аппарат защиты от токов утечки азур-3.

Аппарат защиты от токов утечки является взрывозащищенным оборудованием. Предназначен для защиты людей от поражения электрическим током. Применяется на горнодобывающих предприятиях. АЗУР-3 выполнен во взрывонепроницаемой оболочке и может воздействовать на независимый расцепитель автоматического выключателя. Аппарат АЗУР.3 является аналогом украинского оборудования АЗАК- 380/660 и АЗШ-3. Уровень и вид взрывозащиты РВ 3В.

Технические характеристики представлены на главной странице посвященной всем моделям АЗУР.
Схема контроля изоляции и защитного отключения составлена таким
образом, чтобы при выходе из строя элементов цепей контроля изоляции и защитного отключения происходило отключение сети или изменение сопротивления срабатывания, приводящее к сохранению величины длительного тока утечки не более 0,025 А, таким образом вышеуказанная функция является
функцией самоконтроля.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ АППАРАТА
1.1 Устройство аппарата.
1.1 Аппарат (рисунок 1) конструктивно выполнен в отдельной взрывонепроницаемой оболочке, которая состоит из корпуса и крышек. Корпус перегородкой разделен на аппаратное отделение и отделение вводов. В отделении вводов имеются два кабельных ввода: один для ввода кабеля диаметром от 24 до 40 мм для подключения цепей управления и сети и один для ввода кабеля диаметром от 16 до 24 мм для подключения дополнительного заземлителя.
ВНИМАНИЕ: в случае работы аппарата в комплекте с автоматическим выключателем серии АВ, АВМ (АВМУ) установить перемычку в вводном отделении между ОК1 и любой фазой сети (А, В, С).
С одним концом отключающей катушки автоматического выключателя соединить вторую часть замыкающего контакта (ОК) исполнительного реле К3.1, второй конец отключающей катушки соединить с фазой сети. В случае работы аппарата в комплекте с автоматическими выключателями серии А-3700 контакт исполнительного реле К3.1 (ОК и ОК1) соединить последовательно с независимым расцепителем указанного автоматического выключателя.
Передняя крышка аппарата снабжена блокировочным устройством, состоящим из блокировочной рамки, закрывающей головки болтов крепления передней крышки при включенном аппарате, блокировочного винта, закрытого скобой и блокировочной ручки, соединенной с разъединителем. Блокировочное устройство препятствует открытию передней крышки при включенном разъединителе. Винт блокировочный и скоба имеют отверстия для пломбирования аппарата во включенном положении.
На передней крышке располагаются кнопка «Проверка» и смотровое окно для наблюдения за показаниями килоомметра.
Аппарат может воздействовать на независимый расцепитель автоматического выключателя. Аппарат не обеспечивает функцию БРУ.
1.1.2 Работа электрической схемы.
Электрическая схема платы защиты приведена на рисунке и содержит 4 следующие основные узлы:
• фильтры входных сигналов фазовых напряжений от разъёма ХР3
«НАПРЯЖЕНИЕ», выполненные на диодах VD1..VD3, резисторах R2, R4, R5, R9..R11 и конденсаторах C5..C7;
• измерения входных сигналов напряжения изоляции от разъёма ХР6 «КОНТРОЛЬ», поступающее через фильтры на измерительное АЦП DA3;
• барьера гальванической развязки для измерительного АЦП на оптронах VS1, DD5..DD9, источника питания A2;
• решающее устройство контроля сопротивления изоляции сети, определения и выбора поврежденной фазы сети, функции управления, выполненное на микроконтроллере DD1;
• часы реального времени – микросхема DD4;
• драйвера RS-485 для управления индикатором на микросхеме DD2 разъём XP2 «RS-485»;
• драйвера гальванически развязанного RS-485 для подключения микроконтроллера к внешней сети на микросхеме DD3 разъём XP4 «ISO RS-485»;
• стабилизированный источник питания исполнительных реле +24 В, выполненные на микросхеме A4 от выпрямителя VD7;
• реле резервной защиты KА3;
• промежуточное реле KА2;
• исполнительное реле KА1;
• барьера гальванической развязки для управления реле на оптронах DD10..DD12, источника питания A3;
• ключей верхнего уровня для шунтирующих, исполнительного реле и реле резервной защиты DD13..DD15;
• разъёма ХР10 «РЕЛЕ» для подключения шунтирующих реле;
• разъёма ХР11 «КНОПКА» для подключения кнопки сброса сработавшего устройства защиты, и сигнала термодатчика.
Функционально схема аппарата защиты состоит из устройства контроля сопротивления изоляции сети, устройства определения, выбора и шунтирования поврежденной фазы и устройства регистрации, отображения, хранения и передачи данных. Отображение данных измерения и произошедших событий
осуществляется при помощи отдельного информационного индикатора, не входящего в состав платы защиты.
Устройство контроля сопротивления изоляции сети содержит источник питания измерительного тока, выполненный на трансформаторе ТV2, выпрямителе VD4, конденсаторах C38, C39, резисторах R34 и R40, RP1, измеряется по третьему каналу АЦП DA3. Переменным резистором RP1 производится установка напряжения на контрольных контактах КТ9 и КТ10 в диапазоне 2±1 Вольт. Измерительный ток при этом протекает от источника питания по контакту 1 разъёма ХР6 через килоомметр, заземлитель, сопротивление изоляции сети (утечки), трансформатор ТV1, и через контакт 6 разъёма ХР6, RC-фильтры, обеспечивающие помехоустойчивость аппарата, поступает на измерительный вход по второму каналу АЦП DA3. Его величина непрерывно контролируется микроконтроллером DD1 и при не превышении порогового значения не позволяет включить исполнительное реле КА1. При снижении сопротивления изоляции сети измерительный ток увеличивается, а при превышении им порогового значения микроконтроллер DD1 включает реле КА3 и выдает команду на отключение силового коммутационного аппарата. При обрыве дополнительного заземлителя или отказе хотя бы одного из
элементов схемы, исполнительное реле блокирует процесс включения силового автоматического выключателя, а на ЖКИ информационного индикатора выводится надпись: "Обрыв доп. заземл".
Цепь проверки работоспособности гальванически развязанного АЦП DA3 сформирована резисторами R41 и R42, обеспечивающие непрерывный контроль по четвертому каналу АЦП.
Для коррекции результатов измерения сопротивления изоляции сети от колебаний питающего напряжения аппарата защиты 127 В (±15%) предусмотрено измерение питающего напряжения аппарата через резисторы R76 и R77, RP2. Подбором положения переменного резистора RP2 возможно улучшение точности результатов измерения при изменении питающего напряжения аппарата. Подбором положения переменного резистора RP3 относительно среднего напряжения 2±1 Вольт возможно улучшение точности результатов измерения при изменении параметров трансформатора TV2
аппарата.
После подачи питающего напряжения на аппарат и трехфазного напряжения сети, аппарат автоматически определяет величину напряжения и выбирает уставку срабатывания без участия оператора. Установленная после включения трехфазного напряжения уставка срабатывания в режиме реле утечки, а также в режиме предупредительного контроля изоляции сохраняется в энергонезависимой памяти до следующего включения питающего и трехфазного напряжения. После подачи силового напряжения на аппарат защиты происходит измерение величины напряжения в течение первых 5 периодов, выбирается уставка срабатывания аппарата и осуществляется контроль целостности цепей измерительного тока и напряжений.
В процессе измерения одновременно непрерывно контролируется цепь протекания измерительного тока, его величина, а также наличие, величина напряжения смещения нейтрали сети и фазовые зависимости между фазными напряжениями с разъёма ХР3 и напряжением смещения нейтрали сети по
первому каналу АЦП DA3 микроконтроллером DD1. При отклонении их от заданных эталонных значений аппарат также выдает команду на отключение силового коммутационного аппарата, а при возникновении утечки в сети по совокупности заданных признаков микроконтроллер определяет поврежденную фазу сети и после выдачи команды на отключение силового коммутационного аппарата, выдает команду на срабатывание одного из исполнительных шунтирующих реле К1..К3, которое подключает параллельно утечке один соответствующий резистор сопротивлением 100 Ом, и тем самым многократно снижает ток, протекающий через утечку. Уставка срабатывания определителя поврежденной фазы является многофакторной зависимостью от параметров сопротивления изоляции и емкости сети, вычисляется и устанавливается автоматически и не регулируется. Величина уставки срабатывания устройства определения поврежденной фазы и время срабатывания исполнительной части схемы выбраны из условий необходимого обеспечения ограничения величины количества электричества, протекаемого через тело человека при прикосновении к фазе сети, не более 50 мА·с.
После отключения силового коммутационного аппарата РУНН трансформаторной подстанции аппарат защиты снова переходит в режим работы предварительного контроля изоляции сети.
Аппарат контролирует наличие напряжения во всех трех фазах, а также асимметрию напряжения сети не более 15%. В случае обрыва одной из фаз или асимметрии, аппарат выдает команду на отключение коммутационного аппарата через исполнительное реле, а во второй строке ЖКИ указывается отсутствующая фаза, например: «Обрыв фазы C».
Для осуществления проверки работоспособности аппарата защиты в условиях эксплуатации в аппарате предусмотрены внешние проверочные резисторы, которые через зажим К подключаются к кнопке «Проверка» трансформаторной подстанции. В режиме работы реле утечки при помощи кнопки «Проверка» через указанные резисторы создается искусственная утечка тока на землю, что приводит к срабатыванию аппарата защиты. В зависимости от напряжения сети, автоматически определенного микроконтроллером, в цепь проверки вводятся последовательно включенные резисторы R2 и R3
(напряжение 660 В), либо только резистор R2 (напряжение 380 В), при этом R3 шунтируется симистором VS1.
При использовании информационного блока с дисплеем представляется возможным производить проверку времени срабатывания аппарата защиты совместно с силовым коммутационным аппаратом трансформаторной подстанции. Для этого необходимо подключить к кнопке «Проверка» в РУНН
трансформаторной подстанции между зажимом К и землей (параллельно резисторам R2 и R3) резистор величиной 1 кОм, мощностью не менее 50 Вт.
Закрыть крышку РУНН, подать напряжение питания аппарата, включить силовой автоматический выключатель и нажать на кнопку «Проверка» трансформаторной подстанции. После этого произойдет отключение коммутационного аппарата и на дисплее будет отображена информация о собственном времени срабатывания аппарата, а также полном времени срабатывания совместно с коммутационным аппаратом. Полученные результаты измерения времени срабатывания могут служить в качестве протокола проверки аппарата защиты без дополнительных стендовых испытаний при обязательных
периодических проверках.
Визуальный контроль состояния изоляции контролируемой сети осуществляется при помощи килоомметра или информационного индикатора.
Такое построение схемы аппарата защиты позволяет осуществлять:
• самоконтроль элементов и самодиагностирование состояния схемы индикацией исправного состояния аппарата;
• возможность проверки аппарата один раз в сутки;
• автоматическую адаптацию к напряжению сети и автоматический выбор уставок срабатывания без участия оператора;
• блокирование исполнительного реле (при необходимости) и сигнализации после срабатывания аппарата защиты в аварийных режимах;
• возможность проверки времени срабатывания аппарата совместно с автоматическим выключателем в условиях шахты без применения дополнительных устройств контроля времени (при использовании аппарата совместно с информационным блоком);
• регистрацию и хранение результатов проверки и срабатываний в аварийных режимах (функция «черный ящик»);
• цифровую индикацию и отображение на ЖКИ в реальном времени состояния аппарата, величины контролируемого сопротивления утечки, напряжения сети, текущих даты и времени, величины сопротивления аварийного отключения сети, поврежденной (зашунтированной) фазы.
2 ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
2.1 Аппарат целесообразно располагать в камерах трансформаторных подстанций. При установке нескольких фидерных автоматов, присоединенных к одному трансформатору, аппарат присоединяется к общему фидерному автомату, от которого питаются все остальные. Перед спуском аппарата в шахту
следует произвести внешний осмотр и проверку его работы. Один кабельный ввод предназначен для соединения с фидерным автоматом гибким шестижильным кабелем, второй кабельный ввод предназначен для ввода кабеля, соединяющего зажим «Дз» аппарата с дополнительным заземлителем.
Применение голого или изолированного провода для соединения аппарата с дополнительным заземлителем вместо провода-кабеля недопустимо.
2.2 Дополнительный заземлитель должен быть расположен на расстоянии не менее 5 метров от ближайшего местного заземления какого-либо аппарата. Корпус аппарата должен быть заземлен к одному из расположенных вблизи него или специально устроенному заземлителю. Присоединять корпус аппарата к добавочному заземлителю «Дз» запрещено! На открытых горных работах допускается присоединять зажим "Дз" непосредственно к корпусу передвижной электроустановки гибким изолированным проводником с помощью отдельного болтового соединения. После окончания монтажа следует включать блокировочный разъединитель аппарата поворотом рукоятки до положения «Вкл.», включить автомат и подать питание в сеть. При этом аппарат окажется включенным, о чем можно судить по свечению шкалы, видимой через смотровое окно.
2.3 Включенный аппарат пломбируется.