Е. Марков – КАПитальный промысел. Свечи по-домашнему. Обслуживание и ремонт погружных насосов... ("Сделай сам" №4∙2000) (страница 16)

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 J_y, 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 обмотке индуктируется напряжение, пропорциональное току утечки, которое поступает в электронный усилитель. При достижении заданной величины уставки, например 10 мА, усилитель выдает сигнал в механизм обесточения, и катушка расцепления КР отключает автоматический выключатель и насос с поврежденной изоляцией автоматически и мгновенно отсоединяется от сети. Тем самым и осуществляется защита от поражения электрическим током.

Пример 2. Насос качает воду из скважины, выполненной из металлических труб. В связи с нарушением изоляции насоса произошло замыкание фазы на его корпус (рис. 22).

Рис. 22. Выкачивание насосом воды из скважины:

_{J3 — ток замыкания; U — f (l) — распределение напряжения на поверхности земли вокруг скважины и Uш1, Uш2 — шаговые напряжения}

В этом случае трубы скважины представляют длинный электрод, забитый в землю и к которому подведена фаза сети с корпуса насоса (сопротивлением воды из-за малой величины пренебрегаем). Ток замыкания J₃ с корпуса насоса направляется по воде к трубам скважины и далее, растекаясь в земле радиально во все стороны, к нейтрали силового трансформатора. Растекающийся ток создает в земле электрическое поле, напряженность которого по мере удаления от труб скважины уменьшается.

Распределение напряжения на поверхности земли вокруг труб скважины по отношению к точке, достаточно удаленной (-20 м), изображено кривой U = f (l), приведенной на рис. 22. Как следует из нее, между двумя радиальными точками на поверхности земли в зоне растекания тока существует определенная разность напряжений. Поэтому человек, находящийся рядом с трубой скважины, попадает под «шаговое» напряжение U_ш1, вследствие чего через его тело на участке рука — ноги протечет ток, опасный для жизни. Эта разность напряжений велика около скважины и уменьшается по мере удаления от нее. Второй человек попадает под напряжение U_ш2, и ток течет по телу человека на участке нога — нога.

Через автоматический выключатель QF (ток расцепителя 4А) протекает суммарный ток, определяемый токами нагрузки насоса и замыкания фазы на корпус. Ток замыкания J₃ определяется напряжением 220 В и сопротивлением цепи тока замыкания. Если величина суммарного тока равна или больше 28–32 А, то электромагнитный расцепитель выключает автоматический выключатель, в течение 0,2 с и тем самым поврежденный насос отсоединяется от сети. Если суммарный ток окажется менее 28–32 А, то его тепловой расцепитель отключает автоматический выключатель в течение времени, зависящего от величины тока, то есть чем меньше ток, тем больше время срабатывания. Например, при суммарном токе 20 А отключение автоматического выключателя происходит через 5—10 с (из характеристик автоматических выключателей типа АП50).

А при применении УЗО отключение насоса с замыканием фазы на его корпус происходит мгновенно, и человек, попавший под шаговое напряжение, не успеет почувствовать действие тока, протекающего через него.

Пример 3. Насос, подвешенный на тросе, качает воду из открытого водоема, запитан так же, как в предыдущем примере. Произошло замыкание фазы на его корпус (рис. 23).

Рис. 23. Выкачивание насосом воды из открытого водоема (обозначения те же, что и на рис. 22)

И в этом случае ток замыкания J₃ растекается в воде радиально во все стороны, и в воде создается электрическое поле. Распределение напряжения на поверхности воды аналогично примеру 2, и пловец, находящийся рядом с насосом, попадает под напряжение U_ш, вследствие чего через его тело на участке голова — ноги протечет ток, очень опасный для его жизни. Как в примере 2, отключение поврежденного насоса от сети происходит мгновенно или спустя некоторое время в зависимости от суммарного тока, протекающего через автоматический выключатель, а при применении УЗО отключение поврежденного насоса происходит мгновенно.

Таким образом, рассмотрев три примера использования насосов, приходим к выводу, что насосы непременно нужно запитывать через УЗО как самую надежную защиту людей от поражения электрическим током. Эти устройства защитного отключения работают независимо от тока нагрузки, потребляют мало энергии — до 10 Вт, просты в исполнении и обслуживании.

В связи с возросшими нормами безопасности и требованиями к бытовым электроприемникам в последнее время УЗО стали широко применять в переносных электроприемниках, приборах, на станках, в системе освещения, в фермерских хозяйствах, мастерских и школах для защиты людей от поражения электрическим током, также во избежание пожаров. Электротехническая промышленность для однофазных электроприемников выпускает УЗО типов УЗОШ, ВЗД2 и другие с установками отключения 10, 30 и 100 мА. Они свободно продаются в магазинах электротоваров. Их можно использовать как защиту, а также для включения и отключения электропотребителей. Для погружных насосов можно использовать любой из этих типов с установкой 10 мА на отключение.

Для проверки работоспособности УЗО имеется кнопка SB, при нажатии которой автоматический выключатель отключается.

На рис. 19 показано подсоединение погружного насоса к УЗО, отключение насоса при нарушении его изоляции происходит автоматическим выключателем QFI.

Наличие двойной изоляции погружных насосов и их запитывание через УЗО не отменяют периодические профилактические осмотры. Регулярные наблюдения за состоянием изоляции токоведущих частей насосов, своевременные обнаружения дефектов и их устранение являются основными мерами, позволяющими предотвратить возможные несчастные случаи при работе

_{ЛИТЕРАТУРА}

_{1. Бабиков М. А. Электрические аппараты. — М., Госэнергоиздат, 1951.}

_{2. Геращенко Г. В. Справочное руководство по изготовлению катушек электроаппаратов. — М., Госиздат, 1958.}

_{3. Молотков Р. В. Эпоксидные смолы и их применение в электротехнике. — М., ВНИИЭМ, 1964.}

_{4. Правила устройства электроустановок. Изд. 6. — М., Энергоатомиздат, 1988.}

_{5. Найфельд М. Р. Заземление и защитные меры электробезопасности. — М., Энергия, 1975.}

_{6. Анурьев В. И. Справочник конструктора машиностроения. — М., Машиностроение, 1973.}

_{7. Сделай сам. — 1997. — № 1.}

Дощаник «СКИФ» — лодка, нужная всем

А.М. Низовцев

Жителям берегов рек и озер, столь многочисленных в нашей стране, без надежной и простой лодки никак не обойтись. Распространенные когда-то шпоновые лодки «Березка» и «Форель» ветшают и приходят в негодность, а новых не выпускают, поэтому приобрести практичную и недорогую гребную деревянную лодку сейчас нелегко.

«Челноки» из КНР вывезли все дюралевые лодки, а российские из Китая привозят только надувные. Для оборонных заводов лодочный ширпотреб был всегда обузой, невыгодной продукцией, а сейчас тем более.

Опытных лодочных дел мастеров становится все меньше, и заказами они явно перегружены. Лодка «Скиф» (рис. 1) изготовлена из досок, она не имеет рамных шпангоутов: их заменяют рамы, образуемые носовой, средней и кормовой банками, прикрепленными к подлегарсам, и поперечными досками днищевой обшивки.

Рис. 1. Дощаник «Скиф»:

_{1 — кница бортовая (2 шт.); 2 — кноп (кница днищевая); 3 — транец, 4 — банка кормовая; 5 — привальный брус; 6 — стрингер; 7 — подлегарс; 8 — банка средняя; 9 — шпангоут; 10 — банка носовая; 11 — брештук; 12 — форштевень; 13 — накладка форштевня; 14 — обшивка днища; 15 — пиллерс; 16 — весло; 17 — уключина; 18 — обшивка борта}

Именно поэтому дощаник «Скиф» может соорудить каждый желающий. Основным стройматериалом являются сосновые или еловые доски, крепеж — гвозди, лучше оцинкованные. Еще понадобятся немного шурупов и лакокрасочные материалы. А от судостроителя требуются лишь старание да аккуратность.

Усилиями двух-трех человек при наличии навыков лодку «Скиф» можно соорудить за несколько дней. Для походов по рекам Сибири многие туристы строили такие лодки прямо на берегу водоема и успешно совершали на них длительные плавания. Для рыбной ловки эта лодка очень практична.

Для работы понадобятся настолько незамысловатые столярные инструменты, имеющиеся в арсенале любого хозяйственного человека, что не стоит их и перечислять. Главное, чтобы они были наточены, снабжены надежными рукоятками и приведены в полный порядок.

Единственный электроинструмент, которым настоятельно рекомендую обзавестись, — электролобзик. С его помощью вы даже не заметите, как станете обладателем уютного суденышка, и впору лететь в магазин за шампанским для торжественной церемонии спуска. Можно обойтись и обычной пилой-ножовкой, но работа пойдет не так споро.