически не реже одного
раза в
квартал). Защитное отключение эффективно в любых электроустановках, но
особенно
в случаях, когда по каким-либо причинам трудно выполнить заземление или
зануление или при высокой вероятности случайного прикосновения к
токоведущим
частям (во время эксплуатации передвижных электроустановок, а также
стационарных,
расположенных в районах с плохо проводящими грунтами и т.
п.).
Полезная информация:
Защитное отключение. Электробезопасность
Защитным отключением называется устройство, быстро (не более 0,2 с) автоматически отключающее участок электрической сети при возникновении в нем опасности поражения человека током.
Такая опасность может возникнуть, в частности, при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при появлении в сети более высокого напряжения; при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением. В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров; например, могут измениться напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение фаз относительно земли, напряжение нулевой последовательности и др. Любой из этих параметров, а точнее говоря — изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т.
е. автоматическое отключение опасного участка сети.
Основными частями устройства защитного отключения являются прибор защитного отключения и автоматический выключатель.
Прибор защитного отключения — совокупность отдельных элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя. Этими элементами являются: датчик — устройство, воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в соответствующий сигнал. Как правило, датчиками служат реле соответствующих типов; усилитель, предназначенный для усиления сигнала датчика, если он оказывается недостаточно мощным; цепи контроля, служащие для периодической проверки исправности схемы защитно-отключающего устройства; вспомогательные элементы — сигнальные лампы, измерительные приборы (например, омметр), характеризующие состояние электроустановки и т. п.
Автоматический выключатель — устройство, служащее для включения и отключения цепей, находящихся под нагрузкой, и при коротких замыканиях.
Он должен отключать цепь автоматически при поступлении сигнала от прибора защитного отключения.
Типы устройств. Каждое защитно-отключающее устройство в зависимости от параметра, на который оно реагирует, может быть отнесено к тому или иному типу, в том числе к типам устройств, реагирующих на напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение фазы относительно земли, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, оперативный ток и др. Ниже в качестве примера рассмотрено два типа таких устройств.
Защити отключающие устройства, реагирующие на напряжение корпуса относительно земли, имеют назначение устранить опасность поражения током при возникновении на заземленном или запуленном корпусе повышенного напряжения. Эти устройства являются дополнительной мерой защиты к заземлению или занулению.
Принцип действия — быстрое отключение от сети установки, если напряжение ее корпуса относительно земли окажется выше некоторого предельно допустимого значения Uк.
доп, вследствие чего прикосновение к корпусу становится опасным.
Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 76. Здесь в качестве датчика служит реле максимального напряжения, включенное между защищаемым корпусом и вспомогательным заземлителем RB непосредственно или через трансформатор напряжения. Электроды вспомогательного заземлителя размещаются в зоне нулевого потенциала, т. е. не ближе 15—20 м от заземлителя корпуса R3 или заземлителей нулевого провода.
При пробое фазы на заземленный или зануленный корпус вначале проявится защитное свойство заземления (или зануления), благодаря которому напряжение корпуса будет ограничено некоторым пределом UK. Затем, если UK окажется выше заранее установленного предельно допустимого напряжения Uк.доп, срабатывает защитно-отключающее устройство, т. е. реле максимального напряжения, замкнув контакты, подаст питание на отключающую катушку и вызовет тем самым отключение установки от сети.
Рис. 76. Принципиальная схема защитно-отключающего устройства, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли:
1 — корпус; 2 — автоматический выключатель; НО — катушка отключающая; H — реле напряжения максимальное; R3 — сопротивление защитного заземления; RB — сопротивление вспомогательного заземления
Применение этого типа защитно-отключающих устройств ограничивается установками с индивидуальными заземлениями.
Защитно-отключающие устройства, реагирующие на оперативный постоянный ток, предназначены для непрерывного автоматического контроля изоляции сети, а также для защиты человека, прикоснувшегося к токоведущей части, от поражения током.
В этих устройствах сопротивление изоляции проводов относительно земли оценивается величиной постоянного тока, проходящего через эти сопротивления и получаемого от постороннего источника.
При снижении сопротивления изоляции проводов ниже некоторого заранее установленного предела в результате повреждения или прикосновения человека к проводу постоянный ток возрастет и вызовет отключение соответствующего участка.
Принципиальная схема этого устройства показана на рис. 77. Датчиком служит реле тока Т с малым током срабатывания (несколько миллиампер). Трехфазный дроссель — трансформатор ДТ предназначен для получения нулевой точки сети. Однофазный дроссель Д ограничивает утечку переменного тока в землю, которому он оказывает большое индуктивное сопротивление.
Рис. 77. Принципиальная схема защитно-отключающего устройства, реагирующего на оперативный постоянный ток: *
1 — автоматический выключатель;
2 — источник постоянного тока; КО — катушка отключения выключателя; ДТ — дроссель трехфазный; Д — дроссель однофазный; Т — реле тока; R1, R2, R3 — сопротивления изоляции фаз относительно земли; Ram — сопротивление замыкания фазы на землю
Постоянный ток Iр, получаемый от постороннего источника, протекает по замкнутой цепи: источник — земля — сопротивление изоляции всех проводов относительно земли — провода — трехфазный дроссель ДТ — однофазный дроссель Д — обмотка реле тока Т — источник тока.
Величина этого тока (А) зависит от напряжения источника постоянного тока Uист и общего сопротивления цепи:
где Rд — суммарное сопротивление реле и дросселей, Ом;
Ra — суммарное сопротивление изоляции проводов R1, R2, R3 и замыкания фазы на землю R3M.
При нормальном режиме работы сети сопротивление Rd велико, и поэтому ток Iр незначителен.
В случае же снижения сопротивления изоляции одной (или двух, трех фаз) в результате замыкания фазы на землю или на корпус, либо в результате прикосновения к фазе человека сопротивление Rэ уменьшится, а ток Iр возрастет и, если он превысит ток срабатывания реле, произойдет отключение сети от источника питания.
Область применения этих устройств — сети небольшой протяженности напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.
Полезная информация:
Что такое система аварийного отключения?
Добро пожаловать в очередную статью от RealPars! Сегодня мы узнаем, что такое система аварийного отключения или ПАЗ.
Аварийное отключение и аварийный останов
Итак, что такое система аварийного отключения? Рассмотрим небольшую систему управления сборкой игрушечной машинки.
У нас есть несколько частей, которые нужно отправить в определенное место. У нас есть два комплекта колес, основание, к которому крепятся колеса, и корпус автомобиля, который находится на завершенном основании. Звучит просто, правда?
Ну, а что будет, если с системой управления возникнут проблемы и детали будут собраны не в том порядке?
В этом случае, чтобы предотвратить повреждение машины, оператор может выбрать аварийную остановку, чтобы иметь возможность быстро остановить машину и обеспечить безопасный вход.
Это предпосылка того, что используется практически в любой системе управления, о которой вы только можете подумать, во всем мире.
В примере с игрушечным автомобилем демонстрируется функция аварийной остановки, тогда как в этой статье мы узнаем о функции аварийной остановки, которая немного отличается от стандартной функции аварийной остановки.
Что аварийный останов делает, а аварийный останов не делает, так это способность обнаруживать потенциально опасные условия и реагировать на них, отключая систему для защиты персонала, объектов и даже окружающей среды.
Как работает система аварийного отключения
Теперь мы рассмотрим аварийное отключение в реальных условиях в нефтегазовой отрасли.
В нефтяной и газовой промышленности аварийное отключение представляет собой систему безопасности, предназначенную для сведения к минимуму последствий аварийной ситуации, такой как отказ, снижение вероятности затопления, выброса опасных материалов или возникновения пожара.
Обычно это делается путем мониторинга состояния установленных на месте датчиков, клапанов, отключающих реле и входов в систему управления в качестве аварийных сигналов.
Система управления способна проводить анализ типа причины и следствия, которые предназначены для защиты объекта.
Аварийный останов не обязательно должен полностью останавливать всю установку. Иногда это может быть более опасно.
Система минимизирует последствия. Это может быть сокращение количества доступных элементов установки или отключение части систем.
В случае пожара система управления противопожарной заслонкой может блокировать существующие средства управления, открывая или закрывая вентиляционные отверстия по мере необходимости и закрывая противопожарные двери.
Применение систем аварийного отключения
Существует множество примеров того, для чего может использоваться система аварийного отключения. Итак, давайте рассмотрим некоторые из них.
1. Система изоляции запасов углеводородов
В системе, которая изолирует запасы углеводородов, очень важно, чтобы система аварийного отключения была эффективной, чтобы ничего не выбрасывалось в атмосферу.
2. Система аварийной вентиляции
Еще одним важным применением аварийного отключения является система аварийной вентиляции.
При обнаружении проблемы, требующей быстрого сброса давления, очень важно, чтобы система безопасности могла обнаруживать проблему и реагировать на нее или даже обнаруживать ее до того, как она станет таковой.
Примером системы аварийной вентиляции может быть система обнаружения дыма.
При обнаружении пожара система, скорее всего, отключит все оборудование предприятия для сдерживания пожара, не позволяя кислороду поступать, чтобы оно могло гореть, но при обнаружении дыма они могут захотеть выпустить дым, поэтому включение установки оборудование для этого.
В этой статье вы можете узнать больше о системах обнаружения дыма и пожарной сигнализации.
Системы аварийного отключения обычно имеют собственный логический контроллер, который реагирует на сбои намного быстрее, чем обычная система ПЛК.
Миллисекунды считаются и могут быть разницей между проблемой и катастрофическим сбоем.
Что такое уровень полноты безопасности?
Системы безопасности используют классификацию, основанную на риске и вероятности. Это называется уровнем полноты безопасности или сокращенно SIL. Существует 4 уровня SIL;
1. Полнота безопасности, уровень 1 (SIL 1)
Уровень SIL 1 представляет собой целостность, необходимую для предотвращения относительно незначительных инцидентов, и может быть обеспечена определенной степенью отказоустойчивости конструкции с использованием руководящих принципов, соответствующих надлежащей практике.
2. Уровень полноты безопасности 2 (SIL 2)
Уровень SIL 2 представляет целостность, позволяющую избежать более серьезных, но ограниченных происшествий, некоторые из которых могут привести к серьезной травме или смерти одного или нескольких человек.
3. Уровень полноты безопасности 3 (SIL 3)
Уровень SIL 3 представляет целостность, необходимую для предотвращения серьезных инцидентов, связанных с рядом смертельных случаев и/или серьезных травм.
4. Уровень полноты безопасности 4 (SIL 4)
Уровень полноты безопасности 4 представляет собой уровень целостности, необходимый для предотвращения катастрофических аварий.
При проектировании системы безопасности требуемый уровень и связанный с ним риск учитываются с помощью матрицы безопасности.
При этом будет рассмотрен каждый из рисков, и к ним будет привязана вероятность и последствия, чтобы достичь требуемого уровня полноты безопасности, необходимого для системы безопасности.
Вау! Это много, чтобы понять, и мы понимаем, что вам нужно прочитать эту статью еще раз, чтобы снова все это понять!
Резюме
Системы безопасности представляют собой, по существу, отдельные системы управления, которые прерывают основные контроллеры ПЛК в аварийных условиях, таких как сценарий аварийного отключения.
В отличие от кнопки аварийного останова на панели или внутри машинного отсека, система аварийного останова может обнаруживать потенциальные отказы на основе полевых датчиков, клапанов и реле отключения и реагировать быстрее, чем мы, люди, чтобы остановить эскалацию небольшого проблема превращается в катастрофу!
Каждому аварийному сигналу в системе присваивается рейтинг, основанный на вероятности его возникновения и последствиях в случае его возникновения.
Чем выше потенциальные последствия, тем выше должен быть рейтинг целостности системы безопасности.
Конечно, могут быть задействованы и другие факторы, но они разрабатываются и реализуются в каждом конкретном случае.
У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.
The RealPars Team
Поиск:
Инженер по автоматизации
Опубликовано 2 сентября 2019 г.
Автор James Jowett
Инженер по автоматизации
Опубликовано 2 сентября 2019 г.
Пять способов безопасного и правильного останова предприятия | Канадская охрана труда
Безопасность – это не шутки, а уж тем более при остановке завода
По
Джим Уилсон
28 фев. 2020
Останов завода, также известный как капитальный ремонт, является одним из наиболее важных моментов в работе завода. Они могут повлиять на общие финансовые показатели предприятий. При этом безопасность сотрудников может оказаться под угрозой. Поскольку такие работодатели, проходящие через эту часть бизнеса, должны убедиться, что весь процесс выполнен правильно.
Однако эта задача никогда не бывает легкой. Есть много вещей, которые следует учитывать, поэтому работодатели должны проявлять осторожность. Вот несколько способов гарантировать, что остановка предприятия пройдет в соответствии с планом.
1. Планирование и оценка рисков
Поскольку капитальные ремонты завода очень важны, их нельзя делать в спешке. Работодатели должны планировать заранее. В авторской статье для COS Элдин Позня, зарегистрированный канадский специалист по безопасности, пишет, что владельцы предприятий должны планировать как минимум четыре месяца до остановки.
В ходе этого процесса необходимо пересмотреть план останова и учесть все вопросы безопасности во всех его аспектах. Это идет от определения оборудования и инструментов на заводе и перечисления проектов, которые должны быть выполнены для рабочих, до четкого указания процедур. Также необходимо учитывать все риски безопасности.
2. Сообщите о плане
По данным Craft Force, остановка производства может быть опасной, особенно если вовлеченные люди не общаются. Чтобы быть в безопасности, работодатели должны информировать всех лиц, вовлеченных в процесс, на одной странице.
Это можно сделать, повесив бирки на оборудование или раздав всем портативные рации, через которые они могут общаться. По словам Craft Force, работодатели также должны следить за тем, чтобы общение было четким, чтобы избежать любых потенциально вредных недоразумений.
3. Повышение внимания к обучению сотрудников технике безопасности
Делайте это до тех пор, пока не будете уверены, что передали сообщение. Безопасность — это не шутки, тем более при остановке предприятия, когда все может быть чрезвычайно опасно. Если сотрудники, работающие на остановке завода, хорошо осведомлены о вопросах безопасности и знают, как действовать в случае чрезвычайной ситуации, работодатели лучше подготовлены к вопросам безопасности.
4. Отключите оборудование от сети и заблокируйте его
Чтобы гарантировать, что оборудование не начнет работать во время остановки предприятия, оно должно быть отключено от источника питания.
Это также относится к высвобождению всех возможных источников энергии для машин, включая, среди прочего, пружины и расширительные баки.
И в качестве меры предосторожности второй степени заприте ключи от оборудования в сейфе, недоступном для всех, кроме одного человека. Лицо, охраняющее оборудование, должно быть последним, кто получит ключ перед помещением на хранение.
5. Безопасное хранение оборудования и химикатов
Перемещение оборудования и химикатов является важной частью капитального ремонта завода. Это может быть опасно для тех, кто перемещает предметы, и для всех, кто находится на сайте. Установите необходимые инструменты и убедитесь, что работники знают, как правильно ими пользоваться. Работодатели также должны определить, где разместить оборудование и химикаты для безопасного хранения, и разместить их там.
БЕСПЛАТНЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ
БЕСПЛАТНЫЙ информационный бюллетень по безопасности труда в Канаде информирует вас о последних новостях и аналитических материалах в области охраны труда и техники безопасности.
Добавить комментарий