Was sind die Anforderungen an eine Schutzabschaltung und welche Funktionen erfüllt sie? Schutzabschaltung In welchen Fällen wird eine Schutzabschaltung eingesetzt?
Sicherheitsabschaltung - Hochgeschwindigkeitsschutz, der die elektrische Anlage automatisch abschaltet (nach 0,05–0,2 s), wenn die Gefahr eines Stromschlags für eine darin befindliche Person besteht.
Die Schutzfunktion von Fehlerstromschutzschaltern (RCDs) besteht darin, nicht den durch eine Person fließenden Strom zu begrenzen, sondern die Zeit seines Flusses, so dass die Bedingungen "GOST 12.1.038-82. System der Arbeitssicherheitsnormen. Elektrische Sicherheit. Maximal zulässig Werte der Berührungsspannung und -ströme" (genehmigt durch das Dekret des staatlichen Standards der UdSSR vom 30.06.1982 Nr. 2987).
Gemäß diesem GOST sollte beispielsweise bei einem durch eine Person fließenden Strom von 500 mA die Belichtungszeit 0,1 s, bei 250 mA - 0,2 s, bei 165 mA - 0,3 s, bei 100 mA - 0,5 s nicht überschreiten. usw. Der Geltungsbereich des RCD ist sehr breit (Elektroinstallationen von öffentlichen und Wohngebäuden, Verwaltungs- und Industriegebäuden, Werkstätten, Tankstellen (Tankstellen), Hangars, Garagen, Lagern usw.).
Das Funktionsprinzip des RCD basiert auf einer Änderung der elektrischen Größen, die auftreten, wenn eine Phase zum Gehäuse geschlossen wird, einer Abnahme des Isolationswiderstands des Netzwerks unter eine bestimmte Grenze, wenn eine Person die stromführenden Teile direkt berührt der elektrischen Anlage und in anderen für ihn gefährlichen Fällen, auf die die signalgebende ausführende Stelle reagiert, um eine Sicherheitsabschaltung auszulösen.
Das gebräuchlichste und perfekteste ist RCD-D, das auf Leckstrom (Differenzstrom) reagiert. Solche RCDs bestehen aus drei Funktionselementen: einem Sensor, einem Aktor und einem Schaltgerät (Ausschaltgerät). Der Sensor erkennt Leckströme, die von den Phasenleitern zur Erde fließen, falls eine Person spannungsführende Teile berührt. Das Signal über das Vorhandensein eines Leckstroms gelangt in die Exekutive, wo es verstärkt und in einen Befehl zum Ausschalten des Schaltgeräts umgewandelt wird. Das Exekutivorgan des GGM kann elektronisch oder elektromechanisch (mit magnetoelektrischer Verriegelung) sein. Die zweite Option ist zuverlässiger.
Auf Abb. 24.13 zeigt das Diagramm des UZO-D (RCD mit Differentialschutz). Die wichtigste Funktionseinheit des RCD ist ein Differenzstromwandler mit ringförmigem Magnetkreis. 1. In Abwesenheit von Leckstrom, d.h. Strom, der durch eine Person fließt, sind die Arbeitsströme in den Vorwärts- (Phasen-) und Rückwärts- (Nullarbeits-) Drähten gleich und werden in einem Differenzstromwandler induziert 1 bei einem ringförmigen Magnetkreis gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Strömungen. In diesem Fall ist der resultierende Magnetfluss Null und es fließt kein Strom in der Sekundärwicklung, der RCD funktioniert nicht. Wenn ein Leckstrom auftritt (z. B. wenn eine Person den Körper einer elektrischen Anlage berührt, an der ein Isolationsdurchschlag aufgetreten ist und Spannung aufgetreten ist), übersteigt der Strom im Vorwärtsdraht den Rückstrom um den Betrag des Leckstroms ( der Leckstrom ist in der Figur durch eine gepunktete Linie dargestellt). Die Stromungleichheit verursacht ein Ungleichgewicht der magnetischen Flüsse, als Folge davon im Magnetkreis des Differentialtransformators 1 es gibt einen magnetischen Fluss und in seiner Sekundärwicklung einen Differenzstrom. Dieser Strom wird dem Startelement zugeführt 2, und wenn sein Wert den Schwellwert (eingestellten Wert) überschreitet, dann wird er ausgelöst und beeinflusst das Stellglied 3 , der aufgrund seines Federantriebs, Auslösemechanismus und einer Gruppe von Kontakten das elektrische Netz öffnet. Dadurch wird die durch den RCD geschützte elektrische Anlage spannungsfrei geschaltet. Um den Zustand des RCD regelmäßig zu überprüfen, drücken Sie die Taste T (Test) wird ein künstlicher Differenzstrom (Differenzstrom) erzeugt. Der Betrieb des RCD bedeutet, dass er im Allgemeinen gut ist.
Es ist zu beachten, dass UZO-D von allen bekannten elektrischen Schutzausrüstungen die einzige ist, die eine Person vor elektrischem Schlag durch direkten Kontakt mit spannungsführenden Teilen schützt. Darüber hinaus schützt es elektrische Installationen vor Bränden, deren Hauptursache ein Kriechstrom ist, der durch Isolationsschäden oder fehlerhafte elektrische Verkabelung verursacht wird. Daher wird der RCD auch als „Feuerwächter“ bezeichnet.
Der Fehlerstromschutzschalter wird durch den Nennbetriebsstrom der angeschlossenen Last (16, 25, 40 A), den Nenndifferenzausschaltstrom (10, 30 oder 100 mA), die Geschwindigkeit (20–30 ms) und andere Parameter charakterisiert.
Gemäß Abschnitt 1.7.80 des Elektroinstallationsgesetzes ist die Verwendung von RCDs, die auf Differenzstrom in Vierleiter-Drehstromkreisen (System TN-C). Aber wenn es notwendig ist, einen RCD zu verwenden, um einzelne elektrische Empfänger zu schützen, die Strom vom System erhalten TN-C, schützend BETREFFEND - Der Leiter des elektrischen Empfängers muss angeschlossen werden STIFT - der Leiter des Stromkreises, der den elektrischen Empfänger mit dem Schutzschaltgerät (RCD) versorgt.
Reis. 24.13.
Zu beachten ist, dass Systeme TN-C (ohne separaten Schutzleiter) in ungeerdeten elektrischen Empfängern, die vom Boden isoliert sind (z. B. ein Kühlschrank oder eine Waschmaschine auf einem isolierenden Sockel), funktioniert der im Stromkreis dieses elektrischen Empfängers enthaltene RCD nicht, da dies der Fall ist kein Leckstromkreis sein, d.h. es wird keinen differentiellen (differentiellen) Strom geben. Dabei bildet sich am Körper der elektrischen Anlage ein gefährliches Potential gegenüber Erde aus.
Wenn jedoch eine Person gleichzeitig den Körper des elektrischen Empfängers berührt und der durch ihn fließende Strom größer ist als der Auslösedifferenzstrom des RCD (Sollstrom), dann
Der RCD löst aus und trennt den elektrischen Empfänger vom Netz. Das Leben eines Menschen wird gerettet. Daraus folgt das der Einsatz von RCDs in TN-C-Netzen ist nach wie vor gerechtfertigt.
Wozu dient eine Sicherheitsabschaltung?
Die Gefahr eines Stromschlags wird durch die Berührungsspannung (£ / doya1, V) und dann durch die Stärke des Stroms bestimmt, der durch den menschlichen Körper fließen kann (/ "A). Wie Sie wissen.
wo /? A ist der Widerstand des menschlichen Körpers, Ohm.
Wenn die Berührungsspannung in dem Moment, in dem eine Person den Körper oder die Netzphase berührt, den zulässigen Wert überschreitet, besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags und der Schutzgrad kann in diesem Fall nur eine Unterbrechung des Stromkreises sein, wodurch der entsprechende getrennt wird Abschnitt des Netzwerks. Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird eine Sicherheitsabschaltung verwendet.
Eine Schutzabschaltung ist ein schnell wirkender Schutz, der eine elektrische Anlage automatisch abschaltet, wenn die Gefahr eines Stromschlags für eine Person besteht.
Erdung und Nullung garantieren nicht immer die Sicherheit von Personen. Die Schutzabschaltung trennt den beschädigten Abschnitt der Installation viel schneller als das Nullstellen, als der garantiertere Schutz von Personen vor Stromschlägen.
Wann kommt ein Sicherheitsschalter zum Einsatz?
Schutzabschaltung wird nur in elektrischen Anlagen mit Spannungen bis 1000 V als eigenständiger Schutz oder gleichzeitig mit Erdung verwendet:
in mobilen Elektroinstallationen mit isoliertem Generator-Nullleiter;
in ortsfesten Anlagen mit isoliertem Neutralleiter zum Schutz von Personen, die mit handbetriebenen Werkzeugen arbeiten;
in ortsfesten elektrischen Anlagen mit erdfreiem Sternpunkt an getrennten, transformatorfernen Hochleistungsverbrauchern, bei denen der Nullungsschutz unwirksam ist;
wo ein erhöhtes Stromschlagrisiko besteht. Der Anwendungsbereich von Fehlerstromschutzschaltern ist praktisch unbegrenzt. Sie können in Netzwerken für jeden Zweck und mit jedem neutralen Modus verwendet werden. Am weitesten verbreitet sind sie jedoch bis 1000 V, insbesondere dort, wo es schwierig ist, eine wirksame Erdung oder Nullung durchzuführen, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit eines versehentlichen Kontakts mit spannungsführenden Teilen besteht (mobile elektrische Anlagen, handgeführte Elektrowerkzeuge).
Was sind die Anforderungen an eine Schutzabschaltung und welche Funktionen erfüllt sie?
Die Schutzabschaltung kann als Hauptschutzart oder zusammen mit Erdung und Nullung verwendet werden.
An den Fehlerstromschutzschalter werden folgende Anforderungen gestellt: Selbstkontrolle, Zuverlässigkeit, hohe Empfindlichkeit und kurze Abschaltzeit.
Die Schutzabschaltung erfüllt allein oder in Kombination mit anderen Schutzmaßnahmen folgende Funktionen:
Schutz bei Kurzschluss gegen Masse oder Gerätegehäuse;
Schutz vor gefährlichen Kriechströmen;
Schutz beim Übergang von höherer Spannung auf die niedrigere Seite;
automatische Steuerung des Kreises der Schutzerdung und Nullung.
Wie wird eine Sicherheitsabschaltung durchgeführt?
Die Schutzabschaltung erfolgt durch sehr empfindliche und schnell auftauchende Schutzeinrichtungen. Ihre Empfindlichkeit und transiente Wirkung übertrifft automatische Schalter oder andere Maßnahmen der Elemente erheblich.
In Stromkreisen verwenden Schutzabschaltgeräte empfindliche Elemente, die auf das Auftreten von Strom im Neutralleiter, Spannung bei beschädigten elektrischen Geräten usw. reagieren.
Schutzabschaltvorrichtungen sprechen in 0,1–0,05 s an, während die Nullstellung 0,2 oder mehr Sekunden dauert. Bei einer so kurzen Dauer des Stromflusses durch den menschlichen Körper ist sogar ein Strom von 500-600 mA sicher. Wenn man bedenkt, dass der Widerstand des menschlichen Körpers 1000 Ohm beträgt, kann der Strom mit reduziertem Wert nur dann durch den menschlichen Körper fließen, wenn seine Spannung 500-650 V beträgt, und in elektrischen Netzen mit einer Spannung von 380 V kann eine solche Spannung nicht auftreten /220 V mit geerdetem Neutralleiter auch im Notbetrieb in Notsituationen.
Die Schutztrennung wird auch in Fällen verwendet, in denen die Erdungsvorrichtung erhebliche Schwierigkeiten bereitet (felsige Böden) oder aufgrund der sich bewegenden Front der Arbeit unpraktisch ist.
Daher sind Schutztrenneinrichtungen ein zuverlässiger Schutz von Personen vor elektrischem Schlag.
Eine der Sicherheitsmaßnahmen in elektrischen Installationen ist die Verwendung von Niederspannungen in der Größenordnung von 36,34,12 V oder weniger: für lokale Beleuchtungslampen an Werkzeugmaschinen; für tragbare Lampen (12 V); Netzteile für elektrische Lötkolben, elektrische Bohrmaschinen und andere Elektrowerkzeuge.
Es wird ein Schutzsystem genannt, das eine automatische Abschaltung aller Phasen oder Pole des Notabschnitts des Netzwerks für eine Gesamtabschaltzeit von nicht mehr als 0,2 s vorsieht Schutzabschaltung.
Unabhängig vom Zustand des Neutralleiters des Versorgungssystems führt jeder einphasige Kurzschluss zum Körper zum Auftreten von Spannung gegenüber Erde an den Gehäusen der elektrischen Ausrüstung. Dieser Umstand wird beim Aufbau eines universellen Schutzes genutzt, der dafür sorgt, dass die beschädigte elektrische Ausrüstung von automatischen Maschinen abgeschaltet wird, wenn eine bestimmte vorgegebene Potentialdifferenz zwischen dem Gehäuse und der Erde auftritt. Ein solches System ist identisch mit der Erdung und basiert auf der automatischen Abschaltung des Leistungsempfängers, wenn dieser auf seinen Metallteilen erscheint, die normalerweise nicht unter Spannung stehen. Die Schutzabschaltung wird für Systeme mit isoliertem und erdfreiem Neutralleiter verwendet.
Reis. eines. Schematische Darstellung der Schutzabschaltung:
1 - Gehäuse des elektrischen Empfängers; 2 - Trennfeder; 3 - Kontakte des Netzschützes; 4 - Verriegelung; 5 - Spulenkern; b - Auslösespule; 7, 8 - Masseelektroden; 9 Kontakt
Betrachten Sie die Wirkung einer Schutzabschaltung, wenn am Gehäuse eines einzelnen Leistungsempfängers infolge einer Beschädigung seiner Isolierung Spannung auftritt. Dabei sind zwei Fälle möglich: der Leistungsempfänger ist nicht geerdet und der Leistungsempfänger ist geerdet.
Der erste Fall entspricht der offenen Position von Kontakt 9 (Fig. 1). In einiger Entfernung vom geschützten Stromempfänger wird der Erder 7 in den Boden getrieben (für den Fall, dass keine natürlichen Erdungselektroden vorhanden sind, die keine elektrische Verbindung mit dem Gehäuse / Stromempfänger haben sollten). Der Schutzschalter ermöglicht das Unterbrechen des Stromversorgungskreises mit den Kontakten des Netzschützes, wenn Spannung an die Spule 6 angelegt wird.
Wenn die Spule 6 entregt ist, hält ihr Kern 5 die Verriegelung 4 und verhindert, dass die Feder 2 die Kontakte 3 öffnet (die Kontakte sind in dem Diagramm als offen gezeigt, obwohl der Kern die Verriegelung hält). Ein Ende der Spulenwicklung ist mit dem Gehäuse 7 des elektrischen Empfängers verbunden, das zweite - mit der entfernten Erdungselektrode 7. Im Falle einer Beschädigung der Isolierung zwischen dem Gehäuse des elektrischen Empfängers und der entfernten Erdungselektrode 7 entsteht eine Phasenspannung erscheinen. Die Auslösespule 6 wird erregt und Strom fließt durch ihre Wicklung. Der Kern 5 zieht sich zurück und gibt die Halteklinke 4 frei. Die Feder 2 öffnet die Kontakte 3 des Netzschützes und der Stromversorgungskreis der elektrischen Anlage wird unterbrochen. Die Berührungsspannung am Körper des elektrischen Empfängers verschwindet, der Kontakt damit wird sicher.
Der zweite Fall, wenn der Körper des Leistungsempfängers geerdet ist, entspricht der geschlossenen Position von Kontakt 9. Bei einem Isolationsschaden tritt am Körper des Leistungsempfängers eine Spannung auf, deren Wert die Spannung bestimmt Abfall in der Erdungselektrode, gleich dem Erdschlussstrom multipliziert mit dem Erdungswiderstand der Erdungselektrode. Es besteht kein grundsätzlicher Unterschied in der Schutzwirkung im ersten und im zweiten Fall.
Die Grundlage des Schutzes durch eine Schutzabschaltung ist die schnelle Trennung eines beschädigten elektrischen Empfängers.
Reis. 2. Fehlerstromkreis mit isoliertem Neutralleiter
Gemäß PUE wird die Schutzabschaltung für den Einsatz in folgenden Anlagen empfohlen: elektrische Anlagen mit isoliertem Sternpunkt, die erhöhten Sicherheitsanforderungen unterliegen (zusätzlich zur Erdungseinrichtung). Das Schema einer solchen Schutzabschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. 2. Wenn in der Relaisspule KA ein Erdschlussstrom auftritt, öffnet ihr Öffnerkontakt im Spulenstromkreis des Schützes KM und das Schütz trennt mit seinen Hauptkontakten den Elektromotor M vom Netz;
Elektroinstallationen mit fest geerdetem Neutralleiter mit einer Spannung von bis zu 1000 V, deren Gehäuse nicht mit einem geerdeten Neutralleiter verbunden sind, da eine solche Verbindung schwierig ist;
mobile Einheiten, wenn deren Erdung nicht gemäß den Anforderungen der PUE durchgeführt werden kann.
Die Schutzabschaltung ist vielseitig und schnell, daher ist der Einsatz in Netzen mit sowohl erdfreiem als auch isoliertem Neutralleiter sehr vielversprechend. Besonders empfehlenswert ist der Einsatz in Netzen mit einer Spannung von 380/220 V.
Der Nachteil der Schutzabschaltung ist die Möglichkeit des Abschaltversagens bei abgebrannten Kontakten des Schaltgerätes oder einem Drahtbruch.
Sicherheitsabschaltung- Hochgeschwindigkeitsschutz, der die elektrische Anlage bei Gefahr eines Stromschlags automatisch abschaltet.
Eine solche Gefahr kann insbesondere entstehen, wenn eine Phase mit dem Gehäuse der elektrischen Ausrüstung kurzgeschlossen wird; wenn der Isolationswiderstand der Phasen gegen Erde unter eine bestimmte Grenze fällt; das Auftreten einer höheren Spannung im Netzwerk; Berühren einer Person mit einem unter Spannung stehenden Teil. In diesen Fällen ändern sich einige elektrische Parameter im Netz: Beispielsweise können sich die Gehäusespannung gegenüber Erde, die Phasenspannung gegenüber Erde, die Nullsystemspannung usw. ändern Jeder dieser Parameter, oder besser gesagt, seine Änderung auf einen bestimmten Grenze, bei der die Gefahr eines Stromschlags für eine Person entsteht, kann als Impuls dienen, der das Ansprechen einer Schutzabschaltung bewirkt, d.h. automatische Abschaltung eines gefährlichen Abschnitts des Netzwerks.
Fehlerstromschutzeinrichtungen(RCD) muss die Abschaltung einer fehlerhaften elektrischen Anlage für eine Zeit von höchstens 0,2 s sicherstellen.
Die Hauptteile des GGM sind ein Fehlerstromschutzschalter und ein Leistungsschalter.
Fehlerstromschutzschalter- eine Reihe einzelner Elemente, die auf eine Änderung eines beliebigen Parameters des Stromnetzes reagieren und ein Signal zum Ausschalten des Leistungsschalters geben.
Leistungsschalter- ein Gerät zum Ein- und Ausschalten von Stromkreisen unter Last und im Falle von Kurzschlüssen.
RCD-Typen.
RCD reagiert auf Gehäusespannung relativ zur Erde , sollen die Gefahr eines Stromschlags bei erhöhter Spannung an einem geerdeten oder geerdeten Gehäuse ausschließen.
RCDs, die auf Betriebsgleichstrom ansprechen , dienen zur kontinuierlichen Überwachung der Isolierung des Netzes sowie zum Schutz einer Person, die das stromführende Teil berührt hat, vor elektrischem Schlag.
Stellen Sie sich eine Schaltung vor, die Schutz bietet, wenn am Gehäuse eine Spannung relativ zur Masse anliegt.
Reis. Ruhestromkreis bei Spannung ein
Rumpf relativ zum Boden.
Das Schema funktioniert wie folgt. Wenn die Taste P eingeschaltet wird, wird der Stromkreis der Wicklung des MP-Magnetstarters geschlossen, der die elektrische Installation mit ihren Kontakten einschaltet und sich entlang des Stromkreises aus normalerweise geschlossenen Kontakten der „Stopp“ -Taste C selbst verriegelt , Schutzrelais RZ und Hilfskontakte.
Wenn unter der Wirkung der Spule RZ (KRP) eine Spannung gegen Erde am Gehäuse U z auftritt, die in der Größenordnung der langfristig zulässigen Berührungsspannung liegt, wird das Schutzrelais aktiviert. RZ-Kontakte unterbrechen den MP-Wicklungskreis und die fehlerhafte Elektroinstallation wird vom Netzwerk getrennt. Der künstliche Stromkreis, aktiviert durch die K-Taste, dient dazu, den Zustand des Abschaltkreises zu überwachen.
In ortsveränderlichen Elektroinstallationen und beim Einsatz von handgeführten Elektrowerkzeugen ist eine Schutzabschaltung empfehlenswert, da deren Betriebsbedingungen es nicht zulassen, die Sicherheit durch Erdung oder andere Schutzmaßnahmen zu gewährleisten.
In Netzen mit erdfreier Sternpunktspannung bis 1 kV (Anlagen TN) Schutzerdung ist wirkungslos, da auch bei einem stromlosen Erdschluss der Strom vom Erdungswiderstand abhängt und bei dessen Abnahme der Strom ansteigt und die Berührungsspannung gefährliche Werte erreichen kann. Daher in Systemen TN Der Schutz vor elektrischem Schlag bei indirektem Kontakt wird durch die Begrenzung der Zeitdauer der Einwirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper gewährleistet. Damit dies geschehen kann schützende automatische Abschaltung, Schutz sowohl gegen Überströme (Kurzschlussströme), die als Schutznullung bezeichnet werden, als auch gegen Ableitströme mit Fehlerstromschutzschaltern, die auf Differenzstrom (UZO-D) ansprechen.
Schützende automatische Abschaltung automatisches Öffnen des Stromkreises eines oder mehrerer Außenleiter (und ggf. des Nullleiters), die zu Zwecken der elektrischen Sicherheit durchgeführt wird.
Zuweisung der automatischen Abschaltung Verhinderung des Auftretens von Berührungsspannung, deren Dauer gefährlich sein kann, wenn die Isolierung beschädigt ist.
Zur automatischen Abschaltung können Schutzschaltgeräte verwendet werden, die auf Überströme ansprechen (Leitungsschutzschalter) und in Außenleitern oder auf Differenzstrom (UZO-D) installiert werden.
Schützend nullen Vorsätzliche elektrische Verbindung offener leitfähiger Teile mit einem erdfreien Sternpunkt der Stromquellenwicklung in Drehstromnetzen. Diese Verbindung wird unter Verwendung eines Nullschutzes hergestellt SPORT- oder kombiniert STIFT-Dirigent.
Schematische Darstellung der Schutzerdung in einem Drehstromnetz (System TN- S) ist in Abbildung 14.8 dargestellt.
Das Funktionsprinzip der Schutznullung Umwandlung eines Kurzschlusses an offenen leitfähigen Teilen (Metallgehäuse elektrischer Anlagen) in einen einphasigen Kurzschluss (Kurzschluss zwischen Phase und neutralem Schutzleiter), um einen hohen Kurzschlussstrom zu verursachen ich k, die in der Lage ist, einen Schutzbetrieb zu bieten und dadurch die beschädigte elektrische Anlage automatisch vom Netz zu trennen.
Zum Beispiel beim Kurzschließen eines Außenleiters L 3 Im genullten Fall (Abb. 14.8) fließt der Kurzschlussstrom durch die folgenden Abschnitte des Stromkreises: die Wicklung des Transformators (Generator), Phase L 3 und null Schutz SPORT-das Kabel. Die Höhe des Stroms wird durch die Phasenspannung und die Impedanz des einphasigen Kurzschlusses bestimmt:
während der Transformatorwiderstand Z t, Phase Draht Z f.pr und null Schutz SPORT-Drähte Z n haben aktive und induktive Komponenten.
Die Schutzvorrichtungen sind Sicherungen, automatische Sicherungen und Leistungsschalter, die eine Kurzschlussöffnungs- (Abschalt-) Zeit bieten sollten.
Darüber hinaus sind geerdete Gehäuse (oder andere freiliegende leitfähige Teile) über einen neutralen Schutzleiter geerdet SPORT- (oder kombiniert STIFT-) Leiter und Wiedererdungen R n, dann in der Notzeit, d.h. Von dem Moment an, in dem ein Kurzschluss zum Gehäuse auftritt und bis die beschädigte Elektroinstallation automatisch vom Netz getrennt wird, zeigt sich die Schutzeigenschaft dieser Erdung wie bei einer Schutzerdung. Aufgrund des Flusses von Fehlerstrom ich h durch den Widerstand der Wiedererdung R n, Spannung SPORT- Dirigent (bzw STIFT-Leiter) und folglich die Gehäuse der daran angeschlossenen elektrischen Betriebsmittel relativ zur Erde in der Notzeit bis zum Auslösen des Schutzes oder im Falle einer Unterbrechung abnimmt SPORT- (oder STIFT-) Dirigent. Somit führt die Schutzerdung zwei Schutzmaßnahmen durch - eine schnelle automatische Trennung einer beschädigten Installation vom Versorgungsnetz und eine Verringerung der Spannung von geerdeten metallischen, nicht stromführenden Teilen, die relativ zur Erde unter Spannung stehen.
Neu erden SPORT- oder STIFT- Leiter an Freileitungen werden an allen Abzweigungen mit einer Länge von mehr als 200 m und am Eingang der Elektroinstallation ausgeführt. In einem Netz mit einer Spannung von 380/220 V sollte der neutrale Erdungswiderstand nicht mehr als 4 Ohm betragen und der Gesamtausbreitungswiderstand der Erdungsleiter aller wiederholten Erdungen SPORT- oder STIFT-Leiter - nicht mehr als 10 Ohm.
Schützende automatische Abschaltzeit für das System TN bei Phasennennspannung sollte folgende Werte nicht überschreiten: 127 V - 0,8 s; 220 V - 0,4 s; 380 V - 0,2 s; mehr als 380 V - 0,1 s.
Um die angegebene Ausschaltzeit zu erreichen, muss der einphasige Kurzschlussstrom mindestens das Dreifache des Bemessungsstroms des Sicherungseinsatzes der nächstliegenden Sicherung oder des Ansprechstroms des Auslösers des Leistungsschalters mit Rückstrom betragen charakteristisch. Beim Schutz des Netzes mit automatischen Schaltern mit elektromagnetischem Auslöser wird der Überschuss des Kurzschlussstroms über den Nennstrom durch die Art des elektromagnetischen Auslösers bestimmt: EIN, B, C, D.
Reis. 14.8. Schematische Darstellung der Schutzerdung.
Automatische Abschaltung durch Fehlerstromschutzschalter (RCD ) reagiert auf Leckströme. Bei kleinen Kurzschlussströmen, Ableitströmen, einer Verringerung des Isolationsniveaus sowie einer Unterbrechung des neutralen Schutzleiters ist die Schutzerdung nicht ausreichend wirksam, daher ist in diesen Fällen der RCD die einzige Schutzmaßnahme eine Person vor Stromschlag. Moderne Fehlerstromschutzschalter (RCDs) haben eine Geschwindigkeit von 0,04 bis 0,3 s.
RCDs werden nach verschiedenen Funktionsprinzipien erstellt. Am perfektesten ist der RCD, der auf den Leckstrom (Differenzstrom) reagiert. Ihr Vorteil liegt darin, dass sie eine Person sowohl bei Kontakt mit offenen leitfähigen Teilen einer elektrischen Anlage, die aufgrund von Isolationsschäden unter Spannung stehen, als auch bei direktem Kontakt mit spannungsführenden Teilen vor elektrischem Schlag schützt. Diese RCDs können gleichzeitig den Schutzmitteln sowohl bei indirekten, sowie direkter Kontakt.
Darüber hinaus erfüllt der RCD eine weitere wichtige Funktion - den Schutz elektrischer Anlagen vor Bränden, deren Hauptursache Leckagen sind, die durch eine Verschlechterung der Isolierung verursacht werden. Es ist bekannt, dass mehr als ein Drittel der Brände auf Fehler in der elektrischen Verkabelung zurückzuführen sind, daher werden RCDs zu Recht als „Feuerwächter“ bezeichnet.
Der RCD besteht aus drei Funktionselementen: einem Sensor, einem Aktor und einem Schaltgerät. Der Sensor erkennt Leckströme, die bei direkter Berührung durch eine Person oder Beschädigung der Isolierung von den Phasenleitern zur Erde fließen. Das Signal über das Vorhandensein eines Leckstroms gelangt in die Exekutive, wo es verstärkt und in einen Befehl zum Ausschalten des Schaltgeräts umgewandelt wird. Die am weitesten verbreiteten RCDs basieren auf der Verwendung von Informationen über das Auftreten gefährlicher Situationen eines Differenzstromwandlers (DCT) als Sensor. Das Exekutivorgan des RCD kann nach zwei verschiedenen Grundsätzen arbeiten: elektronisch und elektromechanisch.
Die elektrische Schaltung des elektromechanischen RCD ist in Abbildung 14.9 dargestellt. Der Sensor des Geräts ist DTT (I), dessen ringförmiger Magnetkreis die Drähte bedeckt, die die Last versorgen und die Rolle der Primärwicklung spielen. Bei fehlendem Leckstrom sind die Betriebsströme (I1) in Vorwärtsrichtung (Phase L) und (I2) umgekehrt (Nullbetrieb N) die Drähte sind gleich und induzieren gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Magnetflüsse im Magnetkreis; Der resultierende Fluss ist Null und daher gibt es keine EMF in der Sekundärwicklung. RCD funktioniert nicht. Wenn ein Leckstrom (I ) auftritt (z. B. wenn eine Person mit dem Gehäuse kurzgeschlossen ist oder eine Person einen blanken Phasendraht berührt), übersteigt der Strom im Vorwärtsdraht den Rückstrom um den Betrag des Leckstroms I ; Im Kern tritt ein unausgeglichener Magnetfluss auf, und in der Sekundärwicklung wird eine dem Leckstrom proportionale EMF induziert. Durch die Wicklung des magnetoelektrischen Relais (2) fließt ein Strom, wodurch es aktiviert wird und auf den Freiauslöser (3) einwirkt, der die Kontakte trennt. RCD funktioniert. Dies ist die Wirkung eines bipolaren RCD in einem einphasigen Lastkreis.
Um in einem Dreiphasennetz (sowohl Drei- als auch Vierleiter) zu arbeiten, wird der RCD als Vierpol ausgeführt, dh der Magnetkreis deckt drei Phasen und Null ab Arbeiter Dirigenten. Einige Arten von Fehlerstromschutzschaltern (hauptsächlich im Ausland hergestellt) kombinieren die Funktionen eines RCD und eines Leistungsschalters, was aufgrund der Komplexität des Stromkreises und einer Erhöhung der Anzahl zwangsläufig zu einer Verringerung der Zuverlässigkeit und einem Anstieg der Kosten führt Komponenten.
RCDs werden nach Art der Betriebsspannung (Leckstrom) in Typen eingeteilt:
AC - nur für Wechselspannung (sinusförmig);
A - für sinusförmige Spannung und pulsierende Spannung mit konstantem Anteil.
Bei der Auswahl eines RCD ist zu beachten, dass Waschmaschinen, PCs, Fernseher und Lichtquellenregler eine Quelle pulsierender Spannung sein können.
RCD ist eine hochwirksame und erfolgsversprechende Schutzmethode. Es wird in elektrischen Anlagen bis 1 kV zusätzlich zur Schutzerdung (Schutzerdung) sowie als Haupt- oder Zusatzschutzmethode eingesetzt, wenn andere Methoden und Mittel nicht anwendbar oder unwirksam sind.
Reis. 14.9. Der Stromkreis des RCD.
