Selektivní ochrana elektrického vedení na bázi RCD

Zabezpečení domova je jednou ze základních lidských potřeb a pravděpodobně se nenajde nikdo, kdo by tento ukazatel záměrně opomíjel. Bohužel, ať se nám to líbí nebo ne, existuje mnoho faktorů, které ohrožují bezpečnost bydlení a jeho obyvatel. A nejnebezpečnější je v tomto případě požár. Statistiky jsou neúprosné – požáry jsou každoročně zničeny a poškozeny tisíce bytů a domů. Stejná statistika říká, že asi 80 % všech požárů je způsobeno vadnou elektroinstalací.

Různé zdroje mluví hodně a podrobně o elektrických zařízeních, která chrání dům před požárem a obyvatele před úrazem elektrickým proudem. Nejběžnější z nich jsou proudové chrániče nebo proudové chrániče. Tyto zahrnují:

  • diferenciální proudové spínače (dříve se jim říkalo RCD);
  • diferenciální automaty (obvykle se jim pro stručnost říká difavtomaty).

Jak si vybrat a správně aplikovat UDT, bude probráno v článku.

Všechny diferenční proudové přístroje mají společnou technickou charakteristiku – jmenovitý diferenční proud – hodnota, při které se UDT vypíná. K ochraně před úrazem elektrickým proudem se používají pouze zařízení, u kterých tento parametr není větší než 30 mA. Tento ukazatel nebyl zvolen náhodou. Podle lékařských výzkumů je nebezpečný proud protékající lidským tělem nad 40 mA po dobu 1 sekundy, tedy kombinace omezení proudu a okamžitého vypnutí v UDT poskytuje úplnou ochranu člověka před úrazem elektrickým proudem.

Podle GOST R 50572.4.42-2012 musí být pro požární ochranu instalovány proudové chrániče s jmenovitým vypínacím diferenciálem. proud menší než 300 mA. Je to dáno výzkumem Všeruského výzkumného ústavu požární ochrany (VNIIPO EMERCOM Ruské federace), který ukázal, že při hodnotách unikajícího proudu asi 150 mA se uvolňuje výkon přibližně 33 W. plocha toku svodového proudu, která je dostatečná k zapálení izolace drátu nebo kabelu. Navíc pro určité typy zátěží, kde je v důsledku poruchy vysoká pravděpodobnost požáru, musí být instalováno zařízení s jmenovitým vypínacím diferenciálem. proud menší než 30 mA. Mezi takové zátěže patří například podlahové vytápění s topným tělesem fólie.

Pro spolehlivou ochranu proti požáru a úrazu elektrickým proudem je tedy nutné do elektrického obvodu nainstalovat dva typy proudových chráničů a správný provoz celého elektrického obvodu a spolehlivost ochrany objektu a jeho obyvatel závisí na správné interakci těchto zařízení. . Navíc je nutné zajistit jejich selektivní provoz, při kterém dojde k vypnutí poruchy zařízením nejblíže místu poruchy. Na tom závisí spolehlivost a nepřetržité napájení domu nebo bytu, stejně jako pohodlí obyvatel. Příklad: v důsledku poškozeného železného kabelu se UDT na vstupu vypnul a celý dům byl bez napětí.

GOST R 50571.5.53-2013 stanoví základní pravidla pro interakci UDT v elektrickém obvodu pro dva případy:

  • uplatnění v bytové výstavbě,
  • ostatní oblasti.

Pro bytovou výstavbu je tedy nutné, aby proudový chránič na vstupu měl jmenovitý zbytkový vypínací proud alespoň třikrát větší než zařízení na odchozím vedení. Z této podmínky vyplývá, že při instalaci proudového chrániče s vybavovacím proudem 30 mA na vstupu můžeme na výstupních vedeních použít zařízení s vybavovacím proudem 300 mA i 100 mA, protože to odpovídá výše uvedenému stavu. Volba provozního proudu úvodního stroje je určena několika faktory, zejména délkou připojených kabelů a výkonem zátěží. V praxi se pro byty a malé venkovské domy používají na vstupu zařízení 100 mA;

READ
Instalatérství v bytě: schémata a nejlepší možnosti

Jak však praxe ukazuje, splnění této podmínky ne vždy umožňuje zajistit selektivní provoz UDT. Faktem je, že poškození izolace se často vyvíjí spontánně: někdy v důsledku poškození izolace svodový proud rychle dosáhne vysokých hodnot, což vede k vypnutí nejen RCD v poškozené oblasti, ale také vstupního zařízení diferenciálního proudu, které odpojí napájení celé elektroinstalace. Tato situace je pro každé obydlí velmi nepříjemná a pro dům zcela kritická, protože životně důležité spotřebitele jsou vypnuty. Úplný výpadek proudu vyžaduje kromě nepohodlí a odstavení vlastně všech inženýrských systémů v domě také spoustu času na nalezení poškozené oblasti a obnovení provozu všech systémů. V zimě to může vést k zamrznutí a poškození například vodovodního a topného systému domu a také ke značným nákladům na opravy.

Optimálním řešením by byla instalace proudového chrániče na vstupu s časovým zpožděním pro provoz, tzv. selektivní proudový chránič. Tento typ proudového chrániče má index „S“ (z anglického selectivity – selektivita) a v případě poškození se vypne se zpožděním až 130 milisekund (celková doba vypnutí může být až 0,5 sekundy, v závislosti na velikost rozdílového proudu – tabulka 1). Tato jeho vlastnost umožňuje vypnout pouze poškozenou část obvodu bez vypnutí celé elektroinstalace.

Tabulka 1

Jak to funguje

Například v bytě je na vstupu elektrického panelu instalován selektivní proudový chránič s vypínacím proudem 300 mA a několik proudových chráničů s vypínacím proudem 30 mA je instalováno na skupinách, které napájejí elektrické zásuvky, jak je znázorněno na Obrázek 1. Došlo k poškození kabelu v elektrické zásuvce a kvůli tomu je rozdílový proud 200 mA, který je detekován skupinovým a úvodním proudovým chráničem, zatímco skupinový proudový chránič se okamžitě vypne a selektivní přívodní proudový chránič čeká 60 ms (z tabulky 1), poté se vypne. Vyřazením skupinového zařízení se eliminuje poruchový proud a nedojde k vypnutí úvodního proudového chrániče, t.j. zbytek nepoškozené části elektroinstalace zůstává v provozu. Tímto způsobem je vypnuta pouze nouzová část a není narušeno napájení celého objektu. Současně selektivní proudový chránič jakoby pojišťuje proudový chránič na odchozích linkách. Pokud jeden z nich z nějakého důvodu nefunguje, v tomto případě se selektivní RCD vypne a chrání celý elektrický obvod před dalším vývojem nehody.

Obr. 1

Nyní je použití selektivních RCD v obytných a veřejných budovách povinné. Tedy aktuální SP 256.1325800.2016 „Elektroinstalace bytových a veřejných budov. Pravidla pro návrh a instalaci “bod 10.13 vyžaduje, aby se zvýšila úroveň ochrany proti požáru, instalaci UDT se jmenovitým vypínacím rozdílovým proudem až 300 mA. Současně, aby byla zachována selektivita provozu proudového chrániče s dvou- a vícestupňovým instalačním schématem, musí být nastavení a doba provozu proudového chrániče instalovaného blíže ke zdroji energie alespoň 3x delší než proudový chránič instalovaný blíže ke spotřebiteli.

READ
Oprava a rekonstrukce základů srubového domu

Jinými slovy, UDT na vstupu musí mít diferenciální nastavení. proud do 300 mA a provozní doba zpoždění, t.j. být selektivní.

GOST R 50571.5.53-2013 také vyžaduje povinné používání selektivních proudových chráničů ve všech ostatních zařízeních. Dalším požadavkem na proudové chrániče instalované v těchto zařízeních je, že jmenovitý rozdílový vypínací proud vstupního zařízení musí být větší než vypínací proud zařízení na odchozím vedení. Instalace selektivních proudových chráničů je tedy jedním z účinných způsobů, jak snížit riziko výpadku napájení. výpadky v celém objektu v případě poškození samostatného úseku elektrického obvodu. Zásobování domu či bytu tak může být nepřerušené a bydlení v něm je pohodlné.

Přihlaste se k odběru Elec.ru. Jsme v Telegramu, VKontakte a Odnoklassniki

Mezi různými ochrannými zařízeními existuje selektivní RCD, který odborníci považují za praktickou a optimální možnost pro organizaci ochrany. Co odlišuje tento typ zařízení od ostatních z příbuzné skupiny?

Jaké vlastnosti má selektivní zařízení a jak vysoká je jeho citlivost? Zkusme to pochopit pomocí malé recenze v tomto směru.

Účel a princip činnosti

Reléová zařízení pro elektrické sítě, určená k ochraně před přímým dotykem v nebezpečných oblastech a také k ochraně zařízení, jsou prezentována v různých provedeních.

Vlastnosti selektivních zařízení

Charakteristickým rysem selektivního zařízení je přítomnost funkce časového zpoždění v obvodu pro vypnutí obvodu, který napájí zátěž.

Tento parametr obvykle přesahuje 40 ms, což znamená, že selektivní zařízení nejsou navržena tak, aby chránila před přímým kontaktem.

Selektivní RCD

Řada zařízení používaných k ochraně provozu elektrických sítí poskytuje široký výběr. Téměř všechny typy proudových chráničů lze použít v jednofázových nebo třífázových sítích.

Mezi vlastnosti selektivních zařízení je také třeba poznamenat jejich dobrou stabilitu v reakci na proudové a napěťové rázy. Díky této vlastnosti je téměř zcela eliminováno riziko falešných poplachů a tím i odpojení obvodu. Jaká je selektivita jističů je podrobně popsána v tomto materiálu.

Zpravidla se v praxi používají zařízení, jejichž jmenovitý proud je v rozmezí 25-100 A. V tomto případě se hodnota rozdílového unikajícího proudu pohybuje v rozmezí 0,1-0,3 A.

Vyrábí se dvoupólová a čtyřpólová verze zařízení. Každý typ se aktivně používá jako součást rozvětvených kaskádových obvodů.

Princip činnosti a zařízení RCD typu S

Charakteristické rysy selektivních zařízení jsou omezeny pouze na výše uvedené.

Ve všech zbývajících strukturálních funkcích ve skutečnosti neexistuje žádný zvláštní rozdíl mezi selektivními zařízeními a zařízeními pro všeobecné použití.

Princip činnosti RCD

Princip činnosti modulů sleduje jediný cíl – zabránit případnému úniku proudu, který představuje potenciální hrozbu pro uživatele různých elektrických zařízení. RCD selektivního typu také působí jako prevence poškození zařízení.

READ
Zatemňovací rolety: popis s fotografiemi, recenze

Princip činnosti zůstává standardní – použitelný pro všechna ochranná zařízení ze skupiny RCD:

  1. V návrhu je diferenciální transformátor.
  2. Díky transformátoru se porovnávají řídicí proudy.
  3. Rozdíl se přenese na snímací prvek.
  4. Pokud rozdíl překročí nastavený řídicí parametr, dojde k přerušení.

To je celý princip práce ve svých obecných pojmech. Je pravda, že je třeba také poznamenat takovou vlastnost, jako je závislost zařízení na napájení.

V praxi se používají dvě konstrukční varianty proudových chráničů selektivního typu (a také běžné). Jedna z možností zahrnuje externí napájení a druhá jej zcela vylučuje.

Selektivní proudový chránič v obvodu

Čtyřpólový modul zabudovaný do jednofázové napěťové sítě. Zařazení je provedeno na základě tradičního řešení, kdy je použit zaváděcí stroj, elektroměr a poté selektivní RCD

Je zřejmé, že konstrukce ochranných zařízení, která nepoužívají vnější napájecí obvod, se zdají být spolehlivější než ty, které pro efektivní provoz vyžadují zdroj energie.

Protože diferenciální transformátor je ve skutečnosti dominantním prvkem konstrukce, jsou na tuto část obvodu RCD kladeny zvláštní požadavky.

Magnetické jádro DT musí mít přísnou lineární magnetizační charakteristiku.

RCD magnetické jádro

Přibližně tímto způsobem probíhají procesy uvnitř magnetického jádra RCD selektivního typu a tok proudů stávajícími pracovními vinutími. Změnou aktuálních hodnot každého vedení je řízen činitel úniku

Teplotní vlastnosti magnetického jádra musí zajistit kvalitní provoz v širokém teplotním rozsahu. Proto se pro výrobu tohoto prvku používá speciální materiál – amorfní železo nebo podobný.

Další částí konstrukce selektivního zařízení RCD jsou citlivá magnetoelektrická relé – přímočinné prvky, často označované jako prahové orgány.

V některých provedeních jsou relé nahrazena elektronikou, ale princip zůstává stejný.

Normální a nouzový režim

Během provozu proudového chrániče typu S, dokud není zaznamenána přítomnost svodového proudu (diferenčního proudu), procházejí vodiče tvořící elektrický obvod v magnetickém poli jádra ekvivalentní jmenovité zatěžovací proudy.

Schéma RCD selektivní

Diagram znázorňující vizuálně vnitřní procesy modulu selektivního typu během provozu zařízení v provozním režimu. Požadovanou úroveň citlivosti zajišťuje jeho nastavení na vypínací proud

Tyto proudy stejné velikosti indukují uvnitř jádra magnetická pole vícesměrného působení.

Jejich celkový tok se rovná nule, což vysvětluje nepřítomnost proudu na sekundárním vinutí DT. Jeho nulový proud nemá žádný vliv na vypínací snímací prvek. RCD zůstane zapnuté.

V opačném případě se při narušení popsaného obvodu naruší i rovnováha proudů. V důsledku toho se na sekundárním vinutí motorové nafty vytváří proud o určité velikosti.

Jakmile tato hodnota překročí prahovou hodnotu spouštěcího prvku selektivního ochranného zařízení, bude fungovat. Co aktivuje výkonný blokovací systém – přerušení napájecích obvodů zátěže. RCD se vypne a přeruší obvod zátěže.

Tradiční aplikace zařízení

Jak bylo uvedeno výše, tato modifikace ochranných zařízení se nepoužívá pro ochranu před přímým dotykem.

READ
Polyuretanová izolace, plechové panely pro zateplení domů

Nejčastěji se zařízení používají jako blokování pro případ možného požáru elektrického vedení nebo systémových mechanismů.

Ochrana domácích spotřebičů

Přímý kontakt s technikou, zejména domácími spotřebiči, je běžným jevem. V případě úniku proudu je však takový kontakt plný vážných následků. RCD typ S nechrání před přímým kontaktem za podmínek úniku, ale pro to existují jiné typy zařízení

Stejné proudové chrániče se používají jako ochranná zařízení proti zkratům v napájecích obvodech cenných drahých instalací / přístrojů / zařízení nebo v napájecích obvodech důležitých technologických systémů.

Běžnou věcí je zavádění zařízení selektivního typu při konstrukci složitých kaskádových elektrických obvodů, kdy každá větev využívá zátěž jiného typu s různými proudy.

Vícestupňové zapojení s RCD

Řešení kaskádových obvodů pro elektroinstalaci elektrické sítě využívající moduly selektivní ochrany. Jedna z nejběžnějších možností, které se používají při elektrifikaci obytných budov

Při této konfiguraci systému větvení elektřiny se selektivními zařízeními je zajištěna spolehlivá ochrana jednotlivých sekcí.

A také každý jednotlivý RCD v případě nehody poskytuje možnost rychle určit závadu.

Schémata zapojení RCD selektivního vypínání

Ve skutečnosti obvodová řešení v tomto případě teoreticky nemají žádné vlastnosti, které by je odlišovaly od konstrukce obvodů s jinými typy skupinových zařízení.

Další otázkou je, v jakém pořadí zahrnout řekněme selektivní cutoff a cutoff pro přímý dotyk?

RCD pro přímý kontakt

Typická verze zařízení, která zajišťuje blokování napájení v případě úniku proudu a přímého kontaktu. Nastavení vypínacího proudu je obvykle alespoň 30 mA

Pokud vezmeme v úvahu selektivní vypínací zařízení v jediné verzi, pak se v tomto případě jedná o prvek nejjednoduššího obvodu a je standardně namontován:

  1. Nejprve se instaluje jistič.
  2. Následuje RCD typ S.
  3. Pak nosný řetěz.

Mezitím se ochrana používá v různých možnostech použití elektrických sítí.

Například je nutné zajistit vysokou spolehlivost třífázového elektromotoru. Jak v tomto případě organizovat ochranu prostřednictvím selektivního RCD?

Čtyřpólový RCD

Další verze – čtyřpólové zařízení – je pohodlnější z hlediska možností konfigurace elektrického vedení. S tímto modulem je snadnější manipulovat s kabeláží zemní sběrnice.

Zde se úspěšně vejde čtyřpólové zařízení, pomocí kterého můžete uspořádat ochranný obvod proti zkratu (zkratu) vinutí.

Připojení je rovněž provedeno pomocí mezivložky RCD. To znamená, že než se stroj zapne, druhé číslo je selektivní ochrana, třetí je elektromotor.

Schéma 4

Varianta obvodového řešení s elektromotorem. Jednoduché a poměrně účinné řešení pro ochranu motoru před možným sdruženým spojením nebo zkratem na krytu

Jednofázový obvod pro standardní potřeby, jako je osvětlení a napájení, lze zcela jednoduše navrhnout pomocí dvoupólového zařízení a několika jističů.

Zapojení jednofázových kanálů do každé samostatné místnosti se provádí přes jističe, které jsou napájeny fází přicházející z ochranného zařízení.

Dalo by se říci, že jde o klasické obvodové řešení, které ve většině případů využívají majitelé obecního bydlení, majitelé domů, chat.

READ
Stropní římsa k napínanému stropu, montáž napínacího stropu, montáž říms

Schéma 3

Verze klasického obvodu s jedním proudovým odpojovacím zařízením pro zapojení několika elektrických obvodů. Běžné řešení v domech starých budov, kde se nepočítalo s použitím zemní pneumatiky

Moderní bytové projekty zahrnují organizaci okruhů s povinnou přítomností pozemní sběrnice. Proto je pro taková řešení typická mírná změna / doplnění schématu zapojení.

Zejména zemnící vodič (PE) se stává doplňkovým elektroinstalačním prvkem, který je stejnou integrální součástí jako nulová sběrnice.

Schéma 2

Alternativní návrh obvodu se stejnou variantou sektorového zapojení a použitím stejných zařízení. Pouze v této verzi je již použita pozemní sběrnice. Zdá se, že podobný příklad je z hlediska ochrany účinnější.

V bytech, domech, chatách jsou zařízení selektivní ochrany povinným doplňkem elektrického panelu bytu, když obyvatelé používají domácí spotřebiče:

  • pračka;
  • myčka;
  • výkonný elektrický sporák (sporák).

Navíc tento typ zařízení (selektivní) působí zpravidla jako druhý ochranný stupeň, zatímco na prvním stupni vypínací proudové chrániče pracují s přímým přímým kontaktem.

To znamená, že existuje skupinové zapínání zařízení a to je opravdu efektivní možnost z hlediska bezpečnosti provozu domácích elektrických sítí.

Nuance spojovacích modulů typu S

Ve skutečnosti jsou nuance stejné jako ty, které doprovázejí proces připojení standardních ochranných zařízení.

Svorky každého ze zařízení mají specifický účel (fáze, nula) a jsou podle toho označeny.

Označení svorky RCD

Svorkovnice na ochranném zařízení a označení pro připojení elektrických vedení. Zobrazeno je i označení tlačítka pro provedení zkušebního provozu pro správnou činnost proudového chrániče.

Během instalace je nepřípustné měnit polohy svorek vzhledem k jejich účelu ve vztahu k silovým obvodům.

Pokud místo fáze připojíte nulovou sběrnici, je to přinejmenším vyhlídka na selhání samotného zařízení. Zaměnit dva body je nesmírně obtížné, ale v praxi se to stává.

Další nuancí je nastavení modulu pro stávající elektrický obvod z hlediska odpojení proudu.

Pokud návrh neposkytuje možnosti nastavení proudu, měli byste zvolit správné zařízení podle technických a provozních vlastností.

A konečně obligátní nuancí připojení je testování zařízení v režimu napájení zátěžového obvodu.

Tato funkce je jednoduchá a vyžaduje pouze jednu akci – aktivaci speciálního tlačítka, které je na pouzdru / v dokumentaci označeno jako “Test”.

Závěry a užitečné video k tématu

Přístupné a srozumitelné video vysvětlení selektivity ochranného zařízení:

Video demonstruje nácvik zapínání skupiny zařízení z okruhu a samotný provoz zařízení v nouzových situacích:

Často můžete najít úvahy týkající se jednoduchosti zahrnutí RCD do elektrické sítě soukromého obydlí. Spolu s uvažováním se často doporučuje dělat tuto práci vlastníma rukama. Známým motivem je ekonomika. Šetřit na vlastní bezpečnosti však není tou nejlepší volbou. Proto by takové akce pro instalaci zařízení selektivní ochrany měly být vždy prováděny rukama profesionálního elektrikáře.

Máte zkušenosti s používáním nebo zapojováním selektivních proudových chráničů a můžete náš materiál doplnit o zajímavé informace k tématu článku? Napište prosím své komentáře, zeptejte se v bloku níže.

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: