Prąd zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego musi zawierać się w granicach 0,5 IDn ÷ IDn, gdzie IDn jest znamionowym prądem różnicowym. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe można stosować we wszystkich układach sieci z wyjątkiem układu TN-C.

Rys. 1. Schematy ideowy wyłącznika różnicowo-prądowego

       Ideę działania wyłączników różnicowoprądowych oparto na zasadzie rozrównoważenia wypadkowego strumienia magnetycznego objętego przez rdzeń pomiarowy. Ideę tą omówimy na przykładzie wyłącznika 2-biegunowego. Podstawowym elementem wyłącznika różnicowoprądowego jest przekładnik Ferrantiego, przez którego rdzeń magnetyczny przeprowadzone są jako uzwojenia pierwotne przewody: fazowy L i neutralny N. Na rdzeniu przekładnika Ferrantiego nawinięte jest uzwojenie wtórne stanowiące integralny element toru pomiarowego. Układ pomiarowy reaguje na różnicę pomiędzy strumieniem magnetycznym wywołanym przepływającymi prądem fazowym I_L i neutralnym I_N. W przypadku pełnej symetrii prądu I_L i I_N wypadkowy strumień magnetyczny płynący w rdzeniu przekładnika Ferrantiego jest równy zero. Natomiast w przypadku uszkodzenia izolacji przewodu fazowego lub neutralnego pojawia się prąd I_PE płynący w przewodzie ochronnym PE. Prowadzi to do rozrównoważenia wypadkowego strumienia magnetycznego i w konsekwencji do pojawienia się prądu różnicowego ID w uzwojeniu wtórnym wyzwalacza nadprądowego. Jeżeli prąd różnicowy przekroczy wartość progową IDn to wówczas nastąpi odblokowanie zamka mechanizmu zapadkowego i otwarcie wyłącznika.

Rys. 2. Przykładowe sposoby zainstalowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych w poszczególnych układach sieci.

	Oznaczenia:       L1; L2; L3 - przewody fazowe prądu przemiennego;       N - przewód neutralny;       PE - przwód ochronny;       PEN - przewód ochronno - neutralny;       E - przewód uziemiający;       DI - urządzenie ochronne różnicowoprądowe       Z - impedancja.

       Przy szeregowym zainstalowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, celem zachowania selektywności (wybiórczości) ich działania, urządzenia powinny spełniać jednocześnie warunki:

Rys. 3. Schemat zastosowania w obwodach wyłączników (urządzeń) ochronnych różnicowoprądowych ze zwłoką czasową oraz bezzwłocznych.

• charakterystyka czasowo-prądowa zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego, zainstalowanego po stronie zasilania, powinna znajdować się powyżej charakterystyki czasowo-prądowej zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie obciążenia,
• wartość znamionowego różnicowego prądu urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie zasilania powinna być równa co najmniej trzykrotnej wartości znamionowego różnicowego prądu urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie obciążenia.
  

       Również przy szeregowym zainstalowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, celem zachowania selektywności (wybiórczości) ich działania, w obwodach rozdzielczych można stosować urządzenia ze zwłoką czasową, jednak nie większą niż 1 sekunda. Schemat takiego zastosowania przedstawiono na rysunku 3.
       W zależności od kształtu przebiegu prądu w czasie powodującego zadziałanie, urządzenia ochronne różnicowoprądowe dzielą się na:

• urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych oznaczone symbolem: lub literowo AC;
• urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych i pulsujących stałych oznaczone symbolem: lub literowo A;
• urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych i pulsujących stałych oraz przy prądach wyprostowanych, oznaczone symbolem: lub literowo B.

       Wahania napięć, przepięcia atmosferyczne lub łączeniowe mogą, przez różne pojemności w sieci, spowodować przepływ prądów upływowych, które z kolei mogą być przyczyną zadziałania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych. Zjawisko to może wystąpić w odbiornikach z dużymi powierzchniami elementów lub dużą liczbą kondensatorów przeciwzakłóceniowych. Do odbiorników tych można zaliczyć wielkopowierzchniowe elementy grzejne, oprawy świetlówkowe, komputery, układy rentgenowskie itp.
       Dla uniknięcia błędnych zadziałań należy w wyżej wymienionych przypadkach stosować urządzenia ochronne różnicowoprądowe z podwyższoną wytrzymałością na prąd udarowy, oznaczone symbolami: lub lub , lub krótkozwłoczny . Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe muszą być chronione przed skutkami zwarcia. Na tabliczce znamionowej wyłącznika podawana jest jego wytrzymałość zwarciowa oraz maksymalna wartość prądu znamionowego wkładki bezpiecznikowej zabezpieczającej ten wyłącznik. Umieszczony na tabliczce znamionowej symbol oznacza, że wyłącznik wytrzymuje prąd zwarciowy 10 000A, o ile jest zabezpieczony wkładką bezpiecznikową 80A. Umieszczony na tabliczce znamionowej symbol oznacza, że wyłącznik ochronny różnicowoprądowy może być stosowany w obniżonych temperaturach do -25°C, np. na terenach budowy. Przy zastosowaniu wyłączników w takich warunkach należy przyjąć rezystancję uziemienia równą 0,8 wartości wymaganej dla normalnych warunków otoczenia, tj. dla zakresu temperatur od -25°C do +40°C.

Tablica oznaczeń wyłączników ochronnych różnicowoprądowych

Typ	Oznaczenie	Przeznaczenie
AC		Wyłącznik reaguje tylko na prądy różnicowe przemianne sinusoidalne
A		Wyłącznik reaguje tylko na prądy różnicowe przemianne sinusoidalne, na prądy pulsujące jednopolowkowe nawet ze składową stałą do 6mA.
B		Wyłącznik reaguje tylko na prądy różnicowe przemianne, jednopolowkowe ze składową stałą do 6mA i na prądy wyprostowane (stałe)
G		Wyłącznik działa z opóźnieniem minimum 10ms (jeden półokres) i jest odporny na udary 8/20µs do 3000A
		Wyłącznik jest odporny na udary 8/20µs do 250A
		Wyłącznik jest odporny na udary 8/20µs do 750A
kV		Wyłącznik jest odporny na udary 8/20µs do 3kA (do 300mA) i do 6kA (300 i więcej mA). Minimalna zwłoka 10ms (80ms przy IAN)
S		Wyłącznik selektywny. Minimalna zwłoka czasowa 40ms (200ms przy IAN). Odporny na udary 8/20µs do 5kA
-25°C		Wyłącznik odporny na temperaturo do -25°C. Bez oznaczenia do -5°C.
F		Wyłącznik na inną częstotliwość. W przykładzie na 150Hz.
		Wyłącznik wytrzymuje prąd zwarciowy 10 000A, pod warunkiem dobezpieczania go bezpiecznikiem topikowym gG 80A.

       Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30mA w obwodach zasilających gniazda wtyczkowe na terenach budowy, w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, łazienkach, basenach pływackich, na kempingach, w pojazdach turystycznych, w przestrzeniach ograniczonych powierzchniami przewodzącymi itp. nakazują arkusze normy PN-IEC 60364 z grupy 700. Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30mA jest szczególnie zalecane w obwodach odbiorczych gniazd wtyczkowych użytkowanych przez osoby niewykwalifikowane lub niepoinstruowane.

Źródło: mgr inż. Andrzej Boczkowski; "Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych"

Do góry

Powrót do poprzedniej strony

Strona stworzona przez Pawła Kawkę.
literat@poczta.fm