Выключатели остаточного тока (RCCB)
Принцип действия отпускания остаточного тока в основном заключается в обнаружении тока замыкания на землю с помощью тороидального трансформатора, который охватывает все живые проводники, включая нейтраль, если он распределен.
Общие сведения и дискриминация между УЗО (фото-кредит: eswitchboard.com.au)
В отсутствие замыкания на землю векторная сумма токов I Δ равна нулю.
В случае замыкания на землю, если значение I Δ превышает номинальный рабочий ток I Δn, схема на вторичной стороне тороида посылает командный сигнал на специальную катушку открытия, вызывающую отключение автоматического выключателя.
Рисунок 1 - Принцип работы устройства остаточного тока
Классификация УЗО
Первая классификация УЗО может быть выполнена в соответствии с типом тока повреждения, который они могут обнаружить:
- Тип переменного тока: срабатывание обеспечивается для остаточных синусоидальных переменных токов, независимо от того, внезапно они применяются или медленно поднимаются;
- Тип: срабатывание для остаточных синусоидальных переменных токов и остаточных пульсирующих прямых токов, независимо от того, внезапно они применяются или медленно поднимаются;
- B: срабатывание обеспечивается для остаточных прямых токов, для остаточных синусоидальных переменных токов и остаточных пульсирующих прямых токов, независимо от того, внезапно они применяются или медленно поднимаются.
Другая классификация относится к временной задержке срабатывания:
- Нераспределенный тип;
- Время задержки S-типа.
УЗО могут быть связаны или нет с другими устройствами; можно различать:
-
Чистые автоматические выключатели остаточного тока (RCCB)
Они имеют только остаточный ток и могут защитить только от замыкания на землю. Они должны быть соединены с термомагнитными выключателями или предохранителями для защиты от тепловых и динамических напряжений;
-
Автоматические выключатели остаточного тока с максимальной токовой защитой (RCBOs)
Они представляют собой комбинацию термомагнитного автоматического выключателя и УЗО; по этой причине они обеспечивают защиту как от сверхтоков, так и от тока замыкания на землю;
-
Выключатели остаточного тока с внешним тороидом
Они используются на промышленных предприятиях с высокими токами.
Они состоят из разъема, соединенного с внешним тороидом с обмоткой для обнаружения остаточного тока; в случае замыкания на землю, сигнал управляет механизмом открытия автоматического выключателя или линейного контактора.
Операция УЗО
При условии, что Δn - рабочий остаточный ток, очень важным параметром для устройств остаточного тока является остаточный нерабочий ток, который представляет собой максимальное значение остаточного тока, которое не вызывает отключение автоматического выключателя; он равен 0, 5 IΔn.
Поэтому можно сделать вывод, что:
- для I Δ <0, 5⋅I Δ RCD не должен работать;
- для 0, 5⋅I Δn <I Δ <I Δn RCD может работать;
- для I Δ > I Δ RCD должен работать.
Для выбора номинального рабочего остаточного тока необходимо учитывать, помимо координации с системой заземления, также все токи утечки в установке.
Их векторные суммы на каждой фазе не должны превышать 0, 5⋅I Δn. чтобы избежать нежелательного отключения.
Дискриминация между УЗО
В стандарте МЭК 60364-5-53 указано, что дискриминация между устройствами защиты от остаточного тока, установленными последовательно, может потребоваться по причинам обслуживания, особенно при обеспечении безопасности, для обеспечения непрерывности подачи частей установки, не связанных с неисправностью, если Любые.
Эта дискриминация может быть достигнута путем выбора и установки УЗО, чтобы обеспечить отключение от питания УЗО, ближайшего к неисправности.
Существует два типа дискриминации между УЗО:
Горизонтальная дискриминация
Рисунок 2 - Горизонтальная дискриминация между УЗО
Он обеспечивает защиту каждой линии с помощью специального автоматического выключателя остаточного тока; таким образом, в случае замыкания на землю, только неисправная линия отключается, так как другие УЗО не обнаруживают ток повреждения.
Однако необходимо предусмотреть защитные меры против косвенных контактов в части распределительного щита и установки вверх по течению УЗО;
Вертикальная дискриминация
Рисунок 3 - Вертикальная дискриминация между УЗО
Он реализуется с использованием последовательно соединенных RCD.
условия
В соответствии с МЭК 60364-5-53 для обеспечения различной защиты между двумя устройствами защиты от остаточного тока эти устройства должны удовлетворять следующим условиям:
- Недействующая временная характеристика защитного устройства остаточного тока, расположенного со стороны источника (вверх по течению), должна находиться выше общей характеристики рабочего времени-тока защитного устройства остаточного тока, расположенного со стороны нагрузки (ниже по течению);
- Номинальный остаточный рабочий ток на устройстве, расположенном на стороне питания, должен быть выше, чем у защитного устройства остаточного тока, расположенного на стороне нагрузки.
Неактивная временная характеристика
Неактивная характеристика времени-тока представляет собой кривую, в которой указано максимальное значение времени, в течение которого остаточный ток, превышающий остаточный нерабочий ток (равный 0, 5. I Δn), включает в себя автоматический выключатель остаточного тока без выключения.
В качестве вывода можно привести дискриминацию между двумя УЗО, соединенными последовательно:
- Для автоматических выключателей остаточного тока типа S, расположенных со стороны источника питания (согласно IEC 61008-1 и IEC 61009), с задержкой по времени, выбирая выключатели общего типа, расположенные ниже по потоку с I Δn, равным одной трети I Δn выше по потоку;
- Для электронных остаточных токов утечки, выбирая восходящее устройство с пороговыми значениями времени и тока, непосредственно превышающими нижестоящее устройство, тщательно учитывайте допуски.
Для защиты от непрямых контактов в распределительных цепях в системе TT максимальное время отключения при I Δn не должно превышать 1 с (IEC 60364-4-41, §413.1)
Ресурс: Руководство по электромонтажу (часть II) - ABB