Parada de protección de instalaciones eléctricas. Alcance, requisitos básicos para RCD, sus tipos. Parada automática de protección ¿En qué casos se utiliza la parada de protección?
El apagado de protección es un sistema de protección que apaga automáticamente la instalación eléctrica en caso de peligro de lesiones humanas. descarga eléctrica(en caso de defecto a tierra, resistencia de aislamiento reducida, defecto de puesta a tierra o puesta a cero). El apagado de protección se usa cuando es difícil conectar a tierra o neutralizar, y también en algunos casos además de eso.
Dependiendo de cuál sea el valor de entrada, al que reacciona el apagado de protección, los circuitos se distinguen cierre de protección: en caso de tensión relativa a tierra; para corriente de falla a tierra; para voltaje o corriente de secuencia cero; a la tensión de fase relativa a tierra; para corrientes de funcionamiento continuas y alternas; conjunto.
En la fig. 13.2.
Arroz. 13.2. Circuito de disparo residual para voltaje de caja relativo a tierra
El elemento principal del circuito es un relé de protección RZ. Cuando una fase está en cortocircuito con la carcasa, la carcasa se energiza por encima del voltaje permitido, el núcleo del relé RZ se introduce y cierra el circuito de suministro de energía de la bobina del interruptor automático AB, como resultado de lo cual la instalación eléctrica se apaga. .
La ventaja del esquema es su simplicidad. Desventajas: la necesidad de tener un RB de tierra auxiliar; no selectividad de apagado en caso de conexión de varios casos a una puesta a tierra; Variabilidad del punto de ajuste con cambios en la resistencia R². Los dispositivos de corriente residual que responden a corriente homopolar se utilizan para cualquier tensión, tanto con neutro puesto a tierra como aislado.
Incendios y explosiones
Los incendios y las explosiones son los eventos de emergencia más comunes en la sociedad industrial moderna.
En la mayoría de los casos y, por regla general, con graves consecuencias sociales y económicas, los incendios se producen en objetos peligrosos para el fuego y el fuego.
Los objetos en los que es más probable que se produzcan explosiones e incendios incluyen:
Empresas de las industrias química, de refinación de petróleo y de pulpa y papel;
Empresas que utilizan productos de gas y petróleo como materias primas para portadores de energía;
gasoductos y oleoductos;
Todo tipo de transporte que transporte sustancias explosivas e inflamables;
Estaciones de combustible;
Empresas de la industria alimentaria;
Empresas que utilizan pinturas y barnices y etc.
Las sustancias y mezclas EXPLOSIVAS Y PELIGROSAS DE INCENDIO son;
Explosivos y pólvora para uso militar e industrial, fabricados en empresas industriales almacenados en almacenes por separado y en productos y transportados varios tipos transporte;
Mezclas de productos de hidrocarburos gaseosos y licuados (metano, propano, butano, etileno, propileno, etc.), así como azúcar, madera, harina, etc. espolvoreados con aire;
Vapores de gasolina, queroseno, gas natural en varios vehículos, gasolineras, etc.
Los incendios en las empresas también pueden ocurrir debido a daños en el cableado eléctrico y máquinas energizadas, hornos y sistemas de calefacción, recipientes con líquidos inflamables, etc.
También hay casos de explosiones e incendios en locales residenciales debido a mal funcionamiento y violaciones de las reglas para el funcionamiento de estufas de gas.
Características de las sustancias combustibles
Las sustancias que pueden arder por sí solas después de que se retira la fuente de ignición se denominan combustibles, en contraste con las sustancias que no se queman en el aire y se denominan no combustibles. Una posición intermedia la ocupan sustancias difícilmente combustibles que se encienden cuando se exponen a una fuente de ignición, pero dejan de arder después de que se retira esta última.
Todas las sustancias combustibles se dividen en los siguientes grupos principales.
1. GASES COMBUSTIBLES (GH): sustancias capaces de formar mezclas inflamables y explosivas con el aire a temperaturas que no excedan los 50 ° C. Los gases combustibles incluyen sustancias individuales: amoníaco, acetileno, butadieno, butano, acetato de butilo, hidrógeno, cloruro de vinilo, isobutano, isobutileno, metano, monóxido de carbono, propano, propileno, sulfuro de hidrógeno, formaldehído y vapores de líquidos inflamables y combustibles.
2. LÍQUIDOS INFLAMABLES (FLL): sustancias que pueden arder de forma independiente después de que se retira la fuente de ignición y tienen un punto de inflamación no superior a 61 ° C (en un crisol cerrado) o 66 ° (en uno abierto). Dichos líquidos incluyen sustancias individuales: acetona, benceno, hexano, heptano, dimetilformamida, difluorodiclorometano, isopentano, isopropilbenceno, xileno, alcohol metílico, disulfuro de carbono, estireno, ácido acético, clorobenceno, ciclohexano, acetato de etilo, etilbenceno, alcohol etílico, así como mezclas y productos técnicos gasolina, gasóleo, queroseno, aguarrás, disolventes.
3. LÍQUIDOS COMBUSTIBLES (GZh): sustancias que pueden arder de forma independiente después de que se retira la fuente de ignición y tienen un punto de inflamación superior a 61 ° (en un crisol cerrado) o 66 ° C (en uno abierto). Los líquidos inflamables incluyen las siguientes sustancias individuales: anilina, hexadecano, alcohol hexílico, glicerina, etilenglicol, así como mezclas y productos técnicos, por ejemplo, aceites: transformador, vaselina, ricino.
4. POLVO COMBUSTIBLE (FP) - sustancias sólidas en estado finamente disperso. El polvo combustible en el aire (aerosol) es capaz de formar mezclas explosivas con él. El polvo (aerogel) depositado en las paredes, el techo y las superficies de los equipos constituye un riesgo de incendio.
Los polvos combustibles se dividen en cuatro clases según el grado de explosión y riesgo de incendio.
1ra clase - la más explosiva - aerosoles con un menor límite de concentración ignición (explosivo) (NKPV) hasta 15 g / m3 (azufre, naftaleno, colofonia, polvo de molino, turba, ebonita).
2da clase - explosivo - aerosoles que tienen un valor LEL de 15 a 65 g / m3 (polvo de aluminio, lignina, harina, heno, polvo de esquisto).
3ra clase - los más inflamables - aerogeles con un valor LEL superior a 65 g / m3 y una temperatura de autoignición de hasta 250 ° C (tabaco, polvo de ascensor).
4ª clase - inflamables - aerogeles con un valor LEL de más de 65 g / m3 y una temperatura de autoignición de más de 250 ° C (aserrín, polvo de zinc).
De acuerdo con NPB 105-03, los edificios y estructuras que albergan instalaciones de producción se dividen en cinco categorías.
| Categoría de habitación | Características de las sustancias y materiales ubicados (circulantes) en la habitación |
| Y explosivo e inflamable | Gases combustibles, líquidos inflamables con un punto de inflamación no superior a 28 °C en una cantidad tal que pueden formar mezclas explosivas de vapor, gas y aire, al encenderse, se desarrolla un exceso de presión de explosión estimado en la habitación superior a 5 kPa. Sustancias y materiales capaces de explotar y arder al interactuar con el agua, el oxígeno atmosférico o entre sí en tal cantidad que la sobrepresión calculada de la explosión en la sala supere los 5 kPa. |
| B explosivo e inflamable | Polvos o fibras inflamables, líquidos inflamables con un punto de inflamación superior a 28 °C, líquidos inflamables en tal cantidad que pueden formar polvos explosivos o mezclas de vapor y aire, al inflamarse se desarrolla una sobrepresión estimada de la explosión en la sala superior a 5 kPa. |
| B1 - B4 peligro de incendio | Líquidos combustibles y de combustión lenta, sustancias sólidas combustibles y de combustión lenta y materiales que solo pueden arder cuando interactúan con el agua, el oxígeno atmosférico o entre sí, siempre que los locales en los que estén disponibles o circulen no pertenezcan a las categorías A o B |
| GRAMO | Sustancias y materiales no combustibles en estado caliente, incandescente o fundido, cuyo procesamiento va acompañado de la liberación de calor radiante, chispas y llamas, gases combustibles, líquidos y sólidos que se queman o eliminan como combustible |
| D | Sustancias y materiales no inflamables en estado frío |
EJEMPLOS de instalaciones productivas ubicadas en locales de las categorías A, B, C, D y D.
Categoría A: talleres para el procesamiento y uso de sodio y potasio metálicos, refinería de petróleo e industrias químicas, depósitos de gasolina y cilindros para gases combustibles, locales para instalaciones de baterías estacionarias de ácido y alcalino, estaciones de hidrógeno, etc.
La naturaleza del desarrollo de un incendio y la explosión que le sigue depende en gran medida de la resistencia al fuego de las estructuras: las propiedades de las estructuras para mantener su capacidad de carga y cerramiento en un incendio. De acuerdo con SNiP 2.01.02.85, se distinguen cinco grados de resistencia al fuego de edificios y estructuras: I, II, III, IV, V.
La resistencia al fuego de las estructuras de los edificios se caracteriza por los siguientes parámetros:
1) el límite mínimo de resistencia al fuego de la estructura de un edificio - el tiempo en horas desde el comienzo del impacto del fuego en la estructura hasta la formación de grietas en ella o alcanzar una temperatura de 200 ° C en la superficie opuesta al fuego .
2) el límite máximo de propagación del fuego a lo largo estructuras de construccion tamaño del daño determinado visualmente en centímetros, que se considera carbonización o quemado de materiales, así como fusión de materiales termoplásticos fuera de la zona de calentamiento.
Todos Materiales de construcción según su inflamabilidad se dividen en tres grupos: IGNÍFUGOS, IGNÍFUGOS y COMBUSTIBLES.
Los materiales y estructuras no combustibles incluyen los metales y los materiales minerales inorgánicos utilizados en la construcción y los productos elaborados a partir de ellos: arena, arcilla, grava, amianto, ladrillo, hormigón, etc.
Los materiales FIRMES RESISTENTES incluyen los materiales y productos fabricados a partir de ellos, compuestos por componentes combustibles y no combustibles: adobe, yeso seco, fibrolita, lenolio, ebonita, etc.
Los materiales COMBUSTIBLES incluyen todos los materiales de origen orgánico: cartón, fieltro, asfalto, material para techos, fieltro para techos, etc.
Conceptos básicos de incendios y explosiones.
FUEGO es una quema descontrolada fuera de un foco especial, provocando daños materiales.
COMBUSTIÓN - una reacción de oxidación química, acompañada por la liberación de una gran cantidad de calor y generalmente brilla. Para que se produzca la combustión es necesario disponer de una sustancia combustible, un agente oxidante (normalmente oxígeno atmosférico, así como cloro, flúor, yodo, bromo, óxidos de nitrógeno) y una fuente de ignición. Además, es necesario que la sustancia combustible se caliente a cierta temperatura y esté en cierta proporción cuantitativa con el agente oxidante, y la fuente de ignición tendría suficiente energía.
EXPLOSIÓN - una liberación extremadamente rápida de energía en un volumen limitado, asociada con un cambio repentino en el estado de la materia y acompañada por la formación de una gran cantidad de gases comprimidos capaces de producir trabajo mecánico.
Una explosión es un caso especial de combustión. Pero en el sentido habitual, tiene en común con la combustión sólo que es una reacción oxidativa. Una explosión se caracteriza por las siguientes características:
Alta tasa de transformación química;
Una gran cantidad de productos gaseosos;
Potente acción de trituración (explosión);
Fuerte efecto de sonido.
La duración de la explosión es de unos 10-5...10-6 s. Por tanto, su poder es muy elevado, aunque las reservas de energía interna en explosivos y mezclas no son superiores a las de las sustancias combustibles que arden en sus condiciones habituales.
A la hora de analizar los fenómenos explosivos se consideran dos tipos de explosiones: la combustión explosiva y la detonación.
El primero incluye explosiones de mezclas de combustible y aire (mezclas de hidrocarburos, vapores de productos derivados del petróleo, así como azúcar, madera, harina y otros polvos con el aire). característica distintiva tal explosión es una velocidad de combustión del orden de varios cientos de m/s.
DETONACIÓN - una descomposición muy rápida de un explosivo (mezcla de gas y aire). propagándose a lo largo de él a una velocidad de varios km/s y caracterizado por características inherentes a cualquier explosión indicada anteriormente. La detonación es típica para explosivos militares e industriales, así como para mezclas de combustible y aire en un volumen cerrado.
La diferencia entre combustión explosiva y detonación radica en la velocidad de descomposición, en esta última es un orden de magnitud superior.
En conclusión, se deben comparar tres tipos de descomposición: combustión ordinaria, explosiva y detonación.
Los procesos de QUEMA NORMAL proceden con relativa lentitud ya una velocidad variable, generalmente desde fracciones de centímetro hasta varios metros por segundo. La velocidad de combustión depende esencialmente de muchos factores, pero principalmente de la presión externa, aumentando notablemente con el aumento de esta última. Al aire libre, este proceso se desarrolla con relativa lentitud y no va acompañado de ningún efecto de sonido significativo. En un volumen limitado, el proceso procede mucho más enérgicamente, se caracteriza por un aumento más o menos rápido de la presión y la capacidad de los gases de combustión para realizar trabajo.
La COMBUSTIÓN EXPLOSIVA es una forma de propagación del proceso cualitativamente diferente a la habitual. Características distintivas combustión explosiva son: un salto brusco de presión en el lugar de la explosión, una velocidad variable de propagación del proceso, medida en cientos de metros por segundo y relativamente poco dependiente de las condiciones externas. La naturaleza de la acción de la explosión es un fuerte golpe de gases a medioambiente, causando aplastamiento y deformación severa de objetos a distancias relativamente cortas del lugar de la explosión.
DETONACIÓN es una explosión que se propaga con la máxima velocidad posible para una determinada sustancia (mezcla) y determinadas condiciones (por ejemplo, concentración de la mezcla), superando la velocidad del sonido en una determinada sustancia y medida en miles de metros por segundo. La detonación no difiere en la naturaleza y esencia del fenómeno de la combustión explosiva, sino que es su forma estacionaria. La velocidad de detonación es un valor constante para una sustancia dada (una mezcla de cierta concentración). En condiciones de detonación, se logra el máximo efecto destructivo de la explosión.
Una parada de protección se entiende como una desconexión automática rápida, en un tiempo no superior a 200 ms, de la fuente de alimentación de todas las fases del consumidor o parte del cableado en caso de que el aislamiento esté dañado o haya otra emergencia que amenace con un persona con descarga eléctrica.
Apagado automático de protección- apertura automática del circuito de uno o más conductores de fase (y, si es necesario, el conductor de trabajo neutro), realizada con fines de seguridad eléctrica.
El apagado de protección puede ser tanto la única y principal medida de protección, como una medida adicional para la puesta a tierra y la puesta a cero de las redes en relación con las instalaciones eléctricas con una tensión de funcionamiento de hasta 1000 voltios.
Asignación de una parada de protección- Garantizar la seguridad eléctrica, que se consigue limitando el tiempo de exposición a corriente peligrosa de una persona.
Parada de seguridad- protección de alta velocidad que proporciona el apagado automático de la instalación eléctrica en caso de peligro de descarga eléctrica en la misma. Este riesgo puede surgir cuando:
cortocircuito de fase en el cuerpo del equipo eléctrico;
cuando la resistencia de aislamiento de las fases con respecto a tierra cae por debajo de un cierto límite;
la aparición de un voltaje más alto en la red;
tocar a una persona con una parte viva que está energizada.
En estos casos, en la red cambian algunos parámetros eléctricos: por ejemplo, puede cambiar la tensión de caja con respecto a tierra, la tensión de fase con respecto a tierra, la tensión homopolar, etc.. Cualquiera de estos parámetros, o mejor dicho, cambiándolo a un determinado límite, en el que surge el peligro de descarga eléctrica para una persona, puede servir como un impulso que activa un dispositivo de apagado de protección, es decir, el apagado automático de una sección peligrosa de la red.
Dispositivos actuales Los cierres de protección solían utilizarse en instalaciones eléctricas de cuatro tipos:
Instalaciones móviles con un neutro aislado (en tales condiciones, en principio, la construcción de un dispositivo de puesta a tierra completo es problemática). Entonces se aplica la desconexión de protección junto con la puesta a tierra o como medida de protección independiente.
Instalaciones fijas con neutro aislado (donde sea necesaria la protección de máquinas eléctricas con las que trabajen personas).
Instalaciones móviles y fijas con cualquier tipo de neutro donde exista un alto riesgo de descarga eléctrica o si la instalación opera en ambientes explosivos.
Instalaciones fijas con neutro sólidamente puesto a tierra en algunos consumidores de alta potencia y en consumidores remotos donde la puesta a tierra no es suficiente para la protección o donde lo es medida de protección no del todo efectivo, no da una multiplicidad suficiente de la corriente de falla de fase a tierra.
Para implementar la función de apagado de protección, se utilizaron dispositivos de apagado de protección especiales. Sus esquemas pueden diferir, los diseños dependen de las características de la instalación eléctrica protegida, de la naturaleza de la carga, del modo de puesta a tierra del neutro, etc.
Dispositivo de corriente residual- un conjunto de elementos individuales que responden a un cambio en cualquier parámetro de la red eléctrica y dan una señal para apagar el interruptor automático. Un dispositivo de corriente residual, dependiendo del parámetro al que reaccione, puede atribuirse a uno u otro tipo, incluyendo tipos de dispositivos que responden a caso de tensión relativa a tierra, corriente de falla a tierra, tensión de fase a tierra, tensión homopolar, corriente secuencia cero, corriente de funcionamiento, etc.
Aquí, se puede usar un relé de protección especialmente instalado, que está dispuesto de la misma manera que los relés de voltaje altamente sensibles con contactos de ruptura, que se incluyen en el circuito de alimentación de un arrancador magnético, por ejemplo, un motor eléctrico.
El propósito de la parada de protección es implementar un conjunto de protección o algunos de los siguientes tipos de protección con un dispositivo:
de cortocircuitos monofásicos a tierra oa equipos eléctricos normalmente aislados de tensión;
de cortocircuitos incompletos, cuando una disminución en el aislamiento de una de las fases crea un peligro de lesión humana;
de daños cuando una persona toca una de las fases del equipo eléctrico, si el toque se produjo en el área de cobertura de la protección del aparato.
Un ejemplo es un dispositivo de corriente residual simple basado en un relé de voltaje. El devanado del relé está conectado entre el cuerpo del equipo protegido y el electrodo de tierra.
En condiciones en las que el devanado del relé tenga una resistencia mucho mayor que la del seccionador de puesta a tierra auxiliar, que se coloca fuera de la zona de expansión de puesta a tierra de protección, el devanado del relé K1 se energizará con respecto a tierra.
Luego, en el momento de una falla de emergencia en la caja, el voltaje será mayor que el voltaje de operación del relé y el relé operará, cerrando el circuito de apagado del interruptor automático Q1 o abriendo el circuito de alimentación del devanado del arrancador magnético Q2. por su funcionamiento.
otra variante dispositivo sencillo El apagado de protección para instalaciones eléctricas es (relé de sobrecorriente). Su devanado está incluido en la ruptura del cable de tierra, por lo que los contactos abren el circuito de alimentación del devanado del arrancador magnético de la misma manera si el circuito de alimentación del devanado del disyuntor está cerrado. En lugar del devanado del relé, por cierto, a veces es posible usar el devanado del interruptor - disparador como relé de sobrecorriente.
Cuando se pone en funcionamiento un dispositivo de corriente residual, es obligatorio comprobarlo: se realizan controles completos y parciales programados para asegurarse de que el dispositivo funciona de forma fiable, que se producen paradas cuando es necesario.
Una vez cada tres años, se lleva a cabo una inspección completa programada, a menudo junto con la reparación de los circuitos asociados de las instalaciones eléctricas. La inspección también incluye pruebas de aislamiento, verificación de ajustes de protección, pruebas de dispositivos de protección y una inspección general del aparato y todas las conexiones.
En cuanto a las comprobaciones parciales, se realizan periódicamente en función de condiciones particulares, pero incluyen: comprobación de aislamiento, inspección general, pruebas de protección en acción. Si el dispositivo de protección no funciona correctamente, se realiza una verificación más profunda utilizando un algoritmo especial.
En nuestro tiempo, el apagado de protección es el más utilizado en instalaciones eléctricas utilizadas en redes con voltajes de hasta 1 kV con un neutro aislado o conectado a tierra.
Instalaciones eléctricas con tensión hasta 1 kV residenciales, públicas y edificios industriales y las instalaciones al aire libre deben, por regla general, recibir alimentación de una fuente neutra sólidamente conectada a tierra. Para protegerse contra descargas eléctricas por contacto indirecto en dichas instalaciones eléctricas, se debe realizar un apagado automático.
Al realizar el apagado automático en instalaciones eléctricas con voltajes de hasta 1 kV, todas las partes conductoras expuestas deben conectarse a un neutro sólidamente conectado a tierra de la fuente de alimentación si se usa el sistema TN, y puesto a tierra si se usan los sistemas IT o TT. Al mismo tiempo, las características de los dispositivos de protección y los parámetros de los conductores de protección deben coordinarse para garantizar un tiempo normalizado para desconectar un circuito dañado mediante un dispositivo de conmutación de protección de acuerdo con la tensión de fase nominal de la red de suministro.
Se lleva a cabo una protección que, al funcionar en modo de espera, monitorea constantemente las condiciones de descarga eléctrica para una persona.
Los RCD se utilizan en instalaciones eléctricas de hasta 1 kV:
en el correo electrónico móvil instalaciones con un neutro aislado (especialmente si es difícil crear un dispositivo de puesta a tierra. Puede usarse tanto como protección independiente como en combinación con puesta a tierra);
en instalaciones eléctricas estacionarias con neutro aislado para la protección de máquinas eléctricas portátiles como única protección, y además de otras;
en condiciones de mayor peligro de descarga eléctrica y riesgo de explosión en instalaciones eléctricas estacionarias y móviles con diferentes modos neutros;
en instalaciones eléctricas estacionarias con neutro puesto a tierra en consumidores remotos separados de energía eléctrica y un consumidor de alta potencia nominal, en los que la protección de puesta a cero no es suficientemente efectiva.
El principio de funcionamiento del RCD es que monitorea constantemente la señal de entrada y la compara con un valor predeterminado (punto de referencia). Si la señal de entrada supera el ajuste, el dispositivo funciona y desconecta la instalación eléctrica protegida de la red. Como señales de entrada de dispositivos de corriente residual, se utilizan varios parámetros de redes eléctricas que transmiten información sobre las condiciones de descarga eléctrica a una persona.
Apagado de protección: un tipo de protección contra descargas eléctricas en instalaciones eléctricas, que proporciona el apagado automático de todas las fases de la sección de emergencia de la red. La duración de la desconexión de la sección dañada de la red no debe ser superior a 0,2 s.
Campos de aplicación de la corriente diferencial: además de tierra de protección o puesta a cero en una herramienta electrificada; además de puesta a cero para apagar equipos eléctricos a distancia de la fuente de alimentación; medida de protección en instalaciones eléctricas móviles con tensión hasta 1000 V.
La esencia del apagado de protección es que los daños en la instalación eléctrica provocan cambios en la red. Por ejemplo, cuando una fase se cortocircuita a tierra, la tensión de fase cambia en relación con la tierra: el valor de la tensión de fase tenderá al valor de la tensión lineal. Esto crea un voltaje entre la fuente neutra y la tierra, el llamado voltaje de secuencia cero. La resistencia total de la red con respecto a tierra disminuye cuando la resistencia de aislamiento cambia en la dirección de su disminución, etc.
El principio de construir esquemas de apagado de protección es que los cambios de régimen enumerados en la red son percibidos por el elemento sensible (sensor) del dispositivo automático como valores de entrada de señal. El sensor actúa como un relé de corriente o tensión. A un determinado valor del valor de entrada, se activa la desconexión de protección y desconecta la instalación eléctrica. El valor de la variable de entrada se denomina punto de ajuste.
El diagrama de bloques del dispositivo de corriente residual (RCD) se muestra en la fig.
Arroz. Diagrama estructural del dispositivo de corriente residual: D - sensor; P - convertidor; KPAS - canal de transmisión de señales de emergencia; IO - órgano ejecutivo; MOP - una fuente de peligro de derrota
El sensor D responde a un cambio en el valor de entrada B, lo amplifica al valor KB (K es el coeficiente de transferencia del sensor) y lo envía al convertidor P.
El convertidor se utiliza para convertir el valor de entrada amplificado en una alarma KVA. Además, el canal para transmitir la señal de emergencia del KPAS transmite la señal de CA desde el convertidor al órgano ejecutivo (EO). El órgano ejecutivo realiza una función protectora para eliminar el peligro de daños: apaga la red eléctrica.
El diagrama muestra áreas de posible interferencia que afectan el funcionamiento del RCD.
En la fig. dado diagrama de circuito cierre de protección mediante el relé de máxima corriente.
Arroz. Diagrama del dispositivo de corriente residual: 1 - relé de corriente máxima; 2 - transformador de corriente; 3 - cable de tierra; 4 - electrodo de tierra; 5 - motor eléctrico; 6 - contactos de arranque; 7 - contacto de bloque; 8 - núcleo de arranque; 9 - bobina de trabajo; 10 - botón de prueba; 11 - resistencia auxiliar; 12 y 13 - botones de parada y giro; 14 - motor de arranque
La bobina de este relé con contactos normalmente cerrados se conecta a través de un transformador de corriente o directamente en el corte del conductor que va a un electrodo de tierra común o auxiliar separado.
El motor eléctrico se enciende presionando el botón "Inicio". En este caso, se aplica tensión a la bobina, se retrae el núcleo del arrancador, se cierran los contactos y se conecta el motor eléctrico a la red. Al mismo tiempo, el contacto auxiliar se cierra, por lo que la bobina permanece energizada.
Cuando una de las fases se cortocircuita con la caja, se forma un circuito de corriente: el lugar del daño - la caja - el cable de tierra - el transformador de corriente - la tierra - la capacitancia y la resistencia de aislamiento de los cables de las fases no dañadas - la potencia fuente - el lugar del daño. Si el valor actual alcanza la configuración actual de operación del relé, el relé operará (es decir, su contacto normalmente cerrado se abrirá) y romperá el circuito de la bobina de arranque magnético. El núcleo de esta bobina se liberará y el motor de arranque se apagará.
Para verificar la capacidad de servicio y la confiabilidad del apagado de protección, se proporciona un botón, cuando se presiona, se activa el dispositivo. La resistencia auxiliar limita la corriente de falla a tierra al valor requerido. Se proporcionan botones para habilitar y deshabilitar el arrancador.
El sistema de empresas públicas de catering incluye un gran complejo de edificios móviles (de inventario) hechos de metal o con una estructura de metal para el comercio y el servicio callejero (cafeterías, cafeterías, etc.). Como medios tecnicos protección contra lesiones eléctricas y de un posible incendio en instalaciones eléctricas, se prescribe el uso obligatorio de un dispositivo de corriente residual en estas instalaciones de acuerdo con los requisitos de GOST R50669-94 y GOST R50571.3-94.
Glavgosenergonadzor recomienda utilizar para este fin un dispositivo electromecánico del tipo ASTRO-UZO, cuyo principio se basa en el efecto de posibles corrientes de fuga en un pestillo magnetoeléctrico, cuyo devanado está conectado al devanado secundario de un transformador de corriente de fuga, con un núcleo de material especial. El núcleo en el modo normal de operación de la red eléctrica mantiene el mecanismo de liberación en el estado de encendido. En caso de mal funcionamiento en el devanado secundario del transformador de corriente de fuga, se induce un FEM, se retrae el núcleo y se activa el pestillo magnetoeléctrico, que está asociado con el mecanismo de desacoplamiento libre de contactos (el interruptor de cuchilla se gira apagado).
ASTRO-UZO tiene un certificado de conformidad ruso. El dispositivo está incluido en el Registro Estatal.
Un dispositivo de corriente residual debe equiparse no solo con las estructuras anteriores, sino también con todas las instalaciones con un riesgo mayor o especial de descarga eléctrica, incluidas saunas, duchas, invernaderos calentados eléctricamente, etc.
El apagado de protección es especialmente importante cuando se usa en la casa un gran número de electrodomésticos varios. En este artículo, consideraremos los dispositivos de apagado de protección que se recomiendan y utilizan en la construcción de casas particulares. Se dará un diagrama del dispositivo de corriente residual. Analicemos la cuestión de qué y cuándo usar: RCD o difavtomat (autómata diferencial). Además, descubriremos las principales diferencias entre los interruptores automáticos.
Tipos de disyuntores
Un paso importante en la organización de la seguridad eléctrica son los protectores. aparato electrico o, como se les llama más comúnmente, autómatas. Convencionalmente, se pueden dividir en tres tipos:
- interruptores automáticos (AB);
- dispositivos de apagado diferencial (RCD);
- interruptores automáticos diferenciales (DAV).
Figura 1. Disyuntor
Fig. 2. Dispositivo de corriente residual (RCD)
Fig. 3. Disyuntor diferencial (DAB)
El principio de funcionamiento de los dispositivos de corriente residual.
Interruptores automáticos (AB), vea la Fig. 1, instalamos para proteger el cableado eléctrico de sobrecorriente y los consumidores eléctricos de cortocircuitos. La sobrecorriente provoca el calentamiento del conductor, lo que provoca la ignición del cableado y su falla.
Principio de funcionamiento del dispositivo de corriente residual (RCD)(Figura 2). Instalamos para proteger contra descargas eléctricas, en caso de avería del aislamiento de equipos y cableado. El RCD también nos protegerá en caso de tocar secciones abiertas no aisladas de cableado o equipos que estén energizados con 220 V y no permitirá que se produzca un incendio si el cableado está defectuoso.
Si hay una diferencia en las corrientes, entonces el RCD apaga el suministro de voltaje. Es necesario elegir un RCD de acuerdo con dos parámetros: sensibilidad y corriente nominal. Por lo general, para fines domésticos, se elige un RCD con una sensibilidad de 300 mA. La corriente nominal se selecciona en función de la potencia total de los consumidores eléctricos y debe ser igual o inferior en un orden de magnitud a la corriente nominal del interruptor automático de introducción (AB), porque el RCD no protege contra cortocircuitos y sobrecorrientes. Por lo general, se instala un dispositivo de corriente residual RCD en el circuito después del medidor para proteger todo el cableado de la casa, consulte la fig. 4, 5. Según los estándares modernos, la instalación de un RCD es obligatoria.
Arroz. 4. Diagrama de conexión RCD
Arroz. 5 Diagrama de cableado para la fuente de alimentación en el hogar usando RCD
1 - w flujo de distribución; 2- neutral; 3 - sh en una puesta a tierra; 4 - f aza; 5 - RCD; 6 - av interruptor tomático; 7 - pagnutrición del consumidor.
Disyuntores diferenciales (DAB) combinar las funciones de RCD y AV. El esquema de la máquina diferencial se basa en la protección de los circuitos contra cortocircuitos y sobrecargas, así como la protección de las personas contra descargas eléctricas al tocar partes activas, ver fig. 6.
Arroz. 6. Esquema de trabajo de DAV
Estos dispositivos son ampliamente utilizados en el hogar. redes electricas(220/380 V), en redes de enchufe. El disyuntor diferencial consta de un disyuntor de acción rápida y un dispositivo de corriente residual que responde a la diferencia de corrientes en las direcciones directa e inversa.
El principio de funcionamiento de la máquina diferencial. Si el aislamiento del cableado eléctrico no está dañado y no hay contacto humano con partes activas, entonces no hay corriente de fuga en la red. Esto significa que las corrientes en los conductores de carga directa e inversa (fase cero) son iguales. Estas corrientes inducen flujos magnéticos iguales pero de dirección opuesta en el núcleo magnético del transformador de corriente DAV. Como resultado, la corriente en el devanado secundario es cero y no activa el elemento sensible: el pestillo magnetoeléctrico.
Si se produce una fuga, por ejemplo: cuando una persona toca un conductor de fase, se altera el equilibrio de corrientes y flujos magnéticos, aparece una corriente de desequilibrio en el devanado secundario, lo que hace que actúe el pestillo magnetoeléctrico, que a su vez actúa sobre el disparador mecanismo de la máquina con un sistema de contacto.
Para realizar un seguimiento periódico del rendimiento de RCD y DAV, se proporciona un circuito de prueba. Al presionar el botón "Test", se crea artificialmente una corriente de disparo diferencial. El funcionamiento de los dispositivos de protección hace que en general se encuentre en buen estado.
Elección del disyuntor
Ahora, decidamos en qué caso y qué disyuntor preferimos:
- Para proteger el cableado de la red de alumbrado, de la que se alimentan todas nuestras lámparas, elegimos disyuntores (AB) con corrientes de disparo 16 a.
- La red de enchufes de la casa, que sirve para encender las planchas, lámparas de mesa, TV, computadora, etc., deben proteger los disyuntores con protección diferencial (DAV).
- Para la red de enchufes, elegimos DAV con una corriente de disparo de 25 A y corriente diferencial apagado 30 mA.
- Para conectar el aire acondicionado en la casa, lavaplatos, hornos eléctricos, hornos microondas y otros potentes aparatos que nos son tan necesarios en el día a día, necesitamos nuestra propia toma de corriente individual y, por tanto, nuestro propio disyuntor con protección diferencial. Por ejemplo, para conectar un horno eléctrico con una potencia de 6 kW, se requiere un interruptor automático diferencial con corrientes de disparo de 32 y 30 mA.
Prestar atención, que las tomas deben ser todas con contacto de puesta a tierra. Los equipos eléctricos, como una amoladora, le aconsejo que los conecte a un disyuntor. Dado que toda la red de nuestra casa es para un voltaje de 220 V, también seleccionamos los disyuntores enumerados para el voltaje adecuado.
Hablemos del disyuntor que, por razones de seguridad, debe colocarse en la entrada. Si protegimos todas las líneas de salida con interruptores automáticos con protección diferencial, entonces en la entrada colocamos un interruptor automático (AB) con una corriente nominal de ciertas condiciones técnicas y un diagrama unifilar del proyecto "Equipo eléctrico de un edificio residencial ".
Pero es posible colocar un dispositivo de corriente residual (RCD) con una corriente de protección diferencial de 300 mA después del disyuntor de introducción (AB). Consulte la Fig. 5 para ver un esquema de conmutación de este tipo. Si elegimos esta opción de protección, entonces no nos obliga a instalar interruptores automáticos diferenciales para la red de tomas, sino simplemente instalar un interruptor automático (AB), ver la misma fig. 5. Tal esquema es aceptable si tenemos solo una línea de salida con varias salidas. Pero no es en absoluto racional si tenemos varios receptores independientes incluidos en tomas individuales.
Por ejemplo: Tiene una fuga de corriente en el caso. lavadora y accidentalmente lo tocas. La protección diferencial funcionará inmediatamente y el DAV de la lavadora se apagará. No le resultará difícil determinar y eliminar la causa. E imagine cuánto trabajo se necesita para encontrar el motivo del apagado del RCD en la entrada.
Quiero decir que en el mercado actual rompedores de circuito y UZO una gran selección de dispositivos, tanto nacionales como extranjeros. Debe tenerse en cuenta que los productos nacionales se distinguen por grandes dimensiones totales, la posibilidad de regulación actual, precio más bajo y la vida útil en condiciones domésticas es casi la misma.
Tabla 1. Comparación de costos de interruptores automáticos
Conclusión
Entonces, en el artículo hemos considerado los problemas de seguridad eléctrica. Cobraron especial relevancia cuando una gran cantidad de electrodomésticos, electrónica de consumo y ordenadores entraron en nuestro hogar. El cableado lleva una carga muy alta y es necesaria una desconexión de protección. La tecnología moderna es muy costosa y exigente con la calidad de las redes. Por lo tanto, no debe ahorrar en medidas de protección, porque el costo de un RCD no se corresponde con el costo del equipo en su hogar, y más aún con el precio de una vida humana.
Atención: Los precios son válidos para 2009.
Parada de seguridad- protección de alta velocidad que proporciona el apagado automático de la instalación eléctrica en caso de peligro de descarga eléctrica en la misma.
Tal peligro puede surgir, en particular, cuando se cortocircuita una fase con la caja del equipo eléctrico; cuando la resistencia de aislamiento de las fases con respecto a tierra cae por debajo de un cierto límite; la aparición de un voltaje más alto en la red; tocar a una persona con una parte viva que está energizada. En estos casos, en la red cambian algunos parámetros eléctricos: por ejemplo, puede cambiar la tensión de caja con respecto a tierra, la tensión de fase con respecto a tierra, la tensión homopolar, etc.. Cualquiera de estos parámetros, o mejor dicho, cambiándolo a un determinado límite, en el que surge el peligro de descarga eléctrica para una persona, puede servir como un impulso que provoca la operación de un dispositivo de apagado de protección, es decir. apagado automático de una sección peligrosa de la red.
Dispositivos de corriente residual(RCD) debe garantizar el apagado de una instalación eléctrica defectuosa por un tiempo no superior a 0,2 s.
Las partes principales del RCD son un dispositivo de corriente residual y un disyuntor.
Dispositivo de corriente residual- un conjunto de elementos individuales que responden a un cambio en cualquier parámetro de la red eléctrica y dan una señal para apagar el interruptor automático.
Cortacircuitos- un dispositivo utilizado para encender y apagar circuitos bajo carga y en caso de cortocircuitos.
Tipos de RCD.
RCD que responde al voltaje de la carcasa en relación con la tierra , están destinados a eliminar el peligro de descarga eléctrica en caso de un aumento de voltaje en una carcasa conectada a tierra o conectada a tierra.
RCD que responden a la corriente continua operativa , están diseñados para monitorear continuamente el aislamiento de la red, así como para proteger a una persona que ha tocado la parte que lleva corriente de una descarga eléctrica.
Considere un circuito que brinda protección cuando aparece voltaje en la caja en relación con la tierra.
Arroz. Circuito de cierre residual con tensión activada
casco con respecto al suelo.
El esquema funciona de la siguiente manera. Cuando se enciende el botón P, se cierra el circuito de alimentación del devanado del arrancador magnético MP, que enciende la instalación eléctrica con sus contactos y se autobloquea a lo largo del circuito compuesto por contactos normalmente cerrados del botón "stop" C , relé de protección RZ y contactos auxiliares.
Cuando aparece un voltaje relativo a tierra en la caja U z, igual en magnitud al voltaje de contacto permitido a largo plazo, bajo la acción de la bobina RZ (KRP), se activa el relé de protección. Los contactos RZ rompen el circuito de bobinado MP y la instalación eléctrica defectuosa se desconecta de la red. El circuito del circuito artificial, activado por el botón K, sirve para monitorear la salud del circuito de apagado.
Es aconsejable utilizar la desconexión de protección en instalaciones eléctricas móviles y cuando se utilizan herramientas eléctricas manuales, ya que sus condiciones de funcionamiento no permiten garantizar la seguridad mediante puesta a tierra u otras medidas de protección.