Ordninger med beskyttende avstengning av elektriske installasjoner. Verneutkobling Beregning av besbzd

Beskyttende avstengning- Dette er en høyhastighetsbeskyttelse som gir automatisk avstengning av et elektrisk anlegg når det er fare for elektrisk støt for en person i det.

beskyttelsesstans er for tiden det mest effektive elektriske vernetiltak. Erfaringene fra utviklede fremmede land viser at den massive bruken av reststrøm enheter (RCD) har gitt en kraftig reduksjon i elektriske skader.

Beskyttende avstenging brukes i økende grad i landet vårt. Det anbefales å brukes som et av virkemidlene for å sikre elektrisk sikkerhet med forskriftsdokumenter (NTD): GOST 12.1.019-79, GOST R 50571.3-94 PUE, etc. I noen tilfeller er obligatorisk bruk av RCD i elektriske installasjoner av bygninger nødvendig (se GOST R 5066.9 -94). Gjenstandene som skal utstyres med AEO-er inkluderer: nybygde, rekonstruerte, overhalt bolighus, offentlige bygninger, industribygg, uavhengig av eierskap eller tilknytning. Bruk av RCD er ikke tillatt i tilfeller der en plutselig stans kan av teknologiske årsaker føre til situasjoner som er farlige for personell, å slå av brann, sikkerhetsalarm osv.

Hovedelementene i RCD er reststrøminnretningen og aktuatoren er en effektbryter. Reststrømmenhet- dette er et sett med individuelle elementer som oppfatter inngangssignalet, reagerer på dets endring og til en gitt verdi av signalhandlingen på bryteren. Actuator- en effektbryter, som sikrer at den korresponderende delen av det elektriske installasjonen (elektrisk nettverk) kobles fra når et signal mottas fra reststrømsenheten.

Primære krav,presentert for RCD:

1) Hastighet - reisetid (), oppsummert fra tidspunktet for enheten (t p) og tiden for bryteren (t in), må oppfylle betingelsen

Eksisterende design av innretninger og apparater som brukes i beskyttende avstengningskretser gir en avstengningstid t \u003d t \u003d 0,05 - 0,2 sek.

2) Høy følsomhet - muligheten til å svare på små inngangssignaler. Svært følsomme RCD-enheter lar deg stille bryterne (verdiene til inngangssignalene som bryterne fungerer på), og sikrer sikkerheten til en person som berører fasen.

3) Selektivitet - selektivitet av handlingen til RCD, dvs. muligheten til å koble fra nettverketder det er fare for elektrisk støt.

4) Selvkontroll - muligheten til å svare på dine egne feil ved å slå av det beskyttede objektet er en ønskelig egenskap for RCD-er.


5) Pålitelighet - fraværet av feil i arbeidet, samt falske positiver. Påliteligheten skal være høy nok, siden RCD-feil kan skape situasjoner forbundet med elektrisk støt for personell.

BruksområdeRCD er praktisk talt ubegrenset: de kan brukes i nettverk med hvilken som helst spenning og i hvilken som helst nøytral modus. RCD-er brukes mest i nettverk opp til 1000 V, der de sikrer sikkerhet når fasen blir kortsluttet til huset, og senker isolasjonsmotstanden til nettet i forhold til bakken under en viss grense, og når en person berører levende deler under spenning, i mobile elektriske installasjoner, i elektroverktøy, etc. Videre kan RCDer brukes både som uavhengige verneutstyr, og som et ekstra tiltak for jording eller beskyttende jording. Disse egenskapene bestemmes av typen RCD som brukes og parametrene til den beskyttede elektriske installasjonen.

Typer reststrømsbrytere.Driften av det elektriske nettverket i både normal- og nødmodus ledsages av tilstedeværelsen av visse parametere, som kan variere avhengig av forhold og driftsmodus. Graden av fare for menneskelig skade på en viss måte avhenger av disse parametrene. Derfor kan de brukes som inngangssignaler for RCD-er.

I praksis brukes følgende inngangssignaler for å lage en RCD:

Potensialet til skroget i forhold til bakken;

Jordfeilstrøm;

Spenning null sekvens;

Differensialstrøm (null sekvensstrøm);

Fasespenning i forhold til jord;

Driftsstrøm.

I tillegg brukes kombinerte enheter som svarer på flere inngangssignaler.

Følgende beskriver kretsen og driften av reststrømbryteren på boligpotensialrelativt til jorden.

Hensikten med denne typen RCD er å eliminere faren for elektrisk støt for mennesker når et økt potensial oppstår på et jordet eller ugyldig innhegning. Disse enhetene er vanligvis et ekstra mål for beskyttelse mot jording eller jording. Enheten utløses hvis potensialet φ k som oppstår ved skadet utstyr er større enn potensialet φ cdop, som velges basert på den høyeste tillatte kontaktspenning med lang sikt U pr.

Sensoren i denne kretsen er LV spenningsrelé,

Fig. 28 Skjematisk diagram av en RCD som reagerer på

potensialet til huset som er koblet til bakken ved hjelp av en ekstra jordingsbryter R vop

Når fasen kortsluttes til et jordet (eller null) tilfelle, fungerer den beskyttende jordingen først, og gir en reduksjon i spenningen på saken til en verdi av U til \u003d I s * Rs,

hvor R z er motstanden til beskyttende jord.

Hvis denne spenningen overskrider spenningen til pH-reléets setpoint U-munn, vil reléet på grunn av strømmen I r fungere ved å åpne strømforsyningen til den magnetiske starter MP med dens kontakter. Og kraftkontaktene til magnetstarteren vil på sin side gi strøm til det skadede utstyret, dvs. RCD vil oppfylle oppgaven sin.

Betjening (arbeid) av og på av utstyret utføres av START, STOP-knappene. Kontaktene til magnetstarteren BC gir sin kraft etter å ha sluppet START-knappen.

Fordelen med denne typen RCD er enkelheten i kretsen. Ulempene inkluderer behovet for tilleggsjording, mangel på selvovervåking av servicevennlighet, ikke-selektivitet for frakobling i tilfelle av tilkobling av flere bygninger til en beskyttende jordingsbryter, inkonsekvensen av innstillingen ved endring av R yell.

Deretter vurderer vi den andre kretsen som svarer på en differensiell strøm (eller null sekvensstrøm) - RCD (D). Disse enhetene er de mest allsidige, og blir derfor mye brukt i produksjon, i offentlige bygninger, i boligbygg, etc.

Beskyttende avstengning - en type beskyttelse mot elektrisk støt i elektriske installasjoner, som gir automatisk avstengning av alle faser i nødnettdelen. Varigheten av frakoblingen av den skadede delen av nettverket skal ikke være mer enn 0,2 s.

Omfang av beskyttende stans: tillegg til beskyttende jording eller jording i et elektrifisert verktøy; i tillegg til jording for å slå av elektrisk utstyr fjernt fra strømkilden; beskyttelsestiltak i mobile elektriske installasjoner med spenning opp til 1000 V.

Essensen av driften av den beskyttende avstengningen er at skade på det elektriske installasjonen fører til endringer i nettverket. For eksempel, når en fase blir kortsluttet til bakken, endres fasespenningen i forhold til bakken - fasespenningsverdien vil ha en tendens til linjespenningsverdien. Dette forårsaker en spenning mellom kilden nøytral og bakken, den såkalte nullsekvensspenningen. Den totale motstanden til nettverket i forhold til bakken avtar når isolasjonsmotstanden endres i retning av dets reduksjon, etc.

Prinsippet for å konstruere beskyttende avstengningskretser er at de listede modusendringene i nettverket oppfattes av det følsomme elementet (sensoren) til den automatiske enheten som signalinngangsverdier. Sensoren fungerer som et strømrelé eller spenningsrelé. Ved en viss verdi av inngangsverdien utløses beskyttelsesstans og kobler fra det elektriske installasjonen. Verdien på inngangsmengden kalles innstillingspunktet.

Blokkdiagrammet for reststrøminnretningen (RCD) er vist på fig.

Fig. Blokkdiagram over den beskyttende avstengingsanordningen: D - sensor; P - omformer; KPAS - alarmoverføringskanal; IO - utøvende organ; MOS - en kilde til fare for nederlag

Sensor D reagerer på en endring i inngangsverdien B, forsterker den til en verdi på KB (K er overføringskoeffisienten til sensoren) og sender den til omformer P.

Konverteren brukes til å konvertere den forsterkede inngangsverdien til KVA-alarmen. Deretter overfører alarmoverføringskanalen til CPAS et AC-signal fra omformeren til utøvende organ (IO). Det utøvende organet utfører en beskyttende funksjon for å eliminere risikoen for skade - det slår av det elektriske nettverket.

Diagrammet viser områdene med mulig interferens som påvirker driften av RCD.

I fig. Kretsdiagrammet for beskyttelsesstans ved bruk av overstrømsrelé vises.

Fig. Strømbryteren: 1 - maksimal strømrelé; 2 - strømtransformator; 3 - jordingsledning; 4 - jording; 5 - elektrisk motor; 6 - kontakter fra starteren; 7 - blokkeringskontakt; 8 - startkjerne; 9 - arbeidsspole; 10 - testknapp; 11 - hjelpemotstand; 12 og 13 - stopp og av / på-knapper; 14 - startpakke

Spolet til dette reléet med normalt lukkede kontakter er koblet gjennom en strømtransformator eller direkte til disseksjonen av lederen som går til en separat hjelpe- eller felles jordelektrode.

Den elektriske motoren slås på ved å trykke på "Start" -knappen. I dette tilfellet tilføres spenning til spolen, startkjerne trekkes tilbake, kontaktene lukkes og slår på den elektriske motoren. Samtidig lukkes blokkeringskontakten, som et resultat av at spolen forblir spenning.

Når en av fasene er forkortet til saken, dannes en strømkrets: skadestedet - saken - jordledning - strømtransformator - jord - kapasitans og isolasjonsmotstand for ledninger i uskadede faser - strømkilde - skadestedet. Hvis strømmen når gjeldende reléinnstilling, vil reléet trippe (dvs. den normalt lukkede kontakten vil åpne seg) og bryte spolekretsen til magnetstarteren. Kjernen i denne spolen vil frigjøre og starteren tripper.

For å kontrollere brukervennligheten og påliteligheten til den beskyttende avstengningen, er det gitt en knapp, når den trykkes på, utløses enheten. Hjelpemotstand begrenser feilstrømmen til huset til ønsket verdi. Knapper for å slå av og på starteren er inkludert.

Catering-systemet inkluderer et stort kompleks av mobile (inventar) bygninger laget av metall eller med metallramme for gatesalg og service (snackbarer, kafeer, etc.). Som et teknisk middel for beskyttelse mot elektriske skader og mot en eventuell brann i elektriske installasjoner, er obligatorisk bruk av besforeskrevet i samsvar med kravene i GOST R50669-94 og GOST R50571.3-94.

Glavgosenergonadzor anbefaler å bruke en elektromekanisk enhet av ASTRO-UZO-type for dette formålet, hvis prinsipp er basert på effekten av mulige lekkasjestrømmer på den magnetoelektriske sperren, hvis vikling er koblet til den sekundære viklingen av lekkasjestrømtransformatoren, med en kjerne laget av spesielt materiale. Kjernen i det normale driftsformen til det elektriske nettverket holder turmekanismen i modus. Hvis det oppstår en funksjonsfeil i den sekundære viklingen av lekkasjestrømtransformatoren, induseres en EMF, kjernen trekkes tilbake, den magnetoelektriske sperren er tilkoblet, som er forbundet med mekanismen for fri frakobling av kontaktene (bryteren er koblet fra).

ASTRO-UZO har et russisk samsvarssertifikat. Enheten er inkludert i statsregisteret.

Reststrømsapparater må være utstyrt med ikke bare de ovennevnte fasilitetene, men også alle rom med økt eller spesiell fare for elektrisk støt, inkludert badstuer, dusj, elektriske drivhus osv.

Beskyttende avstenging er beregnet for rask og automatisk stenging av et skadet elektrisk anlegg i tilfeller av faselukning til huset, redusering av isolasjonsmotstanden til ledere eller når en person blir kortsluttet til ledende elementer.

Omfanget av reststrømmenheten (RCD) er praktisk talt ubegrenset: de kan brukes i nettverk med hvilken som helst spenning og i hvilken som helst nøytral modus. RCD-er er mest brukt i nettverk med spenninger opp til 1000 V i installasjoner med stor fare, hvor bruk av beskyttende jording eller jording er vanskelig av tekniske eller andre grunner, for eksempel på test- eller laboratorieplasser.

Fordelene med RCD-er inkluderer enkelhet i kretsen, høy pålitelighet, høy hastighet (responstid t \u003d 0,02-0,05 s), høy følsomhet og selektivitet.

I samsvar med driftsprinsippet skilles RCD-er som følger:

Direkte handling:

1. RCD reagerer på spenningen i huset U til;

2. RCD reagerer på strømmen til huset Jeg til.

Indirekte handling:

3. RCD reagerer på fasespenningsubalanse - null sekvens spenning Uom;

4. RCD reagerer på asymmetri av fasestrømmer - null sekvensstrøm Jeg Om;

5. RCD reagerer på driftsstrøm Jeg op.

Vurdere de listede typene reststrømbrytere.

1. RCD reagerer på spenningen i huset.

Driften av RCD-kretsen vist i fig. 7.29, som følger.

Oppstart av EA utføres ved å trykke på "START" -knappen med normalt åpne kontakter. I dette tilfellet trippespolen OK, mottar strøm fra faseledere 2 og 3 å komprimere fjæren P og trekke tilbake stangen, lukker alle de fire kontaktene til magnetstarteren MP. “START” -knappen slippes, og OK blir videre slått på med operativ EI gjennom medisinens selvfôringslinje gjennom MK-kontakten. Når en faseleder, for eksempel en leder, lukkes 2 til kontrollenhetens hus gjennom LV-spenningsreléet installert på den ekstra jordingslinjen ( r g), strøm vil strømme. I dette tilfellet vil de normalt lukkede kontaktene til LV-spenningsreléet åpne, OK-spolene vil bli slått av og ved bruk av den mekaniske fjæren P vil kontaktene til den magnetiske startmotoren MP åpne og den skadede enheten kobles fra nettverket. Eliminerer risikoen for elektrisk støt for personell. For å kontrollere driften av RCD-kretsen, utføres en operasjon med selvovervåking ved ledig drift av det elektriske installasjonen. Når du trykker på COP-knappen som er koblet til faselederen 1 og beskyttende jord gjennom motstand R s, vil EU-boliger få energi. Hvis tilstanden er god og det ikke er noen feil i RCD-kretsen, vil hele installasjonen være slått av, som beskrevet ovenfor. Ved bruk av den selvfôrende linjen til medikamentet med en ekstra mekanisk kontakt MK, er RCD-kretsen vist i fig. 7.29, gir mulighet for null beskyttelse - beskyttelse mot selvstart av det elektriske installasjonen


med en plutselig forsvinning og en plutselig tilførsel av spenning.

Fig. 7.28. Skjematisk diagram over reststrømmenheten,
reagerer på potensialet i saken:

MP - magnetisk start; OK - koble spolen med fjæren P; PH - spenningsrelé med normalt lukkede PH-kontakter; r 3 - motstand fra hovedbeskyttelsesplassen; r g - motstand mot ytterligere jording; LS - selvfôringslinje; MK - tillegg mekanisk kontakt; P - “START” -knapp; C - knapp “STOPP”; KS - knapp "SELVKONTROLL"; R c - motstand mot selvkontroll; a 1, en 2 - kontaktkoeffisient for den primære og sekundære jording

Valget av driftsspenning til RCD, som reagerer på spenningen på saken, gjøres i henhold til formelen:

(7.25)

hvor U pr ekstra tillatt berøringsspenning, tatt lik 36 V i en varighet av eksponering for en person på 3–10 sek. (tabell. 7.2); R p X l - aktiv og induktiv resistens av pH; a 1, en 2 - kontaktkoeffisient for den tilsvarende jording; r g - motstand mot ytterligere jording.

Beregningen i henhold til formelen (7.25) reduseres til å bestemme verdien r g i dette tilfellet må driftsspenningen til RCD-kretsen være mindre enn berøringsspenningen, dvs. U ons< U etc.

2. RCD reagerer på strømmen til huset.

Prinsippet om drift av kretsen til den beskyttende avstengningsanordningen som svarer på strømmen til saken, er lik virkningen av kretsen til RCD, utløst av spenningen i saken beskrevet ovenfor. Denne kretsen krever ikke installasjon av ekstra jording. I stedet for PH-spenningsrelé, installeres et PT-strømrelé på hovedbeskyttende jordlinje. Andre enheter og kretselementer forblir uendret, som i fig. 7.20. Tripper gjeldende valg Jeg Onsdag RCD, som reagerer på strømmen i strømforsyningsskapet, er laget i henhold til formelen:

Jeg gjennomsnitt \u003d (7,26)

hvor Z RT - impedansen til dagens stafett, r 3 - motstand mot beskyttende jording; U- tillatt kontaktspenning (7.25).

3. RCD reagerer på asymmetri av fasespenninger.

Fig. 7,30. Skjematisk diagram over reststrømmenheten,
reagerer på fasespenningsubalanse:

og - null sekvensfilter med et felles punkt 1 ; RN - spenningsrelé;
Z 1 , Z 2 , Z 3 - den totale motstanden til faseledere 1, 2 og 3; r ZM1, r ЗМ2 - motstand
jordfeil hos faseledere 1 og 2; U о \u003d φ 1 - φ 2  - null sekvens spenning (φ 1 - potensial ved punktet 1 , φ 2 - potensialet på dette punktet 2 )

Sensoren i denne UZO-kretsen er et null-sekvensfilter bestående av kondensatorer koblet til en stjerne.

Tenk på virkningen av RCD-kretsen vist på fig. 7,30.

Hvis motstanden til faseledere i forhold til bakken vil være lik hverandre, dvs. Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z, da er spenningen til nullsekvensen , U о \u003d φ 1 - φ 2  \u003d 0. Dessuten fungerer ikke denne RCD-kretsen.

Hvis en symmetrisk reduksjon i faseledernes motstand oppstår med en mengde n \u003e 1, dvs. deretter spenningen U ® vil også være lik null og RCD vil ikke fungere.

Hvis det oppstår asymmetrisk forringelse av isolasjonen til faseledere Z 1 ¹ Z 2 ¹ Z 3, i dette tilfellet vil spenningen i nullsekvensen overstige driftsspenningen til kretsen, og reststrøminnretningen vil koble fra nettet, U o\u003e U Ons

Hvis det oppstår en jordfeil på en faseleder, med en liten motstandsverdi, feilen r Зм1 nullsekvensspenningen vil være nær fasespenningen, U f\u003e U Onsdag, noe som vil føre til drift av beskyttelsesstans.

Hvis to ledere kortslås til bakken samtidig, for små verdier r hm1 og r 2м2-spenningen i nullsekvensen vil være nær verdien, noe som også vil føre til en frakobling av nettverket. Dermed fordelene med en RCD-krets som reagerer på spenning U Å, inkluder:

Pålitelighet av driften av kretsen med asymmetrisk forringelse av isolasjonen av faseledere;

Pålitelighet av driften med en en- eller tofaset krets av ledere til jorden.

Ulempene med denne RCD-kretsen er absolutt ufølsomhet med en symmetrisk forringelse av isolasjonsmotstanden til faseledere og mangelen på selvkontroll i kretsen, noe som reduserer sikkerheten for vedlikehold av elektriske systemer og installasjoner.

4. RCD reagerer på asymmetri av fasestrømmer

og) b)

Fig. 7.31. Skjematisk diagram over reststrømmenheten,
reagerer på asymmetri av fasestrømmer:

og - skjema for strømtransformator av null sekvens TTNP; b - Jeg 1 , Jeg 2 , Jeg 3 - strømmer av faseledere 1 , 2 , 3 ; RT - nåværende relé; OK - turspole; 4 - magnetisk krets TTNP;
5 - sekundærvikling TTNP


Sensoren i kretsen til en RCD av denne typen er en TTNP nullsekvensstrømtransformator, skjematisk vist i fig. 7,31, b. Den sekundære viklingen av TTNP gir et signal til strømreléet RT og ved en null-sekvensstrøm Jeg 0 lik eller større enn installasjonsstrømmen, vil installasjonen være slått av.

Vurder virkningen av RCD vist i fig. 7.31.

Med like isolasjonsmotstand av faseledere Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z og symmetrisk fasebelastning Jeg 1 = Jeg 2 = Jeg 3 = Jeg null sekvensstrøm Jeg 0 vil være , og derfor magnetisk fluks i magnetkretsen 4 (Fig. 7.31, og) og EMF i sekundærviklingen 5 TTNP vil også være lik null. Beskyttelseskretsen er ikke gyldig.

Med en symmetrisk forringelse av isolasjonen til faseledere og en symmetrisk endring i fasestrømmene, reagerer heller ikke denne RCD-kretsen, siden strømmen Jeg 0 \u003d 0, og det er ingen EMF i sekundærviklingen.

I tilfelle asymmetrisk forringelse av isolasjonen av faseledere eller når de blir kortsluttet til bakken eller til EUs foringsrør, vil det oppstå en null-sekvensstrøm Jeg 0\u003e 0 og i sekundærviklingen av CTNP dannes en strøm lik eller større enn trippstrømmen. Som et resultat vil det skadede området eller installasjonen kobles fra nettverket, noe som er den største fordelen med denne RCD-kretsen. Ulempene med kretsen inkluderer designkompleksitet, ufølsomhet for symmetrisk isolasjonsforringelse og mangel på selvkontroll i kretsen.

5. RCD reagerer på driftsstrøm.


Sensoren i denne RCD-kretsen er et strømrelé med lave trippstrømmer (flere milliamp).

Fig. 7,32. Skjematisk diagram over reststrømmenheten,
respons på driftsstrømmen:

D 1, D 2, D 3 - trefase reaktor med et felles punkt 1 ; D p - enfaseaktor; Jeg operere strøm fra en ekstern kilde; RT - nåværende relé; Z 1 , Z 2 , Z 3 - total motstand for faseledere 1 , 2 og 3 ; r Зм - kretsmotstand for en faseleder;
- driftsstrøm

Likestrømmen tilføres beskyttelseskretsen. Jeg op fra en ekstern kilde som går gjennom en lukket krets: kilde - bakken - isolasjonsmotstand for ledere Z 1 , Z 2 og Z 3 - lederne selv - trefasede og enfasede choker - vikling av strømreléet RT.

Ved normal drift er isolasjonsmotstanden til lederne høy, og derfor er driftsstrømmen ubetydelig og mindre enn turstrømmen, Jeg op< Jeg Ons

I tilfelle reduksjon i motstanden (symmetrisk eller asymmetrisk) mot isolasjonen til faseledere eller som et resultat av menneskelig kontakt med dem, kretsens totale motstand Z redusere og driftsstrøm Jeg op vil øke, og hvis den overskrider turen Jeg Onsdag vil nettverket koble seg fra strømkilden.

Fordelen med en RCD som reagerer på driftsstrøm er å gi en høy grad av sikkerhet for mennesker i alle nettverksdriftmodus på grunn av strømbegrensning og muligheten for selvovervåking av kretsen.

Ulempen med disse enhetene er designkompleksiteten, siden det kreves en likestrømskilde.

RCD (Protective Shutdown Device) er en koblingsanordning designet for å beskytte den elektriske kretsen mot lekkasjestrømmer, det vil si strømmer som strømmer langs uønskede, under normale driftsforhold, ledende baner, som igjen gir beskyttelse mot branner (brann av elektriske ledninger) og fra elektrisk støt til mennesker elektrisk strøm.

Definisjonen av "bytte" betyr at denne enheten kan slå av og på den elektriske kretsen, med andre ord, bytte.

RCD har også andre navn, for eksempel: differensialbryter, differensialstrømbryter, (forkortet differensialstrømbryter), etc.

  1. Enheten og prinsippet for drift av RCD

Og for å gjøre det lettere, presenterer vi det enkleste tilkoblingsskjemaet gjennom en RCD av en pære:

Det fremgår av diagrammet at i normal driftsmodus for RCD, når dens bevegelige kontakter er lukket, passerer en strøm I på for eksempel 5 ampere fra fasetråden gjennom RCD-magnetkretsen, deretter gjennom lyspæren, og går tilbake til nettverket gjennom den nøytrale lederen, også gjennom UZOs magnetiske krets, mens nåværende verdi I 2 er lik gjeldende verdi I 1 og er 5 ampere.

I denne situasjonen vil en del av strømmen til den elektriske kretsen som kommer fra fasetråden ikke returnere til nettverket, og passerer gjennom menneskekroppen vil gå til bakken, derfor vil strømmen I 2 som vil bli returnert til nettverket gjennom magnetkretsen til RCD gjennom nulltråden være mindre enn strømmen I 1 som kommer inn i nettverket følgelig vil magneten til magnetisk fluks Φ 1 bli større enn den magnetiske fluksen Φ 2, som et resultat av at den totale magnetiske fluksen i magnetkretsen til RCD ikke lenger vil være null.

For eksempel strømmen I 1 \u003d 6A, strømmen I 2 \u003d 5,5A, d.v.s. 0,5 ampere strømmer gjennom menneskekroppen inn i jorden (dvs. 0,5 ampere er lekkasjestrømmen), da vil magnetfluksen f 1 være 6 konvensjonelle enheter, og den magnetiske fluksen f 2 - 5,5 konvensjonelle enheter og deretter den totale magnetiske fluksen vil være lik:

F sum \u003d f 1 + f 2 \u003d 6 + (- 5,5) \u003d 0,5 konv. enheter

Den resulterende totale magnetiske fluksen induserer en elektrisk strøm i sekundærviklingen som passerer gjennom magnetoelektrisk relé, setter den i drift, og den åpner igjen de bevegelige kontaktene ved å koble fra den elektriske kretsen.

Sjekk funksjonen til RCD ved å trykke på "TEST" -knappen. Trykk på denne knappen kunstig skaper en strømlekkasje i RCD, noe som skal føre til frakobling av RCD.

  1. RCD-tilkoblingsskjema.

VIKTIG! Siden det ikke er noen beskyttelse mot overstrøm i RCD, må installasjonen være utstyrt for enhver krets for tilkobling, for å beskytte RCD mot overbelastningsstrømmer og kortslutning.

RCD-tilkobling utført i henhold til en av følgende ordninger, avhengig av nettverkstype:

RCD-tilkobling uten jording:

En slik ordning brukes som regel i bygninger med gammel elektrisk ledning (to-ledning), der det ikke er noen jordingsledning.

RCD-tilkobling med jording:

N-C-S (når den nøytrale lederen er delt inn i null arbeid og null beskyttende):

RCD-tilkoblingsskjema i strømnettet (når nullvirkende ledere og null beskyttende ledere skilles):

VIKTIG! I sone for drift av RCD er det umulig å kombinere nullbeskyttende (jordledning) og null arbeidsledere! Det er med andre ord umulig i kretsen, etter den installerte RCD, å koble sammen arbeidsnull (blå ledning i kretsen) og jordledningen (grønn ledning i kretsen).

  1. Feil i tilkoblingsskjemaene som RCD slår ut av.

Som nevnt ovenfor, utløses RCD av lekkasjestrømmer, dvs. hvis en RCD snubles ut, betyr dette at en person har kommet under spenning eller av en eller annen grunn isolasjonen i ledningene eller det elektriske utstyret er skadet.

Men hva hvis RCD kjører spontant og det ikke er noen skade noen steder, og det tilkoblede elektriske utstyret er i god stand? Kanskje er hele poenget en av følgende feil i nettverkskretsen til den beskyttede RCD.

En av de vanligste feilene er kombinasjonen av null beskyttende og null arbeidsleder i driftssonen til RCD:

I dette tilfellet vil mengden strøm som kommer ut av nettverket gjennom RCD gjennom fasetråden være større enn mengden strøm som går tilbake til nettverket gjennom den nøytrale lederen siden en del av strømmen vil strømme forbi RCD langs jordlederen, noe som vil føre til at RCD løper ut.

Det er også ofte tilfeller av bruk av en jordingsleder eller en ledende, jordet del fra en tredjepart (for eksempel bygningsarmaturer, varmesystem, vannledning) som null arbeidsleder. En slik forbindelse oppstår vanligvis når den nøytrale lederen er skadet:

Begge disse tilfellene fører til at RCD slår ut, fordi når strømmen kommer fra nettverket gjennom fasetråden, går strømmen gjennom RCD ikke tilbake til nettverket.

  1. Hvordan velge en RCD? Typer og egenskaper for RCD.

For å velge riktig RCD og eliminere muligheten for en feil, bruk vår.

RCD velges i henhold til hovedkarakteristikkene. Disse inkluderer:

  1. Merkestrøm - den maksimale strømmen som RCD er i stand til å arbeide i lang tid uten å miste ytelsen;
  2. Differensiell strøm - minimum lekkasjestrøm som RCD vil tømme den elektriske kretsen;
  3. Merkespenning - spenning som RCD kan arbeide lenge uten å miste ytelsen
  4. Gjeldende type—Konstant (betegnet med “-”) eller variabel (betegnet med “~”);
  5. Betinget kortslutningsstrøm - en strøm som tåler RCD i kort tid til verneutstyret (sikring eller effektbryter) går.

RCD-valg basert på følgende kriterier:

- Etter nominell spenning og nettverkstype:Merkespenningen til RCD må være større enn eller lik den nominelle spenningen til kretsen som er beskyttet av den:

U ingen m. RCD U ingen m. nettverket

enfase nettverk nødvendig bipolar RCD trefaset nettverkfire-polet.

- Med nominell strøm:i henhold til pkt. 7.1.76. PUE bruken av RCDer i gruppelinjer som ikke har beskyttelse mot, uten at en ekstra enhet som gir denne beskyttelsen, ikke er tillatt, mens det er nødvendig med en beregnet kontroll av RCDer i overstrømsmodus under hensyntagen til beskyttelsesegenskapene til den overlegne enheten som gir beskyttelse mot overstrøm.

Fra det ovennevnte følger det at RCD-en må beskyttes av en beskyttelsesanordning (eller) det er nettopp av strømmen til denne overordnede beskyttelsesenheten at det er nødvendig å velge den nominelle RCD-strømmen ut fra betingelsen om at den nominelle RCD-strømmen må være større enn eller lik den nominelle strømmen til beskyttelsesenheten som er installert før den:

Jeg nom. RCD ⩾ Jeg nom. beskyttelsesapparat

Det anbefales at den nominelle strømmen til RCD er ett trinn høyere enn den nominelle strømmen til oppstrøms beskyttelsesenhet (for eksempel hvis en automatisk maskin med 25 Amper er installert foran RCD, anbefales det å stille RCD med en nominell strøm på 32 Amper)

Referanse - standardverdier for nominelle strømmer av RCD: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, etc.,

- Etter differensiell strøm:

Differensiell strøm er en av hovedegenskapene til RCD, som viser til hvilken verdi lekkestrømmen til RCD vil koble fra kretsen.

I samsvar med avsnitt 7.1.83. PUE: Den totale lekkasjestrømmen til nettverket, under hensyntagen til tilkoblede stasjonære og bærbare strømmottakere ved normal drift, bør ikke overstige 1/3 av nominell strøm av RCD. I mangel av data, bør lekkasjestrømmen til elektriske mottakere tas med en hastighet på 0,4 mA per 1 A av laststrømmen, og lekkasjestrømmen til nettet bør tas med en hastighet på 10 μA per 1 m av faselederlengden. De. differensialstrømmen til nettverket kan beregnes med følgende formel:

Δ I nettverk \u003d ((0,4 * I nettverk) + (0,01 * L ledninger)) * 3,milliampere

hvor: Jeg nettverket - nettverksstrøm (beregnet med formelen over), i Amperes; L ledninger - total ledningslengde på det beskyttede elektriske nettverket i meter.

Etter å ha beregnet Δ Jeg nettverk godta den nærmeste større standardverdien for reststrømmen til RCD Δ Jeg RCD:

Δ Jeg RCD ⩾ Δ Jeg nettverk

Standardverdiene for reststrømmen til RCD er: 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA

Differensialstrømmer: 100, 300 og 500mA brukes for å beskytte mot branner, og strømmer: 6, 10, 30mA - for å beskytte mot menneskelig personskade på grunn av elektrisk strøm. I dette tilfellet brukes strømmer på 6 og 10 mA som regel for å beskytte individuelle forbrukere, og en differansestrøm på 30 mA er egnet for generell beskyttelse av strømnettet.

Hvis en RCD er nødvendig for å beskytte mot elektrisk støt, og i henhold til beregningen er lekkasjestrømmen mer enn 30 mA, er det nødvendig å installere flere RCD på forskjellige grupper av linjer, for eksempel en RCD for å beskytte uttak i rommene, og den andre for å beskytte uttak på kjøkkenet, og dermed redusere kraften som går gjennom hver RCD og derved reduserer lekkasjestrømmen til nettverket, dvs. i dette tilfellet må beregningen gjøres for to eller flere RCD-er som blir installert på forskjellige linjer.

- Etter type RCD:

RCD-er finnes i to typer: elektro og elektronisk. Vi vurderte driftsprinsippet til en elektromekanisk UZO ovenfor, det viktigste arbeidslegemet er en differensialtransformator (magnetisk krets med en vikling) som sammenligner verdiene til strømmen som strømmer inn i nettet og strømmen som returnerer fra nettet, og i det elektroniske utføres denne funksjonen av et elektronisk kretskort som krever spenning.

10

C. Beskyttende avstengning

Utnevnelse, handlingsprinsipp, omfang. Beskyttelsesstans kalles automatisk avstengning av elektriske installasjoner med enfaset (enpolet) berøring på deler som er strømførte, uakseptable for mennesker, og (eller) når det oppstår en lekkasjestrøm (krets) i det elektriske installasjonen, som overskrider de spesifiserte verdiene.

Formål med beskyttelsesstans - sikre elektrisk sikkerhet, som oppnås ved å begrense eksponeringen for farlig strøm på en person. Beskyttelsen utføres av en spesiell b(RCD), som i standby-modus konstant overvåker forholdene for menneskelig personskade ved elektrisk støt.

Omfang: elektriske installasjoner i nettverk med spenning og nøytral modus.

Den vanligste beskyttelsesstansen var i elektriske installasjoner som ble brukt i nettverk opp til 1 kV med en jordet eller isolert nøytral.

Prinsippet for drift av RCD er at det kontinuerlig overvåker inngangssignalet og sammenligner det med en forhåndsbestemt verdi (settpunkt). Hvis inngangssignalet overskrider innstillingen, bruker enheten og kobler den beskyttede elektriske installasjonen fra nettverket. Som inngangssignaler fra reststrømsbrytere brukes forskjellige parametere til elektriske nettverk som bærer informasjon om forholdene til en person som blir truffet av elektrisk strøm.

Alle RCD-er etter inngangssignal er klassifisert i flere typer (Fig. 4.11).

Figur 4.11. RCD-klassifisering etter type inngangssignal

I tillegg kan RCD-er klassifiseres etter andre kriterier, for eksempel etter design.

Hovedelementene i en hvilken som helst gjenværende strømanordning er en sensor, en omformer og en aktuator.

Hovedparametrene som en eller annen RCD velges ved, er: nominell belastningsstrøm, dvs. driftsstrømmen til det elektriske installasjonen, som strømmer gjennom de normalt lukkede kontaktene til RCD i standby-modus; Merkespenning; settpunkt enhetens responstid.

La oss vurdere mer detaljert

RCD som reagerer på bakkepotensial, designet for å sikre sikkerhet i tilfelle et økt potensial på et jordet (eller ugyldig) hus på et elektrisk anlegg. Sensoren i denne enheten (fig. 4.12) er relé P, hvis vikling er koblet mellom det elektriske installasjonshuset og hjelpejordelektrodenR i. Hjelpe-jordingselektroderR er lokalisert utenfor jordstrømmenes spredningssoneR h.

Figur 4.12. Kretsen til RCD reagerer på potensialet i huset

Beskyttelsesjord når du kortsluttes til chassiset

R h reduserer husets potensial i forhold til bakken til en verdi av j=Jeg s R h. Hvis det av en eller annen grunn viser seg at j s\u003ej hei hvor j zdop er potensialet i saken der kontaktspenningen ikke overskrider den tillatte grensen, da blir reléet P aktivert, som med sine kontakter vil stenge strømkretsen til spolen på koblingsanordningen og det skadede elektriske systemet vil bli koblet fra nettverket.

Faktisk dupliserer denne typen RCD beskyttelsesegenskapene til jording eller jording og brukes som ekstra beskyttelse, noe som øker påliteligheten av jording eller jording.

Denne typen RCD kan brukes i nettverk med hvilken som helst nøytral modus når jording eller jording ikke er effektiv.

RCD som reagerer på differensiell (reststrøm) er mye brukt i alle bransjer. Deres karakteristiske trekk er multifunksjonalitet. Slike RCD-er kan beskytte en person mot elektrisk støt med direkte kontakt, med indirekte kontakt, med en asymmetrisk reduksjon i isolasjonen av ledninger i forhold til bakken i beskyttelsessonen til enheten, med jordfeil og i andre situasjoner.

Prinsippet for drift av en RCD av en differensialtype er at den konstant overvåker differensialstrømmen og sammenligner den med børverdien. Når differensiell strømverdi overskrides, kobler UZO ut og kobler nødstrømforbrukeren fra nettverket. Inngangssignalet for en trefaset RCD er nullsekvensstrømmen. Inngangssignalet til RCD er funksjonelt koblet til strømmen som strømmer gjennom menneskekroppen

Jeg h.

Omfang RCD av differensialtypenettverk med jordet nøytralspenning opp til 1 kV (TN - S system).

Bryterkrets for en RCD som reagerer på en differensiell strøm i et nettverk med en jordet nøytraltype

TN - S presentert i figur 4.13.

Figur 4.13. RCD nettverkstilkoblingsskjema (systemTN - S ) respons på differensiell strøm

Sensoren til en slik enhet er en nullsekvensstrømtransformator (TTNP), på utgangsviklingene som et signal genereres proporsjonalt med strømmen gjennom menneskekroppenJeg h . RCD (P) -omformeren sammenligner verdien på inngangssignalet med børverdien, hvis verdi bestemmes av den tillatte strømmen gjennom personen, forsterker inngangssignalet til nivået som er nødvendig for å kontrollere utøvende organ (IO). Det utøvende organet, for eksempel en kontaktor, kobler det elektriske installasjonen fra nettet i tilfelle fare for elektrisk støt i beskyttelsessonen til RCD.

I henhold til driftsforholdene er differensielle RCD-er delt inn i følgende typer: AC, A, B,

S, G.

RCD type AC er en gjenværende strømanordning som reagerer på en vekslende sinusformet differensialstrøm som oppstår plutselig eller sakte.

RCD type A er en gjenværende strømanordning som reagerer på en vekslende sinusformet differensialstrøm og en pulserende konstant differensialstrøm som oppstår plutselig eller sakte øker.

RCD type B er en reststrømsenhet som reagerer på vekslende, direkte og utbedret differensialstrømmer.

S - beskyttende avstengningsanordning, selektiv (med forsinkelse av stengetid).G - samme som typeS men med kortere tidsforsinkelse

Strukturelt er differensielle RCD-er delt inn i to typer:

  • Elektromekaniske RCD-er, funksjonelt uavhengig av forsyningsspenningen. Kilden til energi som er nødvendig for drift av slike RCD-er - utførelsen av beskyttelsesfunksjoner, inkludert avstengningsoperasjonen, er selve inngangssignalet - differensialstrømmen den reagerer på.

  • Elektroniske RCD-er, funksjonelt avhengig av forsyningsspenning. Deres mekanisme for å utføre en avstengningsoperasjon krever energi mottatt enten fra et kontrollert nettverk eller fra en ekstern kilde.