В цих пристроях опір ізоляції дротів відносно землі оцінюється вели-чиною постійного струму, який проходить через ці опори і який отримується від додаткового джерела постійного струму.
При зниженні опору ізоляції дротів нижче деякої заздалегідь встанов-леної межі в результаті пошкодження або торкання людини до дроту постійний струм зросте і викличе відключення відпо-відної ділянки електричної мережі. Прин-ципова схема такого пристрою показана на рис. 3.15.
Датчиком тут служить реле струму Т з малим струмом спрацьовування (де-кілька міліампер). Трьохфазний дросель ДТ призначений для отримання нульової точки мережі. Однофазний дросель Д об-межує стікання змінного струму в землю, якому він створює великий індуктивний опір.
Постійний струм , який отримується від джерела постійного струму 2, протікає по замкненому ланцюгу: джерело струму 2 – земля – опори ізоля-ції всіх дротів відносно землі – дроти – трьохфазний дросель ДТ – однофаз-ний дросель Д – обмотка реле струму Т – джерело струму 2.
Величина цього струму залежить від напруги джерела живлення пос-тійного струму і загального опору ланцюга
, (3.30)
де – сумарний опір реле і дроселів, Ом; – сумарний опір ізоляції дротів , , і замикання фази на землю, Ом.
При нормальному режимі роботи мережі опір – великий, і тому струм незначний. У випадку пониження опору ізоляції однієї (або двох, трьох) з фаз в результаті замикання фази на землю чи на корпус, або в результаті дотикання до фази людини опір зменшиться і струм зросте і, якщо він перевищує струм спрацьовування реле, відбудеться відключення мережі від джерела живлення.
Область використання цих приладів – мережі невеликої протяжнос-ті напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю.
7. Захист від переходу напруги з ви-сокої на низьку при пошкодженнях ізоля-ції в трансформаторах. Пошкодження ізоляції в трансформато-рі може привести до замикання між обмотка-ми різних напруг. В такому випадку в мере-жу з низькою напругою переходить більш висока напруга.
Розглянемо схему захисту за допомо-гою пробивного запобіжника в мережах трьохфазного струму з ізольованою ней-траллю (рис. 3.16).
При переході напруги з високого боку на низький про-бивається повітряний промі-жок між електродами запобіж-ника і відбувається замикання високої напруги на землю. При цьому (тобто при виникненні ) спрацьовує захист і пош-коджений трансформатор від-ключається.
Захист в мережах з глухозаземленою нейтраллю спрощується так як він здійснюється безпосередньо через заземлення нейтралі.
В трансформаторах з вищою напругою до 1000 В, які призначені для живлення ручного електроінструменту малою напругою захист забезпечу-ється заземленням в мережах з ізольованою нейтраллю (рис. 3.17, а) або зануленням в мережах з глухозаземленою нейтраллю (рис. 3.17, б) одного кінця вторинної обмотки трансформатора.
При наявності екрану між обмотками трансформатора заземлюється або занулюється екран.
8. Компенсація ємнісної складової струму замикання на землю.
В кабельних та розгалужених мережах, які володіють значною ємніс-тю відносно землі у випадку дотикання до струмопровідних частин через людину протече струм (рис. 3.18). Цей струм являє собою суму активного струму
і ємнісного струму
. Струм
випереджає струм
на 900 і складає значну величину, бо ємність велика.