Scheme de oprire de protecție a instalațiilor electrice. Oprire automată de protecție Diagrama conexiunii RCD

Oprire automată de protecție din rețea (denumită în continuare sursa de alimentare) se efectuează prin deschiderea automată a circuitului unuia sau mai multor conductori de fază (și, dacă este necesar, conductorului neutru de lucru), efectuată pentru a proteja împotriva deteriorării. soc electric. Această metodă de protecție este implementată, de exemplu, în sistemul considerat pământ de protecție, precum și în sistemul de zero și în dispozitivele de oprire de protecție. Caracteristicile dispozitivelor de protecție de deconectare automată și parametrii conductorilor trebuie să fie coordonați pentru a asigura timpul normalizat de deconectare a circuitului deteriorat de către dispozitivul de comutare de protecție specificat în PUE, în conformitate cu tensiunea nominală a rețelei de alimentare. . Dispozitivele de comutare de protecție pot reacționa la curenții de scurtcircuit (de exemplu, în sistemul de zero) sau la curentul diferențial (dispozitive cu curent rezidual). În instalațiile electrice în care se aplică oprirea automată, se realizează egalizarea potențialului pentru a reduce tensiunea de contact în perioada de la momentul apariției urgenței până la momentul opririi alimentării.

Reducerea la zero Este utilizat în instalații electrice cu tensiune de până la 1 kV și este o conectare deliberată a părților conductoare deschise ale instalațiilor electrice (inclusiv carcasele acestora) cu un neutru solid împământat al unui generator sau transformator.

Această conexiune se realizează prin intermediul unui conductor de protecție neutru (conductor PE). Conform instrucțiunilor din capitolul 1.7. PUE, un astfel de sistem este desemnat TN (T - "terra" (engleză) - neutrul sursei este împământat surd, N - "neutru" - părțile conductoare deschise sunt conectate la acest neutru). Conductorul zero PE („pământ de protecție”) ar trebui să se distingă de conductorul zero de lucru (N), care este, de asemenea, conectat la un neutru al sursei solid împământat, dar este destinat să alimenteze receptoarele de putere monofazate. Conductoarele PE și N pot fi separate pe toată lungimea lor, formând împreună cu sistemul de fază cu cinci fire, denumit TN-S (S - „separat” - „separat”). Dacă sunt combinate într-un singur conductor PEN, atunci acesta este un sistem TN-C cu patru fire (C - „combinație” - „combinat”). Se folosește și un sistem intermediar TN-C-S, în care, pornind de la sursa de alimentare, este așezat un conductor PEN, apoi este împărțit în conductori N și PE separati în zona de localizare a receptoarelor de putere destinate conexiunii. la sistemul TN-S. Din punct de vedere al siguranței, sistemul TN-S este de preferat sistemului TN-C, deoarece în funcționare normală curentul de funcționare nu trece prin conductorul PE. Prin urmare, potențialele părților conductoare deschise zero ale instalațiilor electrice sunt practic aceleași și egale cu potențialul de masă. Sistemul TN-S, propus pentru prima dată începând cu anii 70 ai secolului XX, a fost introdus pe scară largă în industria autohtonă și în viața de zi cu zi din 1995, cu toate acestea, domeniul de aplicare al sistemului TN-C (utilizat din 1910) încă predomină.

Instalarea și funcționarea rețelelor trifazate este imposibilă fără o identificare clară (la distanță) a conductorilor de fază și neutru. Acest lucru este posibil cu ajutorul codurilor de culori. Autobuzele de faza A (indicate în diagramele L1), B (L2) și, respectiv, C (L2) sunt vopsite în galben verde Și roșu culorile. Denumirile A, B, C - o succesiune directă de litere ale alfabetului latin; o secvență directă de litere ale alfabetului rus, respectiv - Zh, Z, K (litera I este omisă). Conductorul neutru de lucru (N) este vopsit albastru culoare, protectoare (PE) – in galben verde culoare (deoarece conductorul este indicat prin două litere, atunci există două culori). Conductorul PEN combinat este vopsit în albastru cu dungi transversale (oblice) alternative de galben și verde aplicate la intervale regulate. Dacă se folosește o rețea DC, atunci magistrala „+” este pictată La roșu culoare, „-” - în albastru , conductor zero (neutru) - in albastru . În instalațiile electrice, autobuzul cel mai apropiat de o persoană (de exemplu, la deschiderea ușii ansamblului electric sau la urcarea pe un suport de linie aeriană) ar trebui să fie întotdeauna un autobuz PE. Aceasta este urmată de magistrala N, apoi magistrala de fază și imediat după magistrala N este magistrala de fază C (roșu este culoarea pericolului), apoi B și, în final, cea mai îndepărtată magistrală este magistrala de fază A. În Rețelele de curent continuu, magistrala cea mai apropiată de persoană ar trebui să fie neutră, urmată de magistrala „+” (roșu) și apoi de magistrala „-”.

Făcând cunoștință cu cod de culoare conductoare, luați în considerare principiul reducerii la zero într-o rețea trifazată folosind sistemul TN-C ca exemplu (Figura 5.26).

Figura 5.26 - Schema de împământare de protecție (sistem TN-C)

Reducerea la zero transformă defalcarea fazei pe carcasă într-un scurtcircuit (scurtcircuit) între conductorii de protecție de fază și zero și contribuie la fluxul de curent I la (Figura 5.26) de o valoare mare. Această valoare curentă asigură funcționarea dispozitivului de protecție (A3), deconectând automat instalația deteriorată de la rețea. O astfel de protecție poate fi siguranțe sau întreruptoare. Curentul de scurtcircuit trebuie să fie de o asemenea magnitudine încât să provoace exploatarea siguranței sau funcționarea întreruptorului într-un interval de timp care să nu depășească cel admisibil.

Conform PUE, timpul maxim admisibil pentru o oprire automată de protecție în sistemul TN este de 0,8; 0,4; 0,2 și 0,1 s în funcție de tensiunea nominală de fază a rețelei: 127, 220, 380 și respectiv mai mult de 380 V. Cele mai mici zone de secțiune transversală ale conductorilor de protecție zero sunt, de asemenea, reglementate. Dacă conductorii de protecție sunt fabricați din același material ca și conductorii de fază, atunci cea mai mică secțiune a acestora depinde de secțiunea conductorilor de fază. în felul următor:

Dacă secțiunea transversală a conductorilor de fază este mai mică sau egală cu 16 mm 2, atunci cea mai mică secțiune transversală a conductorilor de protecție este egală cu secțiunea transversală a conductorilor de fază;

Dacă secțiunea transversală a conductorilor de fază este mai mare de 16 mm 2, dar mai mică de 35 mm 2, atunci secțiunea transversală a conductorilor de protecție trebuie să fie de cel puțin 16 mm 2;

Dacă secțiunea transversală a conductorilor de fază este mai mare de 35 mm 2, atunci secțiunea transversală a conductorilor de protecție este egală cu jumătate din secțiunea transversală a conductorilor de fază, în funcție de timpul de răspuns al protecției (0,4 s la o tensiune de fază de 220). V).

Secțiunile transversale ale conductorilor de protecție zero din alte materiale trebuie să fie echivalente ca conductivitate cu cele date.

Conductorul de protecție zero nu trebuie să conțină siguranțe și alte dispozitive de deconectare. Este permisă utilizarea comutatoarelor care deconectează atât firele neutre, cât și cele de fază în același timp.

Curentul de scurtcircuit monofazat I to trece buclă „fază-zero” (Figura 5.26). Este format dintr-un conductor de fază (secțiunea de la transformator de putere spre zona deteriorată), carcasa metalică a instalației electrice conectată la conductorul PEN, conductorul PEN în sine (secțiunea de la carcasa instalației electrice până la punctul zero al transformatorului de putere), precum și înfășurarea de fază a puterii. transformator (în acest caz, înfășurări de fază A). Dacă rezistența buclei „fază-zero” este mare, timpul de funcționare a protecției va depăși timpul maxim admisibil al opririi automate de protecție. Prin urmare, rezistența acestei bucle este măsurată cel puțin o dată la trei ani folosind M417, ESO202 și dispozitive similare. Dacă valoarea rezistenței este inacceptabilă, se efectuează un audit al conexiunilor carcaselor metalice ale instalațiilor electrice cu conductor neutru (verifică strângerea șuruburilor și integritatea îmbinărilor de contact sudate, îndepărtează scara și curăță contactele). de rugina). După revizuire, se verifică rezistența de contact a contactelor - nu trebuie să fie mai mare de 0,05 Ohm.

Conductorul de protecție zero este conectat la pământ prin intermediul unor conductori de împământare neutru și de împământare repetate, a căror rezistență de răspândire a curentului este indicată respectiv r 0 și r p (Figura 5.26). Reîmpământarea se realizează la capetele liniilor aeriene (sau ramificații din acestea mai lungi de 200 m), precum și la intrările trifazate (monofazate) la clădirile în care există instalații electrice de împământat. Rezistența de împământare neutru, rezistența totală a întrerupătoarelor de împământare repetate și fiecare dintre ele individual nu trebuie să depășească valoarea stabilită. cele mai mici valori, de exemplu, într-o rețea de 380/220 V, respectiv, 4, 10 și 30 ohmi (tabelul 5.8). Părțile puse la zero ale instalațiilor electrice sunt împământate printr-un conductor de protecție neutru. Prin urmare, în perioada de urgență (până când instalația deteriorată este deconectată automat de la rețea), se manifestă efectul protector al acestei împământări, adică tensiunea părților zero față de pământ scade. Mai mult, acest lucru este deosebit de semnificativ în cazul unei întreruperi a conductorului PEN și al scurtcircuitelor fazei la carcasa din spatele ruperii. În plus, datorită împământării neutrului sursei, chiar și în absența reîmpământării, potențialul pe carcasele echipamentelor electrice cu izolația deteriorată este semnificativ redus. Pe linii aeriene reîmpământarea firului neutru este, de asemenea, utilizată în scopuri de protecție împotriva trăsnetului. Ca conductori de protecție zero, pot fi utilizate benzi de oțel, împletituri metalice ale cablurilor, structuri metalice ale clădirilor, piste de macarale etc.

În cazurile în care siguranța electrică nu poate fi asigurată în sistemul TN folosind împământare de protecție, într-o rețea de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, este permisă împământarea părților conductoare deschise folosind un electrod de împământare care este independent electric de neutrul solid împământat. sursă (sistem TT). În același timp, pentru protecție în caz de contact indirect, oprirea automată este prevăzută cu utilizarea obligatorie a RCD-urilor și respectarea condiției:

unde I z este curentul de funcționare al dispozitivului de protecție; Rz - rezistența totală a conductorului de împământare și a conductorului de împământare al receptorului electric cel mai îndepărtat de RCD. În plus, este implementat un sistem de egalizare potențială.

Oprire de siguranță - Acesta este un sistem de protecție de mare viteză care oprește automat (în 0,2 s sau mai puțin) instalația electrică atunci când există pericolul de electrocutare pentru o persoană din ea. Oprirea de protecție este utilizată în cazurile în care este imposibil sau dificil să se efectueze împământarea de protecție sau repunerea la zero, sau când există o probabilitate mare ca oamenii să atingă părțile sub tensiune neizolate ale instalațiilor electrice. Prin urmare, este recomandabil să folosiți o oprire de protecție pentru a asigura protecție la utilizare scule electrice manuale, instalatii electrice mobile, precum si in viata de zi cu zi.

Când o fază este scurtcircuitată la carcasă, când rezistența de izolație a fazelor față de pământ scade sub o anumită limită, atunci când o persoană atinge o parte sub tensiune care este alimentată, parametrii electrici ai rețelei se modifică, ceea ce poate servi ca un impuls pentru operare dispozitive de curent rezidual (RCD), ale cărui părți principale sunt un dispozitiv de curent rezidual și un întrerupător.

Dispozitivul de curent rezidual răspunde la modificările parametrilor rețelei electrice și trimite un semnal de acționare a întreruptorului, care deconectează instalația electrică protejată de la rețea.

Dispozitive de curent rezidual sunt concepute nu numai pentru a proteja o persoană de șoc electric atunci când atinge cablurile deschise sau echipamentele electrice care sunt sub tensiune, ci și pentru a preveni incendiile rezultate din curgerea prelungită a curenților de scurgere și a curenților de scurtcircuit care se dezvoltă din aceștia.

Astfel, scopul principal al U3O: protecția împotriva curenților de scurgere; protectie impotriva curentilor de defect la pamant; protecție împotriva incendiilor.

În funcție de semnalul de intrare, sunt cunoscute RCD-uri care răspund la tensiunea din carcasă relativă la pământ, la curentul de defect la pământ, la tensiunea de ordine zero, la curentul diferențial, la curentul de funcționare etc.

Un dispozitiv de curent rezidual care reacționează la tensiunea carcasei în raport cu pământul (Figura 5.27) elimină riscul de șoc electric dacă apare o tensiune crescută pe o carcasă împământată sau împământată, de exemplu, în cazul deteriorării izolației.

Figura 5.27 - Schema schematică a unui RCD care răspunde la tensiunea din carcasă în raport cu pământul

Principiul de funcționare este o deconectare rapidă de la rețeaua instalației, dacă tensiunea pe carcasă față de pământ este mai mare decât valoarea specificată, la care atingerea carcasei devine periculoasă. Un astfel de RCD reacționează nu numai la o defecțiune completă a izolației, ci și la o scădere parțială a rezistenței sale.

Dispozitivul de curent rezidual, care funcționează pe curent continuu de funcționare, este proiectat pentru monitorizarea automată continuă a izolației fazei față de pământ, precum și pentru protejarea unei persoane care a atins fire sub tensiune (Figura 5.28). În aceste dispozitive, rezistența activă de izolație a firelor trifazate r față de pământ este estimată prin curentul de funcționare I op primit de la o sursă externă, care trece prin aceste rezistențe. Când r scade sub limita stabilită, ca urmare a deteriorării izolației și a scurtcircuitului firului la pământ printr-o rezistență mică r zm sau o persoană care atinge firul de fază, curentul I op crește, determinând rețeaua protejată să fi deconectat de la sursa de alimentare.

Un dispozitiv de curent rezidual care răspunde la curentul diferențial oferă protecție în cazul în care o persoană atinge un corp împământat sau împământat al unei instalații electrice atunci când o fază este scurtcircuitată la aceasta, precum și atunci când o persoană intră în contact cu o parte sub tensiune care este energizat. RCD-urile de acest tip sunt utilizate pe scară largă în complexul agroindustrial și în viața de zi cu zi.

Figura 5.28 - Schema schematică a unui RCD care funcționează pe curent continuu de funcționare (starea inițială)

O diagramă schematică a unui astfel de dispozitiv de curent rezidual este prezentată în Figura 5.29. Senzorul este un transformator de curent (CT) (Figura 5.30).

Figura 5.29 - Schema schematică a unui RCD care răspunde la curentul diferenţial (starea iniţială)

Figura 5.30 - Circuit magnetic în formă de inel cu înfășurarea secundară a transformatorului

Dacă curenții din firele de fază I 1 , I 2 , I 3 sunt egali și decalați în fază cu 120 ° unul față de celălalt, atunci fluxul magnetic total creat de aceștia în circuitul magnetic TT este egal cu zero. Când există o asimetrie în conductivitățile fazelor față de pământ, de exemplu, ca urmare a unui scurtcircuit fază la pământ sau a unei persoane care atinge o fază în zona de protecție, atunci egalitatea curenților în faze este încălcat. Apare un curent diferenţial, egal cu suma vectorială a acestor curenţi, care, în conformitate cu raportul de transformare, este transferat în înfăşurarea secundară a transformatorului la intrarea înfăşurării releului de curent (RT). Dacă acest curent atinge (sau depășește) valoarea curentului de acționare a releului, atunci contactele sale normal închise se vor deschide, deconectând receptorul electric de la rețea. Releul se va opri chiar dacă operatorul ține mânerul de comandă în poziția armată. Dacă este necesară amplificarea semnalului de la CT, între acesta și releul RT este plasat un amplificator de curent (nu este prezentat în Figura 5.29).

Acest tip de dispozitiv de curent rezidual poate fi utilizat atât într-o rețea izolată, cât și într-o rețea cu neutru împământat. Cu toate acestea, acest dispozitiv de deconectare este cel mai eficient într-o rețea cu un neutru împământat, în care TC poate fi pus și pe conductorul care leagă la pământ punctul neutru al transformatorului de putere, în urma căruia întreaga rețea alimentată din acesta va fi protejat.

La protejarea unui receptor de putere monofazat, conductoarele de lucru de fază și zero sunt trecute printr-un circuit magnetic inelar, cu ajutorul căruia este conectat la rețea. În funcționare normală, curenții din acești conductori sunt egali și direcționați opus, astfel încât fluxul lor magnetic total în circuitul magnetic este zero. În cazul unei scurgeri la pământ, egalitatea curenților este încălcată și apare un curent diferențial. Funcționarea ulterioară a RCD până când receptorul de alimentare este deconectat de la rețea este similară cu dispozitivul descris mai sus în legătură cu obiectele de protecție trifazată.

Dispozitivele cu curent rezidual pot servi ca protecție suplimentară pentru împământare și împământare, precum și protecție independentă (în locul acestora) și nu depind de rezistența de împământare și rezistența conductorului neutru la împământare. Dezavantajul RCD-urilor de acest tip este insensibilitatea la o scădere simetrică a rezistenței de izolație de fază în echipamentul electric protejat, care apare foarte rar.

Este cunoscută următoarea clasificare a dispozitivelor cu curent rezidual: AC - reacţionează la curentul sinusoidal alternativ; A - care răspunde la curent continuu alternativ, precum și pulsatoriu; B - reacționează la curenți alternativi, continui și redresați; S - selectiv (cu timp de întârziere oprit); O - la fel ca tipul S, dar cu o întârziere mai scurtă de oprire.

Prezența RCD-urilor de tip A și B se datorează faptului că curenții de scurgere diferenţiali pot deveni pulsatori sau pot lua forma unui curent continuu netezit datorită utilizării dispozitivelor electronice, precum redresoare sau convertoare de frecvenţă. Dispozitivele de curent rezidual de tip S și G sunt proiectate pentru a asigura oprirea selectivă a obiectelor protejate. Deci, cu o schemă de protecție în mai multe etape, un RCD situat mai aproape de sursa de alimentare ar trebui să aibă un timp de declanșare de cel puțin trei ori mai mare decât timpul de declanșare al unui RCD situat mai aproape de consumator.

Dispozitivele cu curent rezidual sunt produse cu curenți nominali de scurgere de 10, 30, 100, 300, 500, 1000 mA. Mai mult, RCD-urile cu setări de 100 mA sau mai mult sunt utilizate de obicei pentru a asigura selectivitatea protecției, iar cu o setare de 300 mA, sunt, de asemenea, folosite pentru a proteja împotriva incendiului în cazul unei defecțiuni la pământ.

Dispozitivele cu curent rezidual sunt electromecanice și electronice. Primele nu depind de tensiunea de alimentare, deoarece energia semnalului de intrare (curent diferențial) este suficientă pentru funcționarea lor. Acestea din urmă depind, deoarece sunt alimentate de la o rețea controlată sau de la o sursă externă (un semnal de putere scăzută de la un transformator diferențial este alimentat la un amplificator electronic, care furnizează un impuls puternic mecanismului de eliberare a contactelor principale ale RCD-ului). - zeci și chiar sute de wați, suficienți pentru a opera o eliberare simplă). Din acest punct de vedere, RCD-urile electronice sunt mai puțin fiabile decât cele electromecanice. În plus, dacă firul neutru se rupe la locul de instalare al RCD-ului electronic, acesta nu va funcționa fără alimentare, iar firul de fază din obiectul protejat va prezenta pericol de șoc electric. Pentru a elimina acest neajuns, RCD-urile electronice sunt echipate cu un releu electromagnetic care funcționează în modul de reținere, care protejează obiectul care este oprit atunci când sursa de alimentare a dispozitivului de protecție se defectează. Un număr de întreprinderi autohtone produc dispozitive electronice de curent rezidual, în timp ce în Germania, Franța, Austria și alte țări europene este permisă utilizarea numai a RCD-urilor care nu depind de tensiunea de alimentare. RCD-urile electromecanice sunt produse de companii occidentale de top - Siemens, ABB, GF POWER, Legrand, Merlin Gerin etc. Dispozitivele electromecanice domestice sunt cunoscute - ASTRO-RCD, DEC, IEC.

Sunt cunoscute și RCD-urile combinate, echipate cu o protecție suplimentară încorporată împotriva curenților de scurtcircuit și suprasarcinii - așa-numitele întreruptoare diferențiale.

Atunci când alegeți un RCD, este necesar să vă ghidați de condiția ca curentul total de scurgere al receptoarelor electrice staționare și portabile să nu depășească 1/3 din curentul nominal de declanșare al RCD. În absența datelor, curentul de scurgere al receptoarelor electrice ar trebui luat la o rată de 0,4 mA pe amper de curent de sarcină, iar curentul de scurgere al rețelei - la o rată de 10 μA la 1 m din lungimea fazei. conductor. Pe baza acestei din urmă condiții, în casele vechi și clădirile industriale cu cablajul uzat, este instalat un RCD cu un curent nominal de declanșare de 30, nu 10 mA. In case noi, in nou construite spatii industriale, precum și în instalațiile sanitare cu umiditate ridicată, pentru a proteja oamenii și animalele de șoc electric, se folosește un RCD cu un curent nominal de declanșare de 10 mA (curentul de scurgere al rețelei nu va provoca fals pozitive).

Dispozitivul de curent rezidual este conectat în serie cu întrerupătorul, în timp ce curentul nominal al întreruptorului este recomandat să fie selectat cu un pas mai mic decât curentul nominal al RCD. La conectare, se recomandă folosirea unor capse speciale de cablu pentru a preveni supraîncălzirea la punctul de contact.

Pentru funcționarea normală a RCD este necesar să se verifice lunar performanța acestuia prin apăsarea butonului „Test”. Dezactivarea RCD indică faptul că dispozitivul funcționează corect. În complexele zootehnice și spațiile industriale se efectuează o verificare a performanței cel puțin o dată pe trimestru.

RCD nu se aplică dacă rețeaua protejată se alimentează sisteme automate stingerea incendiilor, ventilația, iluminatul de urgență, precum și consumatorii primul grupuri de fiabilitate a sursei de alimentare .

Receptoare electrice din primul grup (categorii)- receptoare electrice, a căror întrerupere a alimentării cu energie electrică poate duce la un pericol pentru viața oamenilor, o amenințare la adresa securității statului, pagube materiale semnificative, o tulburare a unui complex proces tehnologic, mai ales defecțiune elemente importante utilităţi publice, facilităţi de comunicaţii şi televiziune. Aceste receptoare de putere sunt alimentate cu energie electrică de la două surse de alimentare independente reciproc redundante (a doua poate fi o centrală electrică diesel locală), iar o întrerupere a curentului poate fi permisă numai pentru perioada de restabilire automată a energiei. În producția agroindustrială, receptoarele electrice de prima categorie sunt fabricile de păsări.

RCD poate fi utilizat pentru a proteja receptoarele electrice din a doua și a treia categorie de fiabilitate a sursei de alimentare. Receptoare electrice din a doua categorie - receptoare electrice, a căror întrerupere a alimentării cu energie electrică duce la o subaprovizionare masivă a produselor, la oprirea masivă a lucrătorilor, mecanismelor și transportului industrial, perturbarea activităților normale a unui număr semnificativ de locuitori urbani și rurali. Receptoarele electrice din a doua categorie sunt furnizate cu energie electrică de la două surse de alimentare independente, redundante reciproc. În cazul unei căderi de curent de la una dintre sursele de alimentare, întreruperile alimentării cu energie sunt permise pentru timpul necesar pornirii. putere de rezervă prin acţiunile personalului de serviciu sau ale echipei operaţionale mobile. În producția agricolă, receptorii de putere din a doua categorie sunt complexele zootehnice și sere.

Pentru receptoare electrice din categoria a treia alimentarea cu energie electrică poate fi efectuată de la o singură sursă de alimentare, cu condiția ca întreruperile de alimentare necesare reparațiilor să nu depășească 1 zi. Receptoarele de putere primesc putere de la o singură sursă. Toate clădirile rezidențiale, garajele, atelierele de reparații etc. aparțin receptoarelor de putere din a treia categorie de fiabilitate a sursei de alimentare.

La alegere întreruptoare diferențiale (mașini automate) este necesar să rețineți că principalele lor scopuri sunt: ​​protecția împotriva curenților de suprasarcină; protectie impotriva curentilor de scurtcircuit; protectie la curent de scurgere; protectie la supratensiune; protecție împotriva incendiilor.

Întreruptoare diferențiale poate fi utilizat într-o gamă largă de temperaturi ambientale, permit conectarea atât a conductorilor din cupru, cât și a celui din aluminiu, nu necesită întreținere în timpul funcționării. Comutatoarele diferențiale îndeplinesc cerințele moderne Siguranța privind incendiile, părțile corpului lor sunt realizate din materiale care pot rezista la teste de rezistență la foc la temperaturi de până la 960 ° C. Mașinile diferențiale sunt disponibile în versiuni cu doi și patru poli. Dispozitivul este montat pe o șină DIN de 35 mm.

La fel ca în cazul unui RCD, performanța este verificată prin apăsarea butonului „Test” - atunci când este apăsat, dispozitivul se oprește instantaneu. Pentru a porni dispozitivul după această verificare, trebuie să apăsați butonul „Întoarcere” și să rotiți mânerul comutatorului.

Oprirea de protecție este concepută pentru oprirea rapidă și automată a unei instalații electrice deteriorate în cazul unui scurtcircuit fază la caz, o scădere a rezistenței de izolație a conductorilor sau atunci când o persoană se închide la elementele purtătoare de curent.

Domeniul de aplicare al dispozitivului de curent rezidual (RCD) este practic nelimitat: ele pot fi utilizate în rețele de orice tensiune și cu orice mod neutru. RCD-urile sunt utilizate cel mai pe scară largă în rețelele cu tensiuni de până la 1000 V la instalațiile cu un grad ridicat de pericol, unde utilizarea împământării de protecție sau împământare este dificilă din motive tehnice sau de altă natură, de exemplu, pe bancurile de testare sau de laborator.

Avantajele RCD includ: simplitatea circuitului, fiabilitate ridicată, viteză mare (timp de deplasare t = 0,02¸0,05 s), sensibilitate și selectivitate ridicate.

Conform principiului de funcționare al RCD-urilor, acestea diferă după cum urmează:

acțiune directă:

1. RCD care răspunde la tensiunea carcasei U La;

2. RCD care răspunde la curentul cazului eu La.

Acțiune indirectă:

3. RCD care răspunde la asimetria tensiunilor de fază - tensiune de ordine zero U O;

4. RCD care răspunde la asimetria curenților de fază - curent nul eu O;

5. RCD care răspunde la curentul de funcționare eu op.

Luați în considerare tipurile enumerate de dispozitive de curent rezidual.

1. RCD care răspunde la tensiunea carcasei.

Funcționarea circuitului RCD prezentat în fig. 7.29 se realizează după cum urmează.

ED este pus în funcțiune prin apăsarea butonului „START” cu contactele normal deschise. În același timp, bobina de declanșare este OK, primind putere de la conductorii de fază 2 Și 3 , comprimând arcul P și retrăgând tija, închide toate cele patru contacte ale demarorului magnetic MP. Butonul „START” este eliberat și alimentarea suplimentară la OK atunci când ED funcționează, se realizează prin linia de autoalimentare a LS prin contactul MK. Când un conductor de fază este scurtcircuitat, cum ar fi un conductor 2 , la carcasa centralei electrice prin releul de tensiune RN instalat pe linia suplimentară de împământare ( r g), curentul va curge. În acest caz, contactele normal închise ale releului de tensiune RN se vor deschide, bobinele OK vor fi scoase de sub tensiune, iar cu ajutorul unui arc mecanic P se vor deschide contactele demarorului magnetic MP și instalația deteriorată va fi deconectat de la rețea. Elimina pericolul de electrocutare pentru personalul de service. Pentru a verifica funcționarea circuitului RCD, se efectuează o operațiune de autocontrol la funcționarea în gol a instalației electrice. La apăsarea butonului COP conectat la conductorul de fază 1 și o linie de pământ de protecție prin rezistență R cu, se va pune sub tensiune carcasa centralei. În stare bună și nu există defecte în circuitul RCD, întreaga instalație va fi oprită, așa cum este descris mai sus. Cu ajutorul liniei de autoalimentare a LS cu un contact mecanic suplimentar MC, circuitul RCD prezentat în fig. 7.29, vă permite să implementați protecția zero - protecție împotriva pornirii automate a instalației electrice

cu o disparitie brusca si o alimentare brusca a tensiunii.

Orez. 7.28. Schema schematică a dispozitivului de curent rezidual,
organismul reactioneaza la potentialul:

MP - starter magnetic; OK - bobina de declanșare cu arc P; РН - releu de tensiune cu contacte normal închise РН; r 3 - rezistența împământării principale de protecție; r g- rezistența de împământare suplimentară; LS - linie de autoalimentare; MK - contact mecanic suplimentar; P - butonul „START”; C - butonul „STOP”; KS - butonul „SELF CONTROL”; Rc- rezistenta la autocontrol; a 1 , a 2 - coeficienții de atingere ai împământului principal și suplimentar

Alegerea tensiunii de declanșare a RCD, care reacționează la tensiunea carcasei, se face după formula:

(7.25)

Unde U pr add - tensiune de atingere admisă, luată egală cu 36 V cu o durată de expunere la curent la o persoană de 3¸10 s. (Tabelul 7.2); R p, X L– rezistențele active și inductive ale vehiculului de lansare; a 1 , a 2 - coeficienții de contact ai electrozilor de masă corespunzători; r g– rezistența de împământare suplimentară.

Calculul prin formula (7.25) se reduce la determinarea cantității r gîn acest caz, tensiunea de operare a circuitului RCD trebuie să fie mai mică decât tensiunea de contact, adică. U mier< U etc.

2. RCD care răspunde la curentul cazului.

Principiul de funcționare al circuitului dispozitivului de curent rezidual, receptiv la curentul carcasei, este similar cu funcționarea circuitului RCD, declanșat de tensiunea carcasei, descrisă mai sus. Această schemă nu necesită instalarea de împământare suplimentară. În locul unui releu de tensiune RN, pe linia împământului principal de protecție este instalat un releu de curent RT. Alte dispozitive și elemente de circuit rămân neschimbate, ca în Fig. 7.20. Selectarea curentului de deplasare eu cf RCD care răspunde la curentul carcasei ED este produs după formula:

eu cp = (7,26)

Unde Z rt este rezistența totală a releului de curent, r 3 – rezistență de protecție la pământ; U este tensiunea de contact admisibilă (7.25).

3. RCD care răspunde la dezechilibrul tensiunilor de fază.

Orez. 7.30. Schema schematică a dispozitivului de curent rezidual,
reacționând la dezechilibrul tensiunilor de fază:

A- filtru zero cu punct comun 1 ; РН - releu de tensiune;
Z 1 , Z 2 , Z 3 - impedanțele conductoarelor de fază 1, 2 și 3; r zm1, r zm2 - rezistență
închiderea conductoarelor de fază 1 și 2 la masă; U o \u003d φ 1 - φ 2  - tensiune de ordine zero (φ 1 - potențial în punctul 1 , φ 2 - potenţial în punct 2 )

Senzorul din acest circuit RCD este un filtru cu secvență zero, constând din condensatori conectați într-o stea.

Luați în considerare funcționarea circuitului RCD prezentat în fig. 7.30.

Dacă rezistențele conductoarelor de fază în raport cu pământul sunt egale între ele, i.e. Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z, atunci tensiunea secvenței zero este zero, U o \u003d φ 1 - φ 2  \u003d 0. În acest caz, acest circuit RCD nu funcționează.

Dacă există o scădere simetrică a rezistenței conductoarelor de fază cu o sumă n> 1, adică , apoi tensiunea U o va fi, de asemenea, egal cu zero și RCD-ul nu va funcționa.

Dacă apare o degradare asimetrică a izolaţiei conductoarelor de fază Z 1¹ Z 2¹ Z 3, atunci, în acest caz, tensiunea de secvență zero va depăși tensiunea de funcționare a circuitului și dispozitivul de curent rezidual va opri rețeaua, U despre > U cf.

Dacă apare o defecțiune la pământ într-un conductor de fază, atunci la o valoare scăzută a rezistenței, scurtcircuitul r Tensiunea de secvență zero ZM1 va fi aproape de tensiunea de fază, U f > U cf, care va declanșa oprirea de protecție.

Dacă există un scurtcircuit la pământ a doi conductori în același timp, atunci la valori mici r zm1 și r Tensiunea de secvență zero Zm2 va fi apropiată de valoarea , ceea ce va duce, de asemenea, la o oprire a rețelei. Astfel, la avantajele unui circuit RCD care răspunde la tensiune U o include:

Fiabilitatea funcționării circuitului în caz de deteriorare asimetrică a izolației conductoarelor de fază;

Fiabilitatea funcționării la scurtcircuit monofazat sau bifazat al conductorilor de pe pământ.

Dezavantajele acestui circuit RCD sunt insensibilitatea absolută cu o deteriorare simetrică a rezistenței de izolație a conductorilor de fază și lipsa autocontrolului în circuit, ceea ce reduce siguranța întreținerii sistemelor și instalațiilor electrice.

4. RCD care răspunde la dezechilibrul curenților de fază

A) b)

Orez. 7.31. Schema schematică a dispozitivului de curent rezidual,
reacționând la dezechilibrul curenților de fază:

A- schema transformatorului de curent de ordine zero TTNP; b - eu 1 , eu 2 , eu 3 - curenții conductoarelor de fază 1 , 2 , 3 ; RT - releu de curent; OK - bobină de declanșare; 4 - miez magnetic TTNP;
5 - înfăşurarea secundară a CTNP

Senzorul din circuitul RCD de acest tip este transformatorul de curent cu secvență zero TTNP, prezentat schematic în fig. 7.31, b. Înfășurarea secundară a CTNP dă un semnal releului de curent RT și la un curent de secvență zero eu 0 egal sau mai mare decât curentul instalației, instalația electrică va fi oprită.

Luați în considerare acțiunea RCD prezentată în fig. 7.31.

Dacă rezistenţa de izolaţie a conductoarelor de fază este egală Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z si sarcina simetrica asupra fazelor eu 1 = eu 2 = eu 3 = eu curent de ordine zero eu 0 va fi egal cu zero și, în consecință, fluxul magnetic din circuitul magnetic 4 (Fig. 7.31, A) și EMF în înfășurarea secundară 5 TTNP va fi, de asemenea, egal cu zero. Schema de protecție nu este activă.

Cu o deteriorare simetrică a izolației conductoarelor de fază și o schimbare simetrică a curenților de fază, acest circuit RCD nu răspunde nici el, deoarece curentul eu 0 = 0 și nu există EMF în înfășurarea secundară.

În cazul deteriorării asimetrice a izolației conductorilor de fază sau când aceștia sunt scurtcircuitați la pământ sau la carcasa ED, va apărea un curent de ordine zero. eu 0 > 0 și în înfășurarea secundară a CTNP se formează un curent egal sau mai mare decât curentul de funcționare. Ca urmare, secțiunea sau instalația deteriorată va fi deconectată de la rețea, ceea ce este principalul avantaj al acestei scheme RCD. Dezavantajele circuitului includ complexitatea designului, insensibilitatea la degradarea simetrică a izolației și lipsa de auto-monitorizare a circuitului.

5. RCD care răspunde la curentul de funcționare.

Senzorul din acest circuit RCD este un releu de curent cu curenți de declanșare mici (câțiva miliamperi).

Orez. 7.32. Schema schematică a dispozitivului de curent rezidual,
reacționând la curentul de funcționare:

D 1, D 2, D 3 - șoc trifazat cu un punct comun 1 ; D p - bobina monofazata; eu op - curent de funcționare de la o sursă externă; RT - releu de curent; Z 1 , Z 2 , Z 3 - impedanțele conductoarelor de fază 1 , 2 Și 3 ; r zm - rezistența circuitului conductorului de fază;
- calea curentului de operare

Un curent de funcționare constant este furnizat circuitului de protecție eu op de la o sursă externă care trece printr-un circuit închis: sursă - masă - rezistența de izolație a conductorilor Z 1 , Z 2 și Z 3 - conductorii înșiși - bobine trifazate și monofazate - înfășurarea releului de curent RT.

În funcționare normală, rezistența de izolație a conductorilor este mare și, prin urmare, curentul de funcționare este neglijabil și mai mic decât curentul de funcționare, eu op< eu cf.

În cazul oricărei scăderi a rezistenței (simetrice sau asimetrice) a izolației conductoarelor de fază sau ca urmare a atingerii de către o persoană a acestora, rezistența totală a circuitului Z va scădea, iar curentul de funcționare eu op va crește și dacă depășește curentul de declanșare eu cf, rețeaua va fi deconectată de la sursa de alimentare.

Avantajul unui RCD care răspunde la curentul de funcționare este de a oferi un grad ridicat de siguranță pentru oameni în toate modurile de funcționare ale rețelei datorită limitării curentului și posibilității de auto-monitorizare a stării de sănătate a circuitului.

Dezavantajul acestor dispozitive este complexitatea designului, deoarece este necesară o sursă de curent constantă.

Oprirea de protecție este oprirea automată a instalațiilor electrice atunci când se realizează un contact monofazat cu părți sub tensiune care sunt inacceptabile pentru oameni și (sau) când apare un curent de scurgere (scurtcircuit) în instalația electrică care depășește valorile specificate.

Scopul opririi de protecție este de a asigura siguranța electrică, care se realizează prin limitarea timpului de expunere la un curent periculos asupra unei persoane. Protecția este realizată de un dispozitiv special de curent rezidual (RCD), care asigură siguranța electrică atunci când o persoană atinge părțile purtătoare de curent ale echipamentului, permite monitorizarea constantă a izolației, oprește instalația atunci când părțile purtătoare de curent sunt scurtcircuitat la sol. Pentru a proteja oamenii împotriva șocurilor electrice, sunt utilizate RCD-uri cu un curent de declanșare de cel mult 30 mA.

Domeniul opririi de protecție: instalații electrice în rețele cu orice tensiune și orice mod neutru.

Oprirea de protecție este cea mai utilizată în instalațiile electrice utilizate în rețelele cu tensiune de până la 1 kV cu un neutru împământat sau izolat.

Principiul de funcționare al RCD este că monitorizează constant semnalul de intrare și îl compară cu o valoare dată. Dacă semnalul de intrare depășește această valoare, dispozitivul deconectează instalația electrică protejată de la rețea. Ca semnale de intrare ale dispozitivelor cu curent rezidual, sunt utilizați diverși parametri ai rețelelor electrice, care transmit informații despre condițiile de șoc electric unei persoane.

RCD reacționează la „curent de scurgere” și întrerupe electricitatea în câteva sutimi de secundă, protejând o persoană de șoc electric, prinde cea mai mică scurgere de curent și deschide contactele.

Din punct de vedere structural, RCD-urile sunt de două tipuri:

electronice, în funcție de tensiunea de alimentare, mecanismul lor de efectuare a operațiunii de oprire necesită energie primită fie de la o rețea controlată, fie de la o sursă externă; electromecanice, independente de tensiunea de alimentare, sunt mai scumpe decât RCD-urile electronice, dar au o sensibilitate mai mare. Sursa de energie necesară pentru funcționarea unor astfel de DDR-uri este semnalul de intrare în sine - curentul diferențial la care răspunde.

Toate RCD-urile în funcție de tipul de semnal de intrare sunt clasificate în mai multe tipuri:

răspunde la tensiunea carcasei față de pământ; care răspunde la curent diferenţial (rezidual); reacționează la semnalul de intrare combinat; receptiv la curentul de defect la pământ; receptiv la curentul de funcționare (DC; AC 50 Hz); receptiv la tensiunea de ordine zero.

Utilizarea RCD-urilor trebuie efectuată în conformitate cu Regulile de instalare electrică (PUE).

Oprire de siguranță- protectie de mare viteza care asigura oprirea automata a instalatiei electrice in cazul aparitiei pericolului de electrocutare in aceasta.

Un astfel de pericol poate apărea atunci când faza este scurtcircuitată la carcasă, rezistența de izolație scade sub o anumită limită și dacă o persoană atinge direct părțile sub tensiune care sunt sub tensiune.

Elementele principale ale dispozitivelor de curent rezidual (RCD) este un dispozitiv de curent rezidual, un organ executiv - un întrerupător.

Dispozitiv de curent rezidual (PZO)- acesta este un set de elemente individuale care percep valoarea de intrare, reacționează la modificările acesteia și dau un semnal pentru a opri comutatorul. Aceste elemente sunt:

1 - senzor - un dispozitiv care percepe o modificare a unui parametru și îl transformă într-un semnal corespunzător;

2 - amplificator (în cazul în care semnal slab);

3 - circuite de control - pentru a verifica starea de sănătate a circuitului;

4 - elemente auxiliare (lampi de semnalizare si instrumente de masura).

Întrerupător de circuit- servește la pornirea și oprirea circuitelor sub sarcină. Ar trebui să oprească circuitul atunci când se primește un semnal de la dispozitivul de curent rezidual.

Cerințe de bază pentru un dispozitiv de curent rezidual (RCD):

1 - sensibilitate mare;

2 - timp scurt de oprire (0,05-0,2s)

3 - selectivitatea actiunii, i.e. când există pericol;

4 - au funcționalitate de autocontrol;

5 - fiabilitate suficientă

Domeniul de aplicare este practic nelimitat. RCD-urile sunt cele mai utilizate pe scară largă în rețelele cu tensiuni de până la 1000V.

Există tipuri de RCD care răspund la:

1 - potentialul corporal;

2 - curent de eroare la pământ;

5 - curent nul;

6 - curent de funcționare.

Există dispozitive combinate care răspund nu la una, ci la mai multe valori de intrare.

Luați în considerare un circuit RCD care reacționează la potențialul carcasei în raport cu pământul (figura).

Instalația electrică este alimentată de o rețea trifazată, cu 3 fire, cu neutru izolat.

1 – contacte magnetice de eliberare;

2 - butonul „start”;

3 - buton de oprire;

4 – contactele normal închise (NCC) ale releului de tensiune 6;

5 - bobină de pornire magnetică (U slave \u003d U l);

6 - releu de tensiune;

7 - buton pentru verificarea funcționării circuitului;

8 - sigurante;

9 - instalatie electrica;

10 - împământare de protecție;

11 pământ auxiliar;

Figura 12.7. Circuitul de declanșare rezidual răspunde la potențialul carcasei la masă

Luați în considerare 3 moduri de funcționare:

1. Funcționare normală.

Când apăsați butonul „start” (2), bobina de pornire (5) este alimentată cu tensiune liniară prin contactele închise ale butonului „stop” (3) și contacte normal închise (4), releu de tensiune (6) . Când curentul trece prin bobina de pornire (5), în ea apare un câmp magnetic, care atrage miezul pe care sunt amplasate contactele (1). Se închid și instalația electrică (9) este sub tensiune, iar contactul suplimentar blochează butonul „start” (2) și poate fi eliberat. Când butonul de oprire (3) este apăsat, circuitul de alimentare al bobinei de pornire (5) este întrerupt, câmpul magnetic dispare și miezul pe care se află contactele (1) sub acțiunea propriei greutăți (sau arc. ) revine la poziția inițială. Instalația electrică este deconectată de la rețea.

2. Operare de urgență(scurtcircuit de fază la carcasă și întreruperea circuitului de pământ de protecție)

Când unitatea este pornită și există un mod de urgență, pe corpul unității (9) apare tensiune în raport cu masa auxiliară (11), care este alimentată releului de tensiune (6) prin contactele închise ale butonului (7). ). Când tensiunea de pe carcasa de instalare (9) este egală cu tensiunea „punct de referință” a releului de tensiune (6), acesta funcționează și își deschide contactele normal închise (4). Tensiunea „punct de referință” a releului de tensiune (6) este selectată din condițiile de siguranță. Instalația electrică este deconectată de la rețea. Când instalația electrică este repornită, ciclul se va repeta.

3. Verificarea stării de sănătate a circuitului.

Când instalația electrică este pornită, care este în modul normal, când butonul (7) este apăsat (se deschid contactele normal închise care conectează carcasa împământată a instalației electrice (9) și releul de tensiune (6) și tensiunea de fază este aplicat releului de tensiune (6). Instalația electrică trebuie deconectată de la rețea.

Oprirea de protecție este efectuată în plus față de sau în loc de împământare.

Oprirea se efectuează automat. Deconectarea de protecție este recomandată în cazurile în care siguranța nu poate fi asigurată de un dispozitiv de împământare sau când este dificil de implementat.

Oprirea de protecție asigură o deconectare automată rapidă - nu mai mult de 0,2 s a instalației de la rețea în cazul unui pericol de șoc electric în aceasta. Un astfel de pericol poate apărea atunci când o fază este scurtcircuitată la carcasa echipamentului electric, când izolația fazelor față de pământ scade (deteriorarea izolației, scurtcircuit al fazei la pământ); când apare o tensiune mai mare în rețea, când o persoană atinge accidental elemente purtătoare de curent sub tensiune.

Avantajele opririi de protecție sunt: ​​posibilitatea utilizării sale în instalații electrice orice tensiune și în orice mod neutru, funcționare la tensiuni joase pe carcasă - 20-40 V și o viteză de oprire egală cu 0,1 - 0,2 s.

Oprirea de protecție se realizează prin intermediul întrerupătoarelor sau contactoarelor echipate cu un releu special de oprire. Există multe tipuri variate dispozitive de oprire de protecție. Schema unuia dintre ele este prezentată în fig. 76. Comutatorul de curent rezidual constă dintr-o bobină electromagnetică, al cărei miez în poziția obișnuită ține întrerupătorul cu cuțit sau o mașină specială conectată la rețea. Bobina electromagnetică este conectată cu un terminal la corpul instalației electrice protejate, iar cu celălalt - la electrodul de împământare. Când tensiunea de pe corpul instalației electrice protejate ajunge la mai mult de 24-40 V, un curent trece prin bobina electromagnetului, în urma căruia miezul este atras în bobină și comutatorul cu cuțit, sub acțiunea unui arc. , oprește curentul, eliminând tensiunea din instalația protejată.

Utilizarea RCD-urilor în instalațiile electrice ale clădirilor rezidențiale, publice, administrative și rezidențiale poate fi luată în considerare numai dacă consumatorii de energie sunt alimentați de la o rețea 380/220 cu un sistem de împământare TN-S sau TN-C-S.

RCD-urile sunt un mijloc suplimentar de a proteja o persoană de șoc electric. În plus, ele protejează împotriva aprinderii și a incendiilor rezultate din posibile deteriorări ale izolației, cablajele electrice și defecțiunile echipamentelor electrice. În caz de încălcare nivel zero izolație, contact direct cu una dintre părțile purtătoare de curent sau atunci când conductoarele de protecție se rup, RCD este practic singurul mijloc de mare viteză de a proteja o persoană de șoc electric.

Principiul de funcționare al RCD se bazează pe funcționarea unui transformator de curent diferenţial.

Fluxul magnetic total din miez este proporțional cu diferența de curenți din conductori, care sunt înfășurările primare ale transformatorului de curent. Sub acțiunea EMF, un curent curge în circuitul de înfășurare secundară, proporțional cu diferența dintre curenții primari. Acest curent conduce declanșatorul.

În modul normal de funcționare, fluxul magnetic rezultat este zero, curentul din înfășurarea secundară a transformatorului diferenţial este, de asemenea, zero.

Din punct de vedere funcțional, un RCD poate fi definit ca un comutator de protecție de mare viteză care reacționează la diferența de curenți din conductorii care furnizează energie electrică. Dacă pe scurt pentru a descrie principiul de funcționare al dispozitivului, atunci compară curentul care a intrat în apartament cu curentul care a revenit din apartament. Dacă acești curenți sunt diferiți, RCD-ul oprește instantaneu tensiunea. Acest lucru va ajuta la evitarea vătămării unei persoane în cazurile de deteriorare a izolației firelor, în cazul manipulării neglijente a cablurilor electrice sau a aparatelor electrice.

Prin urmare, o astfel de soluție tehnică a luat naștere ca un miez feromagnetic cu trei înfășurări: - „purtător de curent”, „purtor de curent”, „de control”.

Curentul corespunzător tensiunii de fază furnizată sarcinii și curentul care curge din sarcină în conductorul neutru induc fluxuri magnetice de semne opuse în miez. Dacă nu există scurgeri în secțiunea de sarcină și cablare protejată, debitul total va fi zero. În caz contrar (atingere, deteriorare a izolației etc.), suma celor două debite devine diferită de zero. Fluxul care apare în miez induce o forță electromotoare în înfășurarea de comandă. Un releu este conectat la bobina de control printr-un dispozitiv de precizie pentru filtrarea tuturor tipurilor de interferențe. Sub influența EMF care apare în înfășurarea de control, releul întrerupe circuitele de fază și zero.

Există două categorii principale de RCD:

• 1) electronic
• 2) Electromecanic

RCD-urile electromecanice constau din următoarele blocuri funcționale principale.

Un transformator de curent diferenţial este utilizat ca senzor de curent.

Elementul de prag este realizat pe un releu magnetoelectric sensibil.

Mecanism de acționare.

Un circuit de testare care creează artificial un curent diferenţial pentru a verifica starea de sănătate a dispozitivului.

În majoritatea țărilor lumii, RCD-urile electromecanice au devenit răspândite. Acest tip de RCD se va declanșa dacă este detectat un curent de scurgere la orice nivel de tensiune din rețea. tensiunea de rețea nu afectează formarea curentului, al cărui nivel este decisiv în determinarea momentului de funcționare a elementului magnetoelectric.

Când utilizați un RCD electromecanic funcțional (de service), este garantat în 100% din cazuri că releul va funcționa și, în consecință, va opri sursa de alimentare a consumatorului.

În RCD-urile electronice, funcțiile unui element de prag și, parțial, ale unui actuator sunt îndeplinite de un circuit electronic.

Un RCD electronic este construit după aceeași schemă ca și unul electromecanic. Diferența constă în faptul că locul unui element magnetoelectric sensibil este ocupat de un element de comparație (comparator, diodă zener). Pentru funcționarea unui astfel de circuit, veți avea nevoie de un redresor, un filtru mic. Deoarece transformatorul de curent cu secvență zero este coborât (de zeci de ori), atunci este necesar și un circuit de amplificare a semnalului, care, pe lângă semnalul util, va amplifica și interferența (sau semnalul de dezechilibru prezent la curent de scurgere zero) . Evident, momentul în care releul este activat, în acest tip de RCD, este determinat nu doar de curentul de scurgere, ci și de tensiunea rețelei.

Privind în perspectivă, trebuie menționat că costul RCD-urilor electronice este de aproximativ 10 ori mai mic decât al celor electromecanice.

În țările europene, marea majoritate a RCD-urilor sunt electromecanice.

Avantajele RCD-urilor electromecanice sunt independența lor completă față de fluctuații și chiar prezența tensiunii în rețea. Acest lucru este deosebit de important, deoarece firul neutru se rupe în rețelele electrice, ceea ce duce la un risc crescut de șoc electric.

Utilizarea RCD-urilor electronice este recomandabilă atunci când este necesară asigurarea din motive de siguranță, de exemplu, în zonele umede deosebit de periculoase. În unele țări, RCD-urile sunt deja încorporate în ștecherele aparatelor de uz casnic, acest lucru fiind determinat de cerințele reglementărilor.

Pentru a selecta un RCD cu suficientă precizie, trebuie luați în considerare doi parametri:

• 1) Curentul nominal
• 2) Curent de scurgere (curent de declanșare).

Curentul nominal este curentul maxim care va curge prin firul de fază. Găsirea valorii curente este ușoară, cunoscând consumul maxim de energie. Este necesar să se împartă consumul de energie pentru cel mai rău caz (putere maximă la Cos minim (c)) la tensiunea de fază. Nu are sens să setați RCD-ul la un curent mai mare decât curentul nominal al mașinii în fața RCD-ului. În mod ideal, cu o marjă, luăm un RCD pentru un curent nominal egal cu curentul nominal al mașinii.

Există RCD-uri cu curenți nominali de 10,16,25,40 (A).

Curent de scurgere (curent de declanșare) - de obicei 10mA sau 30mA dacă RCD este instalat într-un apartament/casă pentru a proteja viața umană și 100-300mA într-o întreprindere pentru a preveni incendiile atunci când firele ard. (PUE ediția a 7-a a paragrafului 1.7.50 necesită utilizarea unui RCD cu un curent de rupere diferențial nominal de cel mult 30 mA pentru protecție suplimentară împotriva contactului direct în instalațiile electrice de până la 1 kV.).

Pe lângă RCD-urile instalate pe tablou, puteți găsi prize electrice cu un RCD încorporat. Aceste dispozitive sunt de două tipuri: primul este instalat în locul unei prize existente, al doilea este conectat la o priză existentă, iar apoi ștecherul de la aparat este inclus în acesta.

Avantajele acestor dispozitive includ absența necesității de a înlocui cablurile electrice în clădirile vechi, iar dezavantajele sunt costurile ridicate (prizele cu un RCD încorporat vor costa de aproximativ 3 ori mai mult decât RCD-urile instalate pe un tablou de distribuție).

RCD-ul trebuie protejat de un dispozitiv automat (RCD-ul nu este proiectat pentru a deconecta curenții mari.).

Există dispozitive care combină funcțiile unui RCD și ale unui automat.

Astfel de dispozitive se numesc UZO-D cu protecție încorporată la supracurent. Aceste RCD-uri sunt în mod tradițional mai scumpe, dar în unele cazuri este imposibil să se facă fără astfel de dispozitive de curent rezidual.

Pentru utilizarea cât mai eficientă a RCD-urilor, este de preferat să instalați dispozitivele conform următoarei scheme:

• a) RCD (30 mA pentru a proteja întregul apartament, instalat într-un scut în casa scării)
• b) RCD (10 mA) pentru fiecare linie (de exemplu, pe liniile de alimentare). mașină de spălat, podelele „calde” etc., este instalată într-un scut individual intern).

O opțiune convenabilă, deoarece dacă există vreo problemă cu cablajul electric sau cu aparatele electrice, doar linia corespunzătoare va fi oprită și nu întregul apartament.

Dezavantajele acestui sistem sunt costurile mai mari și necesitatea de a avea mult mai mult spațiu liber. Mai mult de un RCD, de regulă, poate fi instalat numai într-un scut intern individual, special conceput în acest scop. Într-un scut convențional de pe palier, de regulă, nu există suficient spațiu pentru aceasta.

Pentru a proteja echipamentele electrice ale apartamentului cu utilizarea RCD-urilor, este, de asemenea, necesar să se țină cont de pericolul unei creșteri pe termen scurt a tensiunii în cazul unui scurtcircuit, a descărcării fulgerelor la linia de alimentare și a altor situații de urgență. în serviciul de alimentare cu energie electrică. Ca urmare, aparatele electrocasnice scumpe se pot defecta.

În acest caz, utilizarea unui dispozitiv de protecție la supratensiune împreună cu un RCD este foarte eficientă. Într-o situație de urgență, când tensiunea crește, varistorul începe să arunce excesul de tensiune la pământ, iar RCD, după ce a detectat diferența dintre curentul „ieșire” și „influent” (diferența corespunzătoare curentului de „scurgere” la pământul), va opri pur și simplu rețeaua de alimentare, împiedicând ieșirea să construiască aparate electrice de uz casnic și varistor SPD. Ca urmare, dacă utilizați un descărcător de supratensiune complet cu un RCD, atunci rețeaua de alimentare se va opri pur și simplu când tensiunea crește.

7. Sarcina numărul 1

Calculați numărul necesar de lămpi cu LL pentru iluminarea generală a încăperii cu calculatoare electronice folosind metodele puterii specifice și fluxului luminos și plasați lămpile pe plan. În același timp, iluminarea minimă este de 400 de lux, înălțimea suprafata de lucru de la podea - 0,8 m; coeficient de reflexie a luminii din tavan Pp = 70...50%, peretii Pc= 50% si suprafata de lucru Pp=- 30...10%.

1. Determinați înălțimea, m, a suspensiei lămpii deasupra suprafeței de lucru conform formulei:

h \u003d H - h p- hc.

h \u003d 3,6 - 0,8 - 0,6 \u003d 2,2 m

unde H este înălțimea încăperii, m; hr - înălțimea suprafeței de lucru de la podea;

hc - înălțimea corpului de iluminat înălțimea de pe tavanul principal.

2. Calculați suprafața iluminată a camerei, m2, conform formulei:

S \u003d 24 * 6 \u003d 144 m 2

unde A și B sunt lungimea și lățimea camerei, m.

3. Pentru a calcula iluminarea prin metoda puterii specifice, găsim puterea specifică tabelară Рm și valorile lui Kt = 1,5 și Zt = 1,1. Pentru corpurile de iluminat cu UPS35 -4 x 40, se determină mai întâi numărul de grup condiționat = 13. În același timp, pentru corpul de iluminat UPS35 -4 x 40, Rm este dat pentru E = 100 lux, deci ar trebui recalculat pentru Emin conform la formula:

Pm \u003d 7,7 + 7,7 * 0,1 \u003d 8,47

RU = Pm Emin / E100

RU \u003d 8,47 * 400 / 100 \u003d 33,88 W / m 2

4. Determinați puterea totală, W, pentru iluminarea unei încăperi date conform formulei:

P total \u003d Ru S Kz Z / (Kt Zt)

R total \u003d 33,88 * 144 * 1,5 * 1,3 / 1,5 * 1,1 \u003d 5766 W

unde Kz - factor de siguranță, setați Kz = 1,5; Z - coeficient de denivelare de iluminare Z = 1,3

5. Găsiți numărul necesar de lămpi, piese, conform formulei:

Nu \u003d R total / (ni RA)

Nu \u003d 5766/4 * 40 \u003d 36 buc

unde RA este puterea lămpii în lampă, W; ni - număr de UPS35 -4 x 40

în lampă, buc.

6. Pentru a calcula iluminarea prin metoda fluxului luminos, indicele camerei se calculează folosind formula:

i = S / h (A + B)

i \u003d 144 / 2,2 * (24 + 6) \u003d 2,2

7. Găsim eficiența - eficiența acțiunii:

8. Aflați fluxul luminos al unei lămpi FA date (acceptate), lm .:

9. Determinați numărul necesar de dispozitive, piese, conform formulei:

Nc = 100 Emin S Kz Z / ni FA K

Nc = 100* 400* 144*1,5*1,3/4*2200*45* 0,9 = 32

unde K este coeficientul de umbrire pentru spațiile cu poziție fixă ​​a lucrătorului (birouri, saloane etc.), egal cu 0,8 ... 0,9; restul denumirilor sunt explicate mai sus.

10. Elaborăm o schemă rațională pentru amplasarea uniformă a N lămpilor în cameră.

Distanța, m, dintre lămpi și rândurile acestor lămpi este determinată de formula:

Coeficientul de curbă al intensității luminii

L \u003d (0,6 ... 0,8) * 2,2 \u003d 1,32 .... 1,76 m

l k 0,24 * L \u003d 0,24 * (1,32 ... 1,76) \u003d 0,32 .... 0,42 m

Când plasați lămpi UPS35 -4 x 40, de regulă, acestea sunt aranjate în rânduri - paralele cu rândurile de echipamente sau deschideri ale ferestrelor. Prin urmare, se determină distanțele L și l k.

11. Dacă prin caracteristici de proiectare incinta asigură goluri lp, m, între lămpi, apoi lp 0,5 h. În acest caz, este mai bine să plasați corpurile prin lungimea lor totală l conform formulei:

l \u003d 32 * 1.270 \u003d 41 m

unde lc este lungimea corpului de iluminat, m.

12. Determinăm amplasarea numărului total de lămpi în cameră, buc., Conform formulelor:

N p \u003d 41/24 \u003d 1,7 2

N.c.p = N c / N p

N.c.p = 32/2 = 16 buc

N total = N p* N .c.p

N total = 2 * 16 = 32 buc

13. Verificați iluminarea reală conform formulei:

E \u003d 32 * 4 * 2200 * 45 * 0,9 / 100 * 144 * 1,5 * 1,3 \u003d 406 lux. 400 lux.

A-L p.c. - 2 lk / N .c.p - 1

L p.c. = l c * N .c.p

L p.c. = 1,270 * 16 = 20,32

24- 20,32 - 2*0,4 / 16-1 = 0,19 m

B - 2lk / N.p - 1

6 - 2*0,4/ 2-1 = 5,2 m

Schema de amplasare a corpurilor tip USP 35-4x40

Selectați ventilatorul necesar, tipul și puterea motorului electric și indicați principalele soluții de proiectare.

• 1. Determinați zona încăperii în care este necesară ventilația mecanică:
  • S=A*B
  • S \u003d 9 * 12 \u003d 108 m 2
• 2. Găsiți sarcina termică specifică:

q = Qex / S

q \u003d 10 * 10 3 / 108 \u003d 92,6 W / m 2 400 W / m 2

3. Găsiți fluxul de aer pentru a elimina excesul de căldură:

L i \u003d 3,6 * Q surplus / 1,2 * (t y - t p)

eu. t. \u003d 3,6 * 10 * 10 3 / 1,2 * (23-16) \u003d 4286 m 3 / h

eu. h. = L i. t. * 0,65

eu. h. \u003d 4286 * 0,65 \u003d 2786 m 3 / h

4. Constatăm prezența proeminentelor Substanțe dăunătoareîn cameră, debitul de aer necesar, m3 / h, este determinat de formula:

L BP \u003d m BP / Cg - C n

L vr \u003d 1,0 * 10 3 / 8,0 - 0 \u003d 125 m 3 / h

5. Calculul valorii Lb, m3 / h, se realizează prin masa de substanțe periculoase eliberate într-o încăpere dată, capabile de explozie, se determină prin formula:

L b \u003d m vr / 0,1 * C nk - C n

L b \u003d 1,0 * 10 3 / 0,1 * 20 * 10 3 - 0 \u003d 0,5 m 3 / h

6. Găsiți debitul minim de aer exterior (Lmin, m * m * m / h), determinat de formula:

L min \u003d 40 * 60 * 1,5 \u003d 3600 m 3 / h

Alegem cel mai mare debit de aer 4286 m 3 / h \u003d L n

Dacă L n > Lmin, atunci valoarea lui L n este luată ca finală

• 4286 > 3600.
• 7. KTA 1-8 EVM - Lv = 2000 mc/h; Lх = 9,9 kW.

KTA 2-5-02 - L in = 5000 m 3 / h; L x \u003d 24,4 kW.

n in = L n * K in / L in

n în \u003d 4286 * 1 / 2000 \u003d 2,13 buc

n x \u003d Q est * K în / L x

n x \u003d 10 * 1 / 9,9 \u003d 1,012 buc

n în \u003d 4286 * 1 / 5000 \u003d 0,86 1 buc

n x \u003d 10 * 1 / 24,4 \u003d 0,41 bucăți

Schema de amplasare a ventilației mecanice prin evacuare în cameră