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