Opracowanie redakcja e-automatyka.pl 2010-04-06

Wyłączniki różnicowoprądowe firmy Eaton Moeller

Wyłączniki różnicowoprądowe firmy Eaton Moeller

Jedną z najbardziej skutecznych metod ochrony przeciwporażeniowej dla ludzi i zwierząt jest stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych. Są obecnie nieodłącznym elementem instalacji elektrycznych budynku. Stosowane powszechnie wyłączniki różnicowoprądowe czułe na prąd sinusoidalny z oznaczeniem AC stanowią ponad 90% instalowanych w budownictwie mieszkaniowym oraz użyteczności publicznej (rys. 1 i 2).

Ich działanie jest wystarczająco skuteczne w większości prostych instalacji (rys. 3). Jednak coraz częściej występują niekorzystne warunki dla tego typu aparatów w instalacjach z zasilaczami impulsowymi oraz napędami wind, ruchomych schodów oraz sprzęcie AGD. W obecnych czasach przy wyborze wyłącznika różnicowoprądowego dla danej instalacji elektrycznej należy dokładnie uwzględnić rodzaj odbiorników, które będą do niej podłączone.

Urządzenia z elementami sterowania elektronicznego mogą powodować przepływ odkształconych prądów różnicowoprądowych, które mają wpływ na czułość zadziałania wyłącznika ochronnego. Obecnie w Polsce nie istnieją ograniczenia w przepisach dla zastosowania wyłączników typu AC. W arkuszach norm PN-IEC 60364 wymienione są między innymi przypadki obowiązkowego zastosowania wyłączników różnicowoprądowych o prądzie nie większym niż 30 mA.

Firma Eaton Moeller obok typowych wył. typu AC posiada w swojej ofercie wiele wyłączników różnicowoprądowych, które można stosować w zależności od odbiorników podłączonych do sieci.

  •  wyłączniki różnicowoprądowe typu A są czułe nie tylko na prądy różnicowe o przebiegu sinusoidalnym ale reagują także na prądy pulsacyjne stałe. Prądy o takim kształcie mogą się pojawić w instalacjach z odbiornikami takimi jak komputery, UPS, lampy energooszczędne, regulatory temperatury i oświetlenia itp. Wszędzie tam gdzie występuje sprzęt informatyczny oraz urządzenia z elementami takimi jak diody oraz tyrystory (elementy półprzewodnikowe nieliniowe). Kształty prądu pobieranego z sieci przez tego typu urządzenia znacznie odbiegają od sinusoidy i mają przebiegi krótkotrwałych impulsów. W takiej sytuacji prąd różnicowy ma podobny kształt. Wyłączniki różnicowoprądowe typu AC nie wykrywają większych prądów upływu ze składową stałą, tym samym zmniejszają jego czułość. Należy wspomnieć że w Niemczech nakazano powszechne stosowanie wyłączników typu A w 1986 r.
  • wyłączniki różnicowoprądowe typu G stosowane są najczęściej dla instalacji w której zadziałanie wył. różnicowo prądowego następuje w wyniku zał. i wył. odbiorników. Sytuacja taka występuje także przy impulsach wywołanych przez przepięcia atmosferyczne. Aparaty tego typu charakteryzuje się zwłoką (min. 10ms) w stosunku do czasu zadziałania standardowego wyłącznika bezzwłocznego. Zwłokę czasową uzyskuje się poprzez zainstalowanie elementu RC w obwodzie wtórnym przekładnika sumującego wył. różnicowoprądowego. Dzięki temu nie reagują one na pierwszy impuls podczas załączania gdy urządzenia pobierają kilkakrotnie większe prądy niż wartości znamionowe. Podczas szybkich procesów łączeniowych powstają zakłócenia napięcia, które powodują przepływ prądu upływu przez pojemność filtru do przewodu ochronnego PE. Wyłączniki krótkozwłoczne stosowane są najczęściej w obwodach o dużej pojemności np.:
    • w instalacjach z dużą grupą świetlówek (>20 sztuk na fazę),
    • o przy długich przewodach,
    • w urządzeniach grzejnych o dużych powierzchniach,
    • przy rozruchu dużych silników elektrycznych, transformatorów,
    • w instalacjach komputerowych,
    • w urządzeniach z dużą liczbą kondensatorów przeciw zakłóceniowych
    • przy przepięciach spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi.
  •  wyłączniki różnicowoprądowe typu U w ofercie firmy Eaton Moeller dostosowane są do pracy z przetwornicami częstotliwości. Ich charakterystyka wyzwalania została specjalnie dostosowana do pracy z urządzeniami sterowanymi przez przetwornice z filtrami. Zapewniają one właściwą pracę dla częstotliwości różnych niż 50 Hz. Jest to typ wyłącznika reagującego na prądy różnicowe sinusoidalne i pulsacyjne. Posiadają zwłokę czasową min. 40 ms. Aparaty tego typu są dostępne w ofercie firmy Eaton Moeller na znamionowy prąd różnicowy 100 mA i 300 mA. Dla przemienników zasilanych trójfazowo nie są oferowane na prąd różnicowoprądowy I∆n = 30 mA, ponieważ zwiększony poziom prądów upływu przy stosowaniu filtrów oraz ekranowania kabla silnikowego może w takiej sytuacji powodować niezasadne wyłączenia zasilania.
  • wyłączniki ochronne różnicowoprądowe typu B zapewniają wyłączanie przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych i pulsujących stałych oraz przy prądach wyprostowanych. Obecnie stosowane najczęściej przy czułych urządzeniach medycznych (tomografy komputerowe, urządzenia rentgenowskie) a także w instalacjach przemysłowych z urządzeniami zasilającymi odbiorniki prądu stałego.
  • wyłączniki ochronne różnicowoprądowe typu S oferowane przez firmę Eaton Moeller posiadają zwłokę czasową min 40 ms. Montowane są w rozdzielnicach głównych budynku dzięki zwłoce czasowej zachowują one selektywność w stosunku do zainstalowanych np. w rozdzielnicach piętrowych wył. różnicowoprądowych wysokoczułych In=30 mA (rys. 4).
Podczas burz mogą występować przepięcia atmosferyczne, które dostają się poprzez linie napowietrzną do obiektu. W związku z tym wyłączniki selektywne posiadają dużą wytrzymałość na udary prądowe, co najmniej 5 kA.

Wyżej wymienione wyłączniki różnicowoprądowe nie posiadają żadnego zabezpieczenia od zwarć. 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 10 000 A, o ile jest zabezpieczony wkładką bezpiecznikową 80 A (rys. 5).

Coraz bardziej popularne stają się wyłączniki różnicowoprądowe kombinowane posiadające człon różnicowoprądowy i nadprądowy, np typ CKN6 firmy Eaton Moeller (rys. 6). Przeznaczone są one do zabezpieczenia obwodów przed przeciążeniem i zwarciem oraz stanowią ochronę przeciwporażeniową w jednofazowych obwodach. Przy instalacji gdzie przewidziana jest sieć komputerowa zaleca się poprowadzić osobną instalację elektryczną. Niezależnie od instalacji elektrycznej ogólnej wyprowadzona jest instalacja dedykowana dla serwera i stanowisk komputerowych, gdzie często wykorzystywane są wyłączniki CKN6 (rys. 7). W tego typu instalacjach elektrycznych należy zwrócić uwagę na ilości komputerów podłączonych do jednego obwodu. Z każdego stanowiska komputerowego popłynie do przewodu ochronnego ok. 1,5 mA prądu upływu. Zaleca się aby sumaryczny prąd nie przekroczył 10 mA. Problem stanowią także listwy komputerowe z filtrami i ochrona przepięciową. Częstym przypadkiem jest, że listwa oddaje do przewodu więcej niż > 2 mA. Dlatego zaleca się podział obwodów odbiorczych, zapewniając zasilanie ograniczonej ilości komputerów.

W dzisiejszych czasach wzrasta zastosowanie elementów elektronicznych w urządzeniach domowego użytku oraz w instalacjach przemysłowych. Od prawidłowego dobrania wyłącznika różnicowoprądowego zależy ciągłość zasilania oraz eliminacja przypadkowych zadziałań wyłącznika różnicowoprądowego.

Widok wył. różnicowoprądowego CFI6 typu AC
Rys. 1 Widok wył. różnicowoprądowego CFI6 typu AC.

Wyłączniki tego typu chronią przed:
  • dotykiem bezpośrednim części pod napięciem przy znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30 mA, (ochrona uzupełniająca),
  • przed dotykiem pośrednim części instalacji elektrycznej będącym pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji przy znamionowym różnicowym prądzie większym niż 30 mA,
  • przed pożarami wywołanymi prądami doziemnymi o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 500 mA. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe można stosować we wszystkich układach sieci z wyjątkiem układu TN-C.
Wyłącznik różnicowoprądowy CFI6-40/4/003 4-bieg.
Rys. 2  Wyłącznik różnicowoprądowy CFI6-40/4/003 4-bieg. może być zastosowany jako 2-bieg. Należy wykorzystać zaciski 5-6 i N-N. Do tych zacisków podłączony jest obwód przycisku TEST.

Przykłady zadziałania
Rys. 3  Przykłady zadziałania

System ochrony grupowej przy zastosowaniu w obwodach urządzeń ochronnych różnicowoprądowych selektywnych
Rys. 4  System ochrony grupowej przy zastosowaniu w obwodach urządzeń ochronnych różnicowoprądowych selektywnych (S) oraz bezzwłocznych lub krótkozwłocznych.

Tabela z oznaczeniami wyłączników różnicowoprądowych
Rys. 5 Tabela z oznaczeniami wyłączników różnicowoprądowych.

Wyłączniki nadprądowe z modułem różnicowoprądowym CKN6.Oferowane są z charakterystykami B i C.
Rys. 7 Wyłączniki kombinowane CKN6 typu A są często stosowane do zabezpieczeń instalacji 1 faz. dedykowanych dla komputerów (zaleca się maks. 5 stanowisk).

wyzwalania dla urządzeń różnicowoprądowych. Dla wyłączników różnicowoprądowych typu AC dla czułości 30 mA (np. CFI6-40/4/003) prąd wyzwalania musi być zapewniony od 15 mA.
Rys. 8 Prądy wyzwalania dla urządzeń różnicowoprądowych. Dla wyłączników różnicowoprądowych typu AC dla czułości 30 mA (np. CFI6-40/4/003) prąd wyzwalania musi być zapewniony od 15 mA.

Komentarze do artykułu

Stary mistrz

PIĘKNIE I SŁUSZNIE prawicie o tym, że "różnicówka" nie jest równa "róznicówce"! Problem w tym, że w sklepach, a nawet hurtowniach, MAŁO KTO tym sobie zawraca głowę, a projektanci i elektrycy NIE MAJĄ BLADEGO POJĘCIA o różnych przeznaczeniach poszczególnych typów! Kupują najtańsze.


Zapraszamy do skomentowania artykułu

Treść opini 
Popis 

Pozostałe artykuły z tej kategorii