attachment_id=215
Transkrypt
attachment_id=215
Wyłącznik róŜnicowoprądowy ądowy (nazwy potoczne, lecz niepoprawne wyłącznik przeciwporaŜeniowy, róŜnicówka Ŝnicówka, bezpiecznik róŜnicowoprądowy,, czasami uŜywany u angielski skrót RCD – residual current device) device – zabezpieczenie elektryczne, elektryczne urządzenie, które rozłącza cza obwód, gdy wykryje, Ŝe prąd elektryczny wypływający cy z obwodu nie jest równy prądowi wpływającemu. SłuŜą Ŝące do ochrony ludzi przed poraŜeniem eniem prądem prą elektrycznym przy dotyku pośrednim, jak i bezpośrednim bezpo ogranicza takŜe e skutki uszkodzenia urządzeń, urz w tym wywołanie poŜaru. Wyłącznik moŜna na podzielić na 4 zasadnicze elementy: 1. Zestyki torów prądowych ądowych wraz z zamkiem i dźwignią d załączają czającą 2. Wyzwalacz róŜnicowopr nicowoprądowy, najczęściej jest to przekaźnik źnik spolaryzowany 3. Przekładnik Ferrantiego – w postaci pierścienia cienia ferromagnetycznego, przez który przechodzą ą przewody przewod fazowe i przewód neutralny 4. Obwód testowania wyłącznika wył – umoŜliwia liwia jego sprawdzenie w trakcie eksploatacji. Zasada działania wyłącznika cznika róŜnicowopradowego ró • • • • • Podczas normalnej pracy wektorowa suma prądów pr płynących cych przez przekładnik jest równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa). ). Stąd St w uzwojeniu wtórnym przekładnika Ferrantiego (nawiniętym tym na rdzeniu) nie indukuje się SEM,, przekaźnik przeka spolaryzowany jest zamknięty ęty (zwora przyciągana gana przez magnes stały) a styki główne zamknięte. zamkni JeŜeli eli w chronionym obwodzie pojawi się si prąd upływowy (np. np. przez ciało człowieka do ziemi lub przez przewód PE), ), to wtedy suma prądów prą w oknie przekładnika będzie dzie róŜna ró na od zera. W uzwojeniu wtórnym indukuje się si SEM, która powoduje przepływ prądu pr przez cewkę przekaźnika nika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę cewk kompensuje pole magnetyczne magnesu stałego przekaźnika. przeka Jeśli prąd d upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika (I∆n), przekaźnik przeka nik spolaryzowany zostanie otwarty zwalniając zwalniaj zamek i otwierającc styki główne, a przez to odłączając odł c zasilanie obwodu. Podczas testowania przycisk testujący testuj cy zwiera zacisk toru fazowego wyłącznika znika od strony odbiornika z przewodem neutralnym od strony zasilania poprzez wbudowany rezystor (zwykle 10 kΩ). W ten sposób ób przez wyłącznik wył płynie tylko prąd d w torze fazowym, a suma prądów pr w oknie przekładnika będzie róŜna na od zera, tak jak w przypadku upływu. Wyłącznik Wył cznik powinien wtedy zadziałać. Ze względu du na czułość (prąd zadziałania I∆n): o Wysokoczułe – I∆n nie większy od 30 mA o Średnioczułe rednioczułe – I∆n pomiędzy 30 a 500 mA o Niskoczułe – I∆n powyŜej 500 mA Ze względu du na wykrywane rodzaje prądów pr upływu: „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 1 z 7 AC – prąd przemienny sinusoidalny (wyłacznik reaguje tylko na prądy róŜnicowe przemienne sinusoidalnie) o A – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo i impulsowy (wyłącznik reaguje na prądy róŜnicowe przemienne sinusoidalnie, na prądy pulsujące jedno-połówkowe ze składową stałą do 6 mA) o B – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo i impulsowy, prąd stały (wyłącznik reaguje na prądy jak wyŜej, i na prądy wyprostowane (uniwersalny) Ze względu na wbudowane zabezpieczenie nadprądowe: o RCCB – łącznik róŜnicowoprądowy bez wbudowanego zabezpieczenia nadmiarowoprądowego o RCBO – wyłącznik róŜnicowoprądowy z wbudowanym zabezpieczeniem nadmiarowoprądowym o • Wyłącznik róŜnicowoprądowy jest stosowany jako ochrona dodatkowa, obok „samoczynnego wyłączenia zasilania” działającego przy bezpośrednim zwarciu fazaobudowa. Wykrywa on znacznie mniejsze prądy upływu, które mogłyby nie spowodować zadziałania zabezpieczeń nadprądowych ze względu na duŜą rezystancję (na przykład ciała ludzkiego). Wyłączniki róŜnicowoprądowe stosuje się w układach sieci TN-S, TN-C-S (na odcinku z rozdzielonymi przewodami ochronnym PE i neutralnym N), TT, oraz (rzadko) IT. W obiegowej opinii wyłącznik róŜnicowoprądowy nazywany jest bezpiecznikiem przeciwporaŜeniowym. Ta nieprawidłowa nazwa utrwalana jest m.in. przez część sprzedawców detalicznych, jak i wykonawców mających niewielką wiedzę na temat tego urządzenia. Wyłącznik róŜnicowoprądowy nie zabezpiecza bowiem przed poraŜeniem, gdy zostaną dotknięte dwa przewody objęte zabezpieczeniem np. przewód fazowy i neutralny. Najczęściej uŜywany RCD o znamionowym prądzie róŜnicowym Iz = 30 mA jest wyzwalany przez prąd I = 0,65 * Iz = 20 mA. Prąd o mniejszym natęŜeniu umoŜliwia oderwanie się poraŜonej osoby od instalacji. Prąd o tej wartości moŜe juŜ być groźny dla zdrowia i Ŝycia człowieka. MoŜna stosować wyłączniki RCD o prądzie znamionowym 10[mA] (co było praktykowane w Polsce juŜ w latach 80. XX w.[potrzebne źródło]), co znacząco zwiększa bezpieczeństwo. MoŜe to jednak wiązać się z problemami eksploatacyjnymi w postaci niepotrzebnych zadziałań, mających związek z upływnościami w instalacjach elektrycznych i urządzeniach. Wyłącznik róŜnicowoprądowy a rzeczywistość W instalacjach typu TN-C (obecnie w nowych instalacjach niezalecane-nowe instalacje wykonuje się w ukladzie TN-S - wymóg stanowiony prawem) nie stosuje się wyłączników róŜnicowych, gdyŜ nie działają one poprawnie z powodu braku przewodu ochronnego (PE) i podłączeniu przewodu neutralnego (N) do „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 2 z 7 obudowy urzadzeń, a przez to do ziemi. Regulacja normą: PN-IEC 60364-5-53:1999 pkt 531.2.1.5 Zastosowanie urządzenia ochronnego róŜnicowoprądowego włączonego w obwody, niemające przewodu ochronnego, nie moŜe być uznane za skuteczny środek ochrony przed dotykiem pośrednim, nawet w przypadku, gdy znamionowy róŜnicowy prąd zadziałania nie przekracza 30 mA. Uwaga eksploatacyjna NaleŜy raz w miesiącu uŜyć przycisku testowego w celu sprawdzenia poprawności działania wyłącznika. Niezwłoczne zadziałanie wyłącznika potwierdza jego sprawność. Wyłącznik instalacyjny (wyłącznik nadmiarowo-prądowy, wyłącznik instalacyjny typu S nazywany teŜ potocznie eską) – element instalacji elektrycznej, którego zadaniem jest przerwanie ciągłości obwodu, gdy prąd płynący w tym obwodzie przekroczy wartość bezpieczną dla tego obwodu. Wyłączniki te przeznaczone są do sterowania i zabezpieczeń przed skutkami przetęŜeń (przeciąŜeń i zwarć) obwodów odbiorczych instalacji oraz urządzeń elektrycznych w gospodarstwach domowych i innych. Wytwarza się je na napięcia do 440 V, prądy znamionowe do 125 A i prądy wyłączalne 25 kA o charakterystykach czasowych B, C oraz D. Najbardziej rozpowszechnione są jednak na prądy znamionowe do 63 A i prądy wyłączalne nie większe niŜ 10 kA. Spis treści • • • • • • 1 Budowa i charakterystyka 2 Parametry i właściwości 3 Przykłady 4 Zobacz teŜ 5 Przypisy 6 Bibliografia Budowa i charakterystyka W instalacjach elektrycznych stosuje się obecnie wyłączniki instalacyjne płaskie o znormalizowanej szerokości (module) 17,7 mm, mocowane na wsporniku DIN TH35. „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 3 z 7 Przekrój przez wyłącznik cznik instalacyjny Na załączonym czonym przekroju wyłącznika wył instalacyjnego wyróŜnione nione zostały jego następujące elementy: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Dźwignia napędowa Zamek Styk stały i styk ruchomy Zaciski przyłączowe Wyzwalacz termobimetalowy (przeciąŜeniowy) (przeci Wkręt regulacyjny Wyzwalacz elektromagnetyczny (zwarciowy) Komora gaszeniowa Wyłącznik cznik ma dwa wyzwalacze: • • zwarciowy (elektromagnetyczny lub elektroniczny), przeciąŜeniowy (termobimetaliczny termobimetaliczny lub elektroniczny). „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 4 z 7 Wyłączniki czniki instalacyjne przystosowane są s do wielokrotnego zadziałania, a czułość czuło ich zadziałania jest większa ksza niŜ ni powszechnie stosowanych wkładek topikowych. Popularne wyłączniki czniki instalacyjne o charakterystyce B (np.: S301B16) mają maj wyzwalacz przeciąŜeniowy eniowy ustawiony na 1,13-1,45 1,13 krotności prądu ądu znamionowego, a zwarciowy na 3-5 krotności ści prądu pr znamionowego. Natomiast wyłączniki ączniki o charakterystyce C wyłączają czają prąd zwarciowy, gdy osiągnie gnie on wartość 5-10 krotności prądu du znamionowego, a o charakterystyce D, gdy osiągnie osi wartość ść 10-20 10 krotności prądu du znamionowego. Istnieją Istniej ponadto wyłączniki czniki instalacyjne selektywne, których któryc zadziałanie następuje puje z opóźnieniem, opóź po zadanej zwłoce czasowej. Wyłącznik instalacyjny 3-biegunowy biegunowy Wyłączniki czniki instalacyjne występują wystę w odmianach 1-, 2-, 3- i 4-biegunowych. biegunowych. Dodatkowo wyróŜniamy niamy odmiany wyłączników wył czników z torem neutralnym (np. 1P+N – jednobiegunowy z torem neutralnym) lub bez (np. 1P – jednobiegunowy bez toru neutralnego). Do większości ści wyłączników wył czników instalacyjnych, producenci przewidują dodatkowe akcesoria w postaci dołączanych doł styków pomocniczych (AUX) (AU i alarmowych (ALARM) oraz wyzwalaczy wzrostowych (SHUNT) i podnapięciowych podnapi (UVT). Właściwy i umiejętny tny sposób doboru wyłączników wył instalacyjnych w instalacji elektrycznej, ich prądów dów znamionowych i charakterystyk jest bardzo waŜny wa dla ich właściwego ciwego i selektywnego działania, tzn. aby wyłączenie wył następowało powało przez najbliŜszy szy miejscu awarii wyłącznik. wyłą Niektóre właściwości ci i parametry param wyłączników instalacyjnych, waŜne Ŝne dla celów ochrony przetęŜeniowej instalacji i urządzeń, są następujące: • • czas umowny jest równy 1 h dla wyłączników wył o prądzie dzie znamionowym do 63 A oraz 2 h dla wyłączników czników na większe wi prądy znamionowe, umowny prąd d niezadziałania jest równy 1,13 prądu du znamionowego wyzwalacza przeciąŜeniowego przeciąŜ wyłącznika, „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 5 z 7 • • • • • • • • • • • • • umowny prąd d zadziałania jest równy 1,45 prądu du znamionowego wyzwalacza przeciąŜeniowego. trwałość łączeniowa charakterystyka działania napięcie cie znamionowe prąd znamionowy klasa ograniczenia energii znamionowa zwarciowa zdolność zdolno łączeniowa maksymalne i minimalne napięcie napi pracy klasa palności materiału obudowy sposób mocowania sposób przyłączania czania przewodów odporność na udary odporność na drgania Wyłączniki czniki instalacyjne wielobiegunowe wielob obciąŜone one jednobiegunowo przy pracy od stanu zimnego powinny zadziałać zadziała w czasie umownym przy przeciąŜeniu: ąŜeniu: • • -1,1 umownego prądu ądu zadziałania w przypadku wyłączników wył czników dwubiegunowych, -1,2 umownego prądu ądu zadziałania w przypadku wyłączników wył czników trójtrój i czterobiegunowych. Zalecanymi prądami dami znamionowymi wyłączników wył czników instalacyjnych jest następujący nast typoszereg: 6-8-10-13-16-20-25-32-40-50 50-63-80-100-125 A • • Wyłączniki czniki instalacyjne (nadpradowe) S300 firmy Legrand o S301 B – wyłącznik wyłą nadprądowy 1-biegunowy o S302 B – wyłącznik wyłą nadprądowy 2-biegunowy o S303 B – wyłącznik wyłą nadprądowy 3-biegunowy o S304 B – wyłącznik wyłą nadprądowy 4-biegunowy wyłączniki nadprądowe ądowe NB1-63H NB1 10 kA (lub 6 kA)[1] „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 6 z 7 charakterystyka czasowo-prądowa wyłączników nadmiarowo-prądowych „Elektrotechnika i elektronika” Zabezpieczenia instalacji elektrycznej, Tech. Elektroniczne Strona 7 z 7