30. Próg fibrylacji a czułość wyłączników

Wyłączniki różnicowoprądowe w ochronie przeciwporażeniowej
dr hab. inż. Stanisław Czapp
Politechnika Gdańska
PRÓG FIBRYLACJI
A CZUŁOŚĆ WYŁĄCZNIKÓW RÓŻNICOWOPRĄDOWYCH
PRZY ODKSZTAŁCONYM PRĄDZIE RÓŻNICOWYM
Streszczenie
Przedstawiono przebiegi odkształconego prądu ziemnozwarciowego przy doziemieniu
w obwodzie wyjściowym pośredniego przemiennika częstotliwości. Omówiono wpływ widma
prądu na próg fibrylacji serca oraz prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych.
1. Wstęp
W obwodach silników zasilanych z przemienników częstotliwości obowiązują
ogólne zasady ochrony przeciwporażeniowej. Należy zapewnić:
·
ochronę przed dotykiem bezpośrednim (ochronę podstawową) za pomocą izolacji podstawowej części czynnych oraz osłon o odpowiednim stopniu ochrony IP,
·
ochronę przy uszkodzeniu (ochronę dodatkową), w ramach której najczęściej
stosuje się samoczynne wyłączanie zasilania.
W odniesieniu do ochrony przy uszkodzeniu należy pamiętać, że stan blokowania
zaworów przekształtnika nie jest uważany za samoczynne wyłączanie zasilania
w rozumieniu normy [10], bo nie tworzy galwanicznej przerwy w obwodzie [9].
Należy rozważyć również ochronę przeciwporażeniową uzupełniającą za pomocą
wyłączników różnicowoprądowych1, w celu zapewnienia bezpieczeństwa przy dotyku
bezpośrednim lub jednoczesnym doziemieniu i przerwanym przewodzie ochronnym PE.
Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej uzupełniającej w obwodzie
silnika zasilanego z przemiennika częstotliwości jest skomplikowana, ponieważ kształt
przebiegu prądu różnicowego zależy od miejsca, w którym nastąpił dotyk bezpośredni lub doziemienie. Ponadto odkształcenie prądu ma wpływ na próg fibrylacji oraz na
prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych.
W kolejnych punktach podjęto próbę oceny wpływu prądu różnicowego odkształconego z obwodu z przemiennikiem częstotliwości na próg fibrylacji i skuteczność
ochrony przeciwporażeniowej uzupełniającej wykorzystującej wyłączniki różnicowoprądowe.
2. Prądy ziemnozwarciowe i rażeniowe w obwodzie wyjściowym przemiennika
częstotliwości
Na rysunku 1 przedstawiono obwód silnika zasilanego z przemiennika częstotliwości. Przy doziemieniu (lub dotyku bezpośrednim) na zaciskach wejściowych
przemiennika prąd różnicowy jest przemienny o częstotliwości sieciowej (50 Hz).
Doziemienie w obwodzie pośredniczącym powoduje przepływ prądu różnicowego
stałego o tętnieniu zależnym od zastosowanego układu prostowniczego.
1) Zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych w obwodach z przemiennikami częstotliwości może
być problematyczne ze względu na duże wartości prądów upływowych.
Nr 148-149
9