5 atlikušās strāvas ierīču (RCD) īpašie pielietojumi

New bionics let us run, climb and dance | Hugh Herr (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Atlikušo strāvu ierīces (RCD)

Parasti atlikušās strāvas ierīces (RCD) tiek izmantotas aizsardzībai pret tiešiem un netiešiem kontaktiem . RCD var noteikt zemas noplūdes strāvas, kas varētu plūst caur cilvēka ķermeni. Tādējādi tā nodrošina papildu aizsardzību, ja parastā aizsardzība neizdodas, piemēram, veca vai bojāta izolācija, cilvēka kļūdas utt.

5 atlikušās strāvas ierīču īpašie pielietojumi - RCD (foto kredīts: electricsoutdoors.co.uk)

To var arī saukt par gala aizsardzību, jo tā var pārtraukt pašreizējo pat tad, ja pārējās ierīces ir neizdevušās.

RCD ir vienīgais risinājums, lai aizsargātu pret netiešiem kontaktiem TT sistēmā, jo bīstamā bojājuma strāva ir pārāk zema, lai to varētu noteikt ar pārslodzes aizsardzības ierīcēm. Tas ir arī vienkāršs risinājums TN-S un IT sistēmām.

Apskatīsim īpašos pieteikumus, kur izmanto RCD, un kur jāpievērš īpaša uzmanība.

  1. Izmantojot divus un vairāk RCD - Diskriminācija
    1. Vertikāla diskriminācija
    2. Horizontālā diskriminācija
  2. RCD savienojums augšpus vai lejpus strāvas pārslēdzēju
  3. Ja noplūdes strāvas traucē RCD darbību
    1. Noplūdes strāvas pie barošanas frekvences
    2. Pārejošas noplūdes strāvas
    3. Augstas frekvences noplūdes strāvas
  4. RCD un mainīgas ātruma piedziņas kombinācija
  5. Instalēšana ar rezerves avotiem, piem., Nepārtrauktās barošanas avoti (UPS)

1. Diskriminācija

Diskriminācijas un aizsardzības koordinācijas mērķis ir nodrošināt, ka aizsargājošā ierīce tiek izslēgta no barošanas avota tikai nepareizas ķēdes daļas.

1.1 Vertikālā diskriminācija

Šāda veida diskriminācija ir saistīta ar divu aizsargierīču darbību, kas seriālos ir uzstādīti uz ķēdi (sk. 1. att.).

1. attēls. Vertikālā diskriminācija starp RCD

Ņemot vērā pielaides ap RCD sliekšņiem un pārtraukuma laikiem, tiek izmantota gan pašreizējā, gan laika diskriminācija:

Pašreizējā diskriminācija, jo, saskaņā ar standartiem, RCD jādarbojas ar traucējumu strāvu starp IΔn / 2 un IΔn . Patiesībā starp divu RCD iestatījumiem ir nepieciešams koeficients 3, lai izvairītos no abām ierīcēm vienlaikus, ti, IΔn (augšup)> 3 IΔn (lejup pa straumi) .

Laika diskriminācija gadījumos, kad kļūdas plūsma pēkšņi pārsniedz abas nominālās darbības strāvas (sk. 2. attēlu). Jāņem vērā visu mehānismu, pat minimālu, reakcijas laiks, kam var būt nepieciešams apzināti kavēt laiku.

Dubultā stāvoklī, lai nodrošinātu, ka D a neizslēdz D b defektu lejup pa straumi, ir:

I Dn (D a )> 3 IΔn (D b ) un tr (D a )> tr (D b ) + tc (D b ) vai tr (D a )> tf (D b )

kur:

  • tr - nav iedarbināšanas laiks
  • tc - atvienošanas laiks no brīža, kad mērīšanas relejs dod ekspluatācijas kārtību līdz atvienošanas brīdim (ieskaitot slēgšanas laiku),
  • tf - pārtraukuma laiks, no defekta atklāšanas līdz pilnīgai traucējumu strāvas pārtraukšanai; tf = tr + tc

Elektronisko releju sliekšņa noteikšanas shēmām var būt defektu memoringa parādība. Tādēļ ir jāņem vērā " atmiņas laiks ", ko var uzskatīt par virtuāla laika plūsmas palielināšanos, lai nodrošinātu, ka tie nedarbojas pēc pakārtotās ierīces atvēršanas.

2. attēlā. Iepriekšējā RCD (a) laika pagarināšanās jāņem vērā, ka nākamā posma RCD nav iedarbināšanas laika tr un nojaukšanas laika tc (b)

Piezīme:
Īpaša uzmanība ir jāpievērš, nosakot diskriminācijas nosacījumus automātiskajiem slēdžiem ar pievienotajiem RCD un pārējiem strāvas relejiem, ko izmanto kopā (sk. 3. attēlu). Tas ir tāpēc, ka:

  • ķēdes pārtraucējs ar pievienoto RCD tiek definēts ar nepakļaušanas laiku (tr),
  • atlikusī strāva relejs ir definēts laika ziņā starp brīdi, kad rodas kļūme un tiek atvērta atvēršanas kārtība, kurai ir nepieciešams pievienot pārrāvuma ierīces reakcijas laiku.

Tādēļ ir nepieciešams aprēķināt secīgu tf un tr reizes (pie 2 IΔn, tradicionālā strāva, lai veiktu novēloto RCD darbību neveikšanu) par katru RCD, no lejup līdz lejup no straumes līdz augšpusē.

3. attēls. Divi Vigicompact slēgiekārtas laika uzskaites piemēri ar pievienoto RCD un Vigirex releju (Schneider Electric)

Atgriezties pie satura ↑

1.2 Horizontālā diskriminācija

Dažreiz tiek saukts par ķēdes izvēli, kas noteikta standartā NFC15-100, 535.4.2. Iedaļā, tas nozīmē, ka RCD nav vajadzīgs sadales skapī iekārtas augšpusē, kad visas izejošās shēmas ir aizsargātas ar RCD. Tikai nepareiza ķēde tiek deaktivizēta.

RCD, kas novietoti uz citām ķēdēm (paralēli bojātajai), nekonstatē bojājumu strāvu (sk. 4. attēlu). Tāpēc RCD var būt vienāds tr iestatījums.

4. attēls - Horizontālās diskriminācijas piemērs

Praksē horizontālā diskriminācija var radīt problēmas. Tika novērota neērtības izslēgšanās, it īpaši IT sistēmās un ar ļoti gariem kabeļiem (kabeļu slāņa kapacitāte) vai kapacitīviem filtriem (datoriem, elektroniskajām sistēmām utt.).

Atslēgšanās var notikt ar nepareizu ķēdi, kā parādīts 5. attēlā.

5. attēls - defekta gadījumā Da var atvērt Db vietā

Atgriezties pie satura ↑

2. Pārsprieguma ierobežotāji

Atkarībā no vietējo komunālo pakalpojumu noteikumiem, RCD ir savienoti augšupejoši vai lejup pa straumi no pārsprieguma ierobežotājiem. Ja RCD tiek novietots augšpus, tas nosaka pašreizējo zibens radīto pieaugumu un var nobraukt. Ieteicams aizkavēt vai pastiprināt imunitāti.

Ja RCD ir lejup pa straumi, var izmantot standarta RCD.

Plašāku informāciju un savienojumu starp RCD un pārsprieguma novadītājiem jūtieties brīvi izlasīt: Labākā prakse sprieguma aizsardzības ierīču (SPD) un RCD izmantošanai kopā

Atgriezties pie satura ↑

3. Noplūšanas strāvu radītie traucējumi

Pastāv virkne veidu noplūdes strāvas, kas varētu traucēt RCD darbību:

  1. Noplūdes strāvas pie barošanas frekvences
  2. Pārejošas noplūdes strāvas
  3. Augstas frekvences noplūdes strāvas.

Šīs strāvas var būt dabiskas, plūstot caur kapacitāti, kas sadalīta pa instalāciju kabeļiem, vai tīši, ti, strāvu, kas plūst caur apzināti izmantotajām sastāvdaļām, proti, elektroniskajās ierīcēs (datori, mainīga ātruma diskus uc) ievietoti tilpuma filtri. .)

Šo filtru mērķis ir saskaņot ierīces ar emisijas un imunitātes standartiem, kas obligāti noteikti Eiropas EMC direktīvās.

Atgriezties pie satura ↑

3.1. Noplūdes strāvas pie barošanas frekvences (50 vai 60 Hz)

Šos strāvas rada piegādes avots un plūsma caur dabisko vai tīšu kapacitāti. Vienfāzes ierīce ar 50 Hz sistēmu mēra nepārtrauktu noplūdes strāvu aptuveni 0, 5 līdz 1, 5 mA uz ierīci.

6. attēls. Atkarībā no vietējiem noteikumiem iekārtai, kurā ir sprieguma ierobežotājs, RCD var ievietot A (S tipa vai imunizēta RCD) vai B (standarta RCD)

Ja noplūdes strāvas tiek pieslēgtas vienai un tai pašai fāzei, tās sadala. Ja šīs ierīces ir savienotas ar visām trim fāzēm, strāvas tiek atceltas, kad tās ir līdzsvarotas (algebriskā summa ir vienāda ar nulli).

Šo noplūdes strāvu dēļ ierīču skaits, ko var pieslēgt lejup pa RCD, ir ierobežots .

Ņemot vērā to, ka RCD izslēgšanās var notikt, sākot no 0, 5 IΔn, lai izvairītos no traucējošas atslēgšanās, ir ieteicams ierobežot nepārtrauktas noplūdes strāvu līdz 0, 3 IΔn TT un TN sistēmām un 0, 17 IΔn IT sistēma .

RCD lietošana ar šauru darbības diapazonu (no 0, 7 IΔn līdz IΔn) samazina šo ierobežojumu.

Atgriezties pie satura ↑

3.2. Pārejošas noplūdes strāvas

Šie strāvas rodas, aktivējot ķēdi ar capacitive disbalance vai kopējā režīma pārsprieguma laikā (sk. 7. attēlu).

7. attēls - noplūdes strāva, ko izraisa kabeļu izkliedes kapacitāte vai plūst caur ierīču ieejas kondensatoriem (punktētas līnijas)

Piemēram, mērījumi, kas tika veikti, uzsākot darbstaciju, kas aprīkots ar kapacitīvu filtru, atklāja īslaicīgu noplūdes strāvu ar šādām īpašībām:

  • pirmā maksimuma amplitūda: 40 A
  • svārstību frekvence: 11, 5 kHz
  • slāpēšanas laiks (66%): 5 periodi

RCD ar noteiktu neaktivizējošu laiku novērš traucējumu izslēgšanos, ko izraisa šāda veida viļņu forma. Piemēri ir "si" tipa RCD (IΔn = 30 mA un 300 mA), Vigirex un S tipa RCD (IΔn ≥ 300 mA).

Atgriezties pie satura ↑

3.3 Augstas frekvences noplūdes strāvas

Augstas frekvences noplūdes strāvas (daži kHz līdz daži MHz) izraisa mainīšanas ātruma piedziņas vai luminiscējošā apgaismojuma elektronisko balastu sajaukšanas paņēmienu. Daži vadītāji tiek pakļauti augsta sprieguma gradientam (apmēram 1 kV / μs), kas rada lielu strāvas spoli cauri ķēžu klaiņojošai kapacitātei.

Plūsma (daži modeļi) var plūst vairāku desmitu vai simtu mA noplūdes strāvu, un to nosaka RCD, kā parādīts 8. attēlā mainīga ātruma piedziņai.

7. attēls - RCD traucējumi, ko izraisa augstfrekvences noplūdes strāvas

Atšķirībā no 50 Hz - 60 Hz noplūdes strāvas, kuru algebriskā summa ir nulle, šīs HF strāvas nav sinhronas visos trijos posmos, un to summa ir nenozīmīga noplūdes strāva.

Lai novērstu neērtības izslēgšanos, RCD ir jāaizsargā pret šīm HF strāvām (kas aprīkotas ar zemsprieguma filtri).

Atgriezties pie satura ↑

4. Mainīgas ātruma piedziņas

RKD un mainīga ātruma diskdziņu kombinācijai, izmantojot frekvences pārveidošanu, vienlaicīgi jāņem vērā vairāki ierobežojumi:

  • noplūdes strāvas padeve,
  • nepārtrauktas noplūdes strāvas pie 50/60 Hz,
  • nepārtrauktas HF noplūdes strāvas,
  • īpašas strāvas viļņu formas attiecībā uz defektiem pie dzinēja jaudas,
  • strāva ar līdzstrāvas komponentu DC strāvas kopnes kļūmēm.

Atgriezties pie satura ↑

5. Nepārtrauktās barošanas avoti (UPS)

Instalācijā ar rezerves avotiem, piemēram, UPS, aizsardzības sistēmai jāņem vērā dažādās iespējamās konfigurācijas. Jo īpaši darbs pie maiņstrāvas avota vai baterijām, slēgta slēdža slēgšana vai nē utt.

8. attēlā redzamajā piemērā iekārta (TT sistēma) ietver UPS. Ja maiņstrāvas avots nedarbojas, ir jānovērš neitrāla zem UPS (ti, tuvās kontakti K), lai nodrošinātu pareizu RCD darbību.

8. attēls. Ja tiek atklāts maiņstrāvas avota zudums, kontaktors K aizveras, lai atjaunotu TT sistēmu lejup pa straumi no UPS

Tomēr šī zemējuma darbība nav obligāta personu aizsardzībai, jo:

  1. instalācija kļūst par IT sistēmu, un pirmā kļūda nav bīstama,
  2. otra izolācijas defekta varbūtība, kas rodas ierobežotā darbības laikā no akumulatora enerģijas, ir ļoti zema.

Atgriezties pie satura ↑

Atsauce // Ž. Šonēka (Schneider Electric) atlikušās strāvas ierīces LV

Saistītie elektriskie ceļveži un izstrādājumi

MEKLĒŠANA: raksti, programmatūra un ceļveži