Eesmärk, tööpõhimõte, ulatus. Kaitseseiskamist nimetatakse elektripaigaldiste automaatne väljalülitamine ühefaasilise (ühepooluselise) kokkupuute korral inimesele vastuvõetamatud pingestatud osadega ja (või) kui elektripaigaldises tekib lekkevool (lühis), mis ületab etteantud väärtusi.

Kaitseseiskamise määramine- Elektriohutuse tagamine, mis saavutatakse inimese ohtliku vooluga kokkupuute aja piiramisega. Kaitset teostab spetsiaalne rikkevooluseade (RCD), mis ooterežiimis töötades jälgib pidevalt inimese elektrilöögi tingimusi.

Reguleerimisala: elektripaigaldised võrkudes mis tahes pinge ja nullrežiimiga.

Kaitseseiskamist kasutatakse kõige laialdasemalt elektripaigaldistes, mida kasutatakse maandatud või isoleeritud nulliga kuni 1 kV pingega võrkudes.

RCD tööpõhimõte seisneb selles, et see jälgib pidevalt sisendsignaali ja võrdleb seda etteantud väärtusega (seadeväärtusega). Kui sisendsignaal ületab seadistuse, siis seade töötab ja ühendab kaitstud elektripaigaldise võrgust lahti. Rikkevooluseadmete sisendsignaalidena kasutatakse erinevaid elektrivõrkude parameetreid, mis kannavad inimeseni infot elektrilöögi tingimuste kohta.

Kõik RCD-d liigitatakse sisendsignaali tüübi järgi mitmesse tüüpi (joonis 4.11).

Lisaks saab RCD-sid klassifitseerida muude kriteeriumide järgi, näiteks disaini järgi.

Mis tahes rikkevooluseadme põhielemendid on andur, muundur ja täiturmehhanism.

Peamised parameetrid, mille järgi see või see RCD valitakse, on: nimikoormuse vool, st. elektripaigaldise töövool, mis voolab ooterežiimis läbi RCD tavaliselt suletud kontaktide; Nimipinge; seadistus; seadme reaktsiooniaeg.

Maandusrike korral kaitsemaandus

Tegelikult dubleerib seda tüüpi RCD maanduse või maanduse kaitsvaid omadusi ja seda kasutatakse täiendava kaitsena, suurendades maanduse või maanduse usaldusväärsust.

Seda tüüpi RCD-d saab kasutada mis tahes neutraalrežiimiga võrkudes, kui maandus või nullimine on ebaefektiivne.

Diferentsiaal- (jääk)voolule reageerivaid RCD-sid kasutatakse laialdaselt kõigis tööstusharudes. Nende iseloomulik tunnus on multifunktsionaalsus. Sellised RCD-d võivad kaitsta inimest elektrilöögi eest otsekontaktiga, kaudse kokkupuutega, juhtmete isolatsiooni asümmeetrilise vähenemisega seadme kaitsevööndis maapinna suhtes, maandusrikete ja muudes olukordades.

Diferentsiaaltüüpi RCD tööpõhimõte seisneb selles, et see jälgib pidevalt diferentsiaalvoolu ja võrdleb seda seadistusega. Kui RCD seadistuse diferentsiaalvoolu väärtus on ületatud, lülitub see välja ja lahutab elektrienergia avariitarbija võrgust. Kolmefaasiliste RCD-de sisendsignaal on nulljärjestuse vool. RCD sisendsignaal on funktsionaalselt seotud inimkeha läbiva vooluga

Diferentsiaaltüüpi RCD ulatus on kuni 1 kV maandatud nullpingega võrgud (TN-S süsteem).

Maandatud neutraalse tüübiga võrgus diferentsiaalvoolule reageeriva RCD sisselülitamise skeem

Sellise seadme andur on nulljärjestusega voolutrafo (CTCT), mille väljundmähistele genereeritakse signaal, mis on võrdeline inimkeha läbiva vooluga.I h . RCD muundur (P) võrdleb sisendsignaali väärtust seadistusega, mille väärtuse määrab inimese läbiv lubatud vool, võimendab sisendsignaali täitevorgani (EO) juhtimiseks vajaliku tasemeni. Täitevorgan, näiteks kontaktor, ühendab RCD kaitsevööndis elektrilöögi ohu korral elektripaigaldise võrgust lahti.

Ohutusseiskamine- see on kiire kaitse, mis tagab elektripaigaldise automaatse väljalülitamise, kui selles viibivale inimesele on elektrilöögi oht.

Praegu on kaitseseiskamine kõige tõhusam elektriline kaitsevahend. Arenenud välisriikide kogemused näitavad, et rikkevooluseadmete (RCD) massiline kasutamine on elektrivigastusi järsult vähendanud.

Kaitseseiskamist kasutatakse meie riigis üha enam. Seda on soovitatav kasutada ühe vahendina elektriohutuse tagamiseks regulatiivsete dokumentidega (NTD): GOST 12.1.019-79, GOST R 50571.3-94 PUE jne. Mõnel juhul on RCD-de kohustuslik kasutamine elektripaigaldistes hooned on nõutavad (vt GOST R 5066.9 -94). AEO-ga varustatavate objektide hulka kuuluvad: vastvalminud, rekonstrueeritud, kapitaalremonditud elamud, ühiskondlikud hooned, tööstusrajatised, sõltumata omandist ja omandist. RCD-de kasutamine ei ole lubatud juhtudel, kui äkiline väljalülitamine võib tehnoloogilistel põhjustel põhjustada personalile ohtlikke olukordi, tulekahju väljalülitamist, valvesignalisatsiooni jms.

RCD põhielemendid on rikkevooluseade ja täiturmehhanism - kaitselüliti. Jääkvoolu seade- see on üksikute elementide kogum, mis tajuvad sisendsignaali, reageerivad selle muutusele ja teatud signaali väärtusel toimivad lülitile. Juhtseade- kaitselüliti, mis tagab rikkevooluseadme signaali saamisel elektripaigaldise (elektrivõrgu) vastava sektsiooni väljalülitamise.

Peamised nõuded, rakendatakse RCD-le:

1) Kiirus - väljalülitusaeg (), mis on liidetud seadme ajast (t p) ja lülitusajast (t in), peab vastama tingimusele

Olemasolevad seadmete ja kaitseseiskamisahelates kasutatavate seadmete konstruktsioonid annavad väljalülitusaja t o tkl = 0,05 - 0,2 s.

2) Kõrge tundlikkus - võime reageerida sisendsignaalide väikestele väärtustele. Väga tundlikud RCD-seadmed võimaldavad seadistada lülitite seadistusi (sisendsignaalide väärtused, millega lülitid töötavad), tagades faasi puudutava inimese ohutuse.

3) Selektiivsus - RCD toime selektiivsus, st. võimalus selle jaotise võrgust lahti ühendada, kus on elektrilöögi oht.

4) Enesekontroll – võimalus oma vigadele reageerida kaitstud objekti väljalülitamisega on RCDde puhul soovitav omadus.

5) Töökindlus - rikete puudumine töös, samuti valepositiivsed tulemused. Töökindlus peab olema piisavalt kõrge, kuna RCD rikked võivad tekitada olukordi, mis on seotud töötajate elektrilöögiga.

Kasutusala RCDd on praktiliselt piiramatud: neid saab kasutada mis tahes pingega ja mis tahes neutraalrežiimiga võrkudes. RCD-sid kasutatakse enim kuni 1000 V võrkudes, kus need tagavad ohutuse, kui faas on korpusega lühistatud, võrgu isolatsioonitakistus maapinna suhtes langeb alla teatud piiri, inimene puudutab pingestatud osa, mis on pingestatud. , mobiilsetes elektripaigaldistes, elektrilistes tööriistades jne. Lisaks saab RCD-sid kasutada iseseisvate kaitseseadmetena ning maanduse või kaitsemaanduse lisameetmena. Need omadused määratakse kasutatava RCD tüübi ja kaitstud elektripaigaldise parameetrite järgi.

Rikkevooluseadmete tüübid. Elektrivõrgu tööga nii tava- kui ka avariirežiimis kaasneb teatud parameetrite olemasolu, mis võivad olenevalt tingimustest ja töörežiimist erineda. Nendest parameetritest sõltub inimese vigastuse oht teatud viisil. Seetõttu saab neid kasutada RCD-de sisendsignaalidena.

Praktikas kasutatakse RCD loomiseks järgmisi sisendsignaale:

Kere potentsiaal maa suhtes;

maandusvoolu vool;

Nulljärjestuse pinge;

Diferentsiaalvool (nulljärjestusvool) ;

Faasi pinge maapinna suhtes;

töövool.

Lisaks kasutatakse ka kombineeritud seadmeid, mis reageerivad mitmele sisendsignaalile.

Allpool on diagramm ja rikkevooluseadme töö, mis reageerib kere potentsiaali kohta maapinna suhtes.

Seda tüüpi RCD eesmärk on kõrvaldada inimeste elektrilöögi oht maandatud või maandatud korpuse suurenenud potentsiaali korral. Tavaliselt on need seadmed täiendavaks kaitsemeetmeks maandusele või maandusele. Seade käivitub, kui kahjustatud seadme kerele tekkinud potentsiaal φ k on suurem kui potentsiaal φ kdop, mis valitakse kõrgeima pideva lubatud puutepinge U pr.dop alusel.

Selle ahela andur on pingerelee RN,

Joonis 28. RCD skemaatiline diagramm, mis reageerib

abimaandusjuhi abil maandusega ühendatud korpuse potentsiaal R op

Kui faas lühistatakse maandatud (või nullitud) korpusega, toimib esmalt kaitsemaandus, mis vähendab korpuse pinget väärtuseni U k \u003d I s * R s,

kus R s on kaitsemaanduse takistus.

Kui see pinge ületab relee seadistuspinge RN U seatud, töötab relee voolu I p tõttu, avades oma kontaktidega MP magnetstarteri toiteahela. Ja magnetkäiviti toitekontaktid omakorda võtavad kahjustatud seadmed pingest välja, st. RCD teeb oma tööd.

Seadmete operatiivne (tööline) sisse- ja väljalülitamine toimub START, STOP nuppude abil. Magnetkäiviti BC kontaktid annavad selle toite pärast START-nupu vabastamist.

Seda tüüpi RCD eeliseks on selle vooluahela lihtsus. Puudusteks on vajadus lisamaanduse järele, töökindluse enesekontrolli puudumine, väljalülitamise mitteselektiivsus mitme korpuse ühendamisel ühe kaitsva maanduselektroodiga ja seadeväärtuse muutlikkus R op muutumisel.

Järgmisena kaaluge teist vooluringi, mis reageerib diferentsiaalvoolule (või nulljärjestuse voolule) - RCD (D). Need seadmed on kõige mitmekülgsemad ja seetõttu kasutatakse neid laialdaselt tootmises, avalikes hoonetes, elamutes jne.

Nimetatakse kaitsesüsteem, mis tagab võrgu avariiosa kõigi faaside või pooluste automaatse väljalülitamise kokkulülitusajaks mitte rohkem kui 0,2 s. kaitsev väljalülitamine.
Sõltumata toitesüsteemi nulli olekust, põhjustab iga keha ühefaasiline lühis elektriseadmete korpusele maanduse suhtes pinge ilmnemist. Seda asjaolu kasutatakse universaalse kaitse ehitamisel, mis tagab kahjustatud elektriseadmete väljalülitamise automaatide poolt, kui korpuse ja maapinna vahel ilmneb teatud etteantud potentsiaalide erinevus. Selline süsteem on identne maandusega ja põhineb toitevastuvõtja automaatsel väljalülitamisel, kui viimane ilmub selle metallosadele, mis tavaliselt ei ole pingestatud. Kaitselülitust kasutatakse isoleeritud ja maandatud neutraaliga süsteemide jaoks.

Riis. 1. Kaitseseiskamise skemaatiline diagramm:
1 - elektrilise vastuvõtja korpus; 2 - lahtiühendamisvedru; 3 - võrgukontaktori kontaktid; 4 - riiv; 5 - mähise südamik; b - väljalülitusmähis; 7, 8 - maanduselektroodid; 9 kontakt

Mõelge kaitsva väljalülitamise toimimisele, kui ühe toitevastuvõtja korpusel tekib selle isolatsiooni kahjustamise tõttu pinge. Siin on võimalikud kaks juhtumit: toitevastuvõtja ei ole maandatud ja toitevastuvõtja on maandatud.
Esimene juhtum vastab kontakti 9 avatud asendile (joonis 1). Mõnel kaugusel kaitstud elektrivastuvõtjast juhitakse maanduselektrood 7 maasse (juhul, kui puuduvad looduslikud maandusjuhid, millel ei tohiks olla elektriühendust korpuse / elektrivastuvõtjaga). Kaitselüliti võimaldab katkestada toiteahela vooluvõrgu kontaktori kontaktidega, kui mähisele 6 rakendatakse pinget.
Kui mähis 6 on pingevaba, hoiab selle südamik 5 riivi 4, takistades vedrul 2 avada kontakte 3 (kontaktid on diagrammil näidatud avatud kujul, kuigi südamik hoiab riivi). Mähise üks ots on ühendatud elektrilise vastuvõtja korpusega 7, teine ​​- kaugmaanduselektroodiga 7. Elektrilise vastuvõtja korpuse ja kaugmaanduselektroodi 7 vahelise isolatsiooni kahjustuse korral tekib faasipinge. ilmuvad. Väljalülitusmähis 6 on pingestatud ja vool voolab läbi selle mähise. Südamik 5 tõmbub tagasi ja vabastab kinnitusriivi 4. Vedru 2 avab võrgukontaktori kontaktid 3 ja elektripaigaldise toiteahel katkeb. Elektrilise vastuvõtja korpuse puutepinge kaob, kokkupuude sellega muutub ohutuks.
Teine juhtum, kui toitevastuvõtja korpus on maandatud, vastab kontakti 9 suletud asendile. Isolatsioonikahjustuse korral ilmub toitevastuvõtja korpusele pinge, mille väärtus määrab pingelanguse. maanduselektroodis, mis on võrdne maandusrike vooluga, mis on korrutatud maanduselektroodi maandustakistusega. Esimesel ja teisel juhul kaitse toimimises põhimõttelist erinevust ei ole.
Kaitseseiskamist kasutava kaitse aluseks on kahjustatud elektrivastuvõtja kiire lahtiühendamine.

Riis. 2. Eraldatud nulliga rikkevooluahel

Vastavalt PUE-le on kaitseseiskamine soovitatav kasutada järgmistes paigaldistes: isoleeritud nulliga elektripaigaldised, millele kehtivad kõrgendatud ohutusnõuded (lisaks maandusseadmele). Sellise kaitseseiskamise skeem on näidatud joonisel fig. 2. Kui KA relee mähises tekib maandusrike vool, avaneb selle NC-kontakt KM-kontaktori pooli ahelas ja kontaktor lahutab elektrimootori M vooluvõrgust oma põhikontaktidega;
elektripaigaldised tugevalt maandatud nulliga pingega kuni 1000 V, mille korpused ei ole ühendatud maandatud nulljuhtmega, kuna selline ühendamine on keeruline;
mobiilseadmed, kui nende maandust ei saa teostada vastavalt PUE nõuetele.
Kaitseseiskamine on mitmekülgne ja kiire, seega on selle kasutamine nii maandatud kui ka isoleeritud neutraaliga võrkudes väga paljutõotav. Eriti soovitatav on seda kasutada võrkudes, mille pinge on 380/220 V.
Kaitseseiskamise puuduseks on lahtiühendamise rike võimalus lülitusseadme kontaktide põlemise või juhtme katkemise korral.

Suureks ohuks on pinge üleminek metallkonstruktsiooni mittevoolu kandvatele osadele. Kõige täiuslikum viis kaitsta elektriseadmete konstruktsiooniosadele ohtliku pinge ilmnemise eest on kaitseseiskamine.

Ohtliku pinge ilmnemise eest kaitsmiseks kasutatakse kaitseväljalülitamist.

Elektripaigaldiste väljalülitamist korpuse lühiste korral tagavad sel juhul spetsiaalsed seadmed, mis vabastavad paigaldisest automaatselt pinge. Sellised seadmed on kaitselülitid või kontaktorid, mis on varustatud spetsiaalse rikkevoolureleega.

Relee koosneb elektromagnetilisest mähisest, mille südamik sulgeb pingest vabastamisel oma kontaktid. Relee kontaktid on ühendatud järjestikku kontaktori juhtahela stopp-nupuga.

Kui relee pooli klemmidele ilmub pinge ja sellest voolab piisav vool, tõmmatakse pooli südamik sisse ja avab oma kontaktid juhtahelas, mille tulemusena ühendab kontaktor kahjustatud vooluvastuvõtja võrgust lahti.

Jääkvoolurelee ühendamise ahelad võivad olla erinevad. Niisiis, joonisel fig. Joonisel 1 on kujutatud kaitsev väljalülitusahel koos lisamaanduslülitiga, milles relee mähis on ühendatud kaitstava objekti korpuse ja maandusega.

Elektromagnet on reguleeritud nii, et kui kaitstavale objektile ilmub pinge 24-40 V, läbib mähise mähist vool, selle relee mõjul tõmmatakse elektromagneti südamik sisse, see avab selle kontakti. ja elektrimootor on võrgust lahti ühendatud. Maandustakistus võib olla üsna kõrge (300-500 oomi), mis teeb maanduse lihtsaks.

Joonisel fig. 2 kujutab teist kaitsvat väljalülitusahelat. Rikkevoolurelee ühendatakse kaitstava objekti korpusega ja tärniga ühendatud seleenialaldi plaatidest võrku ühendatud sammaste ühisesse punkti. Mähis on reguleeritav nii, et kui seda läbib vool 0,01 A, tõmbub südamik tagasi ja avaneb relee kontakt, millele järgneb objekti enda võrgust lahtiühendamine kontaktori abil.

Kaitselülitust kasutatakse järgmistel juhtudel:

• isoleeritud nulliga elektripaigaldistes, millele kehtivad kõrgendatud ohutusnõuded, lisaks maandusseadmele (näiteks maa-alused tööd jne);
• kuni 1000 V pingega maandatud nulliga elektripaigaldistes seadmete korpuse ühendamise asemel maandatud nulliga, kui see ühendamine tekitab raskusi, samas kui kaitstud paigaldises peab olema elektripaigaldiste nõuetele vastav maandusseade isoleeriva neutraaliga;
• mobiilsetes paigaldistes, kui maandusseade tekitab olulisi raskusi.