Дефектнотокова защита

01.07.2009, Брой 6/2009 / Технически статии / Електроинсталации

 

Част II. Параметри и структура на устройствата, инсталационни специфики, монтаж и експлоатация.

В първата част на статията, публикувана в миналия брой на сп. Технологичен дом, бе изяснена необходимостта от дефектнотокова защита (ДТЗ) заедно със съответните нормативни изисквания, нейният принцип на действие и видовете устройства за ДТЗ. В настоящата втора част са разгледани параметрите на тези устройства, техните конструктивни разновидности и начинът на свързването им в електрически мрежи.


› Реклама



Основни параметри на устройствата за ДТЗ
Най-напред трябва да се отбележи, че в някои български нормативни документи тези устройства се наричат прекъсвачи за токове с нулева последователност, а в други - защитен прекъсвач. Номиналният им ток IN (или In) е най-големият, който устройството може да осигури на захранваната инсталация или електроуред. Най-често използваните му стойности са 16, 25, 40, 63 и 100 А и по-рядко 6, 32, 80 и 125 А. За нормалната работа на устройството трябва мрежовото напрежение да е над определена стойност (например 85 или 170 V), която също е параметър.
Чувствителността (номинален ток на сработване) IDn представлява стойността на тока през устройството, предизвикващ задействането му. В зависимост от нея има два основни вида устройства.
Тези с голяма чувствителност имат ток на задействане между 5 и 30 mA и предпазват хората от електрически удар, а електроуредите и инсталациите - от възникване на пожар (първата стойност се отнася за използваните в САЩ устройства, а втората - за тези в Европа). Според чл. 1789 от Наредба №3 на Министерството на енергетиката и енергийните ресурси, устройства за ДТЗ от този вид задължително трябва да се поставят за защита на електрически вериги с контакти за включване на преносими уреди, т.е. в жилища, офиси, хотели и сервизни помещения, а според чл. 1799 - за защита на веригите в опасни помещения, например такива с висока влажност.
Вторият вид са със средна чувствителност, имат ток на сработване между 100 mA и 1 А и са предназначени само за предпазване от пожар. В Европа в съответствие със стандарта IEC60364-4-42:2001-08, както и у нас според чл. 1801 от Наредба №3 горната граница е 300 mA. Сравнително рядко, и то само за предпазване от пожар на някои индустриални машини, се използват устройства с малка чувствителност, чиито ток IDn може да достигне до 30 А. В табл. 1 са дадени препоръки за приложението на устройства с ДТЗ и различна чувствителност, които са част от стандартите в някои европейски страни. Полезно е да се има предвид, че наименованията в каталозите на устройствата за ДТЗ твърде често съдържат IN/IDn, например 63А/30MA означава IN = 63 A и IDn = 30 mA.
Друг основен параметър е времето на задействане на устройството, което е от момента на протичане на тока до изключване на предпазваните електроуреди или инсталации. В зависимост от него, има две групи устройства. Първите са с моментално задействане и се означават като група G. Минималното им време е 0 (идеален случай), а максимално допустимото е обратно пропорционално на големината на тока - при негова стойност IDn се допуска да е до 200 ms, а при 5 пъти по-голям - до 40 ms. Другата група са селективните устройства (означават се като S и по-рядко с Т) с време на закъснение на задействане между 130 и 500 ms при ток IDn и между 50 и 150 ms при негова стойност 5IDn. Използват се в електрически инсталации с вероятност от появата на токови импулси, които не трябва да предизвикат грешно задействане на устройството. В каталозите на някои устройства за ДТЗ се дава под формата на графика зависимостта на времето на задействане t от отношението I/IDn, в което I е протичащият през тях ток. Устройствата за предпазване на хора са с т. нар. крива В (фиг. 1) - поради производствените толеранси реалното време е между двете криви. Например при ток I = 7IDn времето е между 0,01 и 0,02 s.
Понякога като параметър се дава максималната амплитуда ISR на токов импулс през изправна инсталация или електроуред, който не трябва да задейства грешно ДТЗ. Той се нарича устойчивост на импулсни токове (Surge Resistance) и според международни норми е в сила за импулс с вида на фиг. 2а или 2б. Примери за източници на подобни импулси са стартерите на луминесцентните лампи, колекторните електродвигатели и тези с регулируеми обороти. Вместо този параметър, някои производители предпочитат максималният ток на късо съединение в предпазваната инсталация или електроуред, като го наричат устойчивост на късо съединение. Трети производители използват устойчивостта на импулсно напрежение (имунитет към пренапрежения, импулсно претоварващо напрежение) Uimp, при което също не се получава грешно задействане. Няма съществена разлика между тези параметри.
За оценка на експлоатационната издръжливост на устройствата се използва параметърът максимален брой работни цикли (или брой операции), който определя минималното количество задействания преди първата повреда. Типичните им стойности са между 5000 и 20 000, като понякога се дават две различни - при задействане без и със протичане на ток в предпазваната инсталация или електроуред. Първата обикновено е около 2 пъти по-голяма от втората.


› Реклама


Структура и конструкция
Три са използваните разновидности на структурата на устройства за ДТЗ. Едната са устройствата само за ДТЗ, а други две съдържат и максималнотокова защита. Последната може да бъде оформена като самостоятелно устройство, което по подходящ начин се свързва към това за ДТЗ или двете да са в едно устройство, наричано RCBO. Съществуват и 3 вида конструкции. Най-разпространената е за монтиране в електрически табла и има външния вид на останалите прибори в таблото (за DIN шина) и подходящи размери. Тя се използва и за трите разновидности на структурата. Обикновено горните две клеми на устройството са за свързване към мрежата, а долните две - за свързване към предпазваната инсталация. Освен лостче за включване и изключване на устройството, върху лицевата му страна е разположен и бутон на тестване. Обикновено там е дадена и информация за най-важните параметри на устройството и схема на свързването му. Подробна схема винаги се дава в каталога, придружена с допълнителни обяснения. Такава извадка от каталог е показана на фиг. 3. Вижда се какво трябва да е съпротивлението RA между корпуса на електроуред от инсталацията и земята, за да може при нежелан допир на фазовия проводник към корпуса (неговото напрежение ства UL = 220 V) токът да е по-голям от IDn и устройството да се задейства като обикновен максималнотоков изключвател.
Устройствата за ДТЗ на трифазни мрежи са с по 4 извода от всяка страна, а пример за свързването им е даден вдясно на фиг. 3.
На фиг. 4 е показана схемата на свързване на еднофазно устройство за ДТЗ (вдясно, вижда се и бутонът за тестване), задействащо максималнотоков изключвател (вляво). Приложенията на тази конструкция са главно при големи токове на охраняваната инсталация. Съществуват аналогични 4-полюсни блокове съответно за трифазни мрежи.
Втората конструкция са вградените в електрически контакти устройства, като за тези само с ДТЗ се използва съкращението SRCD (от английския термин Socket outlet RCD Socket outlet), а съкращението при комбинирана защита е SRCBO от аналогичния английски израз. Външният вид и размерите им не се различават от тези на обикновените контакти, което позволява непосредствена замяна на последните. По-често са с комбинирана защита и са особено подходящи за детски стаи, влажни помещения и външно монтиране.
Трета конструкция представляват преносимите устройства (PRCD от Portable RCD), които реално са само за ДТЗ, имат щепсел за поставяне в обикновен контакт и защитен с ДТЗ контакт за свързване на електроуред. Има и разновидности за монтиране на удължителен кабел. Тази и предната конструкция са най-широко разпространени в Англия.


 

Електрически инсталации с ДТЗ
Класическата защита на електрически инсталации от токово претоварване се извършва с няколко последователно свързан предпазителя всеки за по-малък ток от предшестващите го. Подобна е идеята за изграждане на инсталации с ДТЗ, притежаващи т. нар. вертикална селективност. Тя може да се състои от две последователно свързани устройства (фиг. 5а), първото от които (откъм захранващата електрическа мрежа) е със селективно (от група S), а второто (откъм предпазваната инсталация или електроуред) е без закъснение (група G). При това токът IDn на първото трябва да е поне 3 пъти по-голям от съответния ток на второто. Ползата от това свързване е, че при задействане на второто устройство се изключват само свързаните към него уреди, а останалите продължават да функционират. Същият принцип се използва и при вертикална защита с 3 устройства.
Съществуват и инсталации с хоризонтална ДТЗ (фиг. 5б), при които отделните устройства са от група G. Комбинирането на двата вида може да се използва при въвеждането на ДТЗ например в самостоятелно жилище (фиг. 5в). В общото разпределително табло непосредствено след главния предпазител  се поставя селективна ДТЗ със закъснение при задействане (от група S), а на всеки от токовите кръгове в жилището (след техния предпазител) има устройство с моментално задействане от група G. Вместо на токовите кръгове последното може да се постави на контакт или група контакти, например тези в едно помещение. Няма изисквания към токовете IDn на устройствата G - те могат да са еднакви или различни. Същевременно IDn на устройството S трябва да е по-голям от най-големия от техните. Така по подобен начин при задействане на ДТЗ на токов кръг или контакт тази на цялото жилище няма да реагира и съответно се запазва електрозахранването в нея. Особеност на тази масово използвана структура е, че при докосване от човек на фазов проводник между двете защити опасният ток ще протече през него по-дълго време.
По подобен начин структурата може още да се разшири, например фиг. 5в да е за всеки от апартаментите на жилищна сграда и в нейното главно разпределително табло се монтира трето устройство за ДТЗ. То също трябва да е селективно с по-голямо време на задействане от селективните на апартаментите и с по-голям ток IDn. Например, ако в апартаментите устройствата са с 30 mA, за него трябва да се избере ток 100 mA.
Един от основните въпроси при въвеждане на ДТЗ в жилище или офис е колко устройства за нея трябва да се използват. Най-простото решение е едно устройство, но то практически не се използва. Причината е, че при задействането му се изключва цялата инсталация. Другата крайност е устройство на всеки контакт и включен непосредствено към мрежата електроуред (т.нар. индивидуална защита). То обаче е твърде скъпо. Затова на практика най-често се използва т.нар. групова защита - към всяко устройство за ДТЗ се свързва група контакти и/или електроуреди. Точни правила за групирането им няма, поради което специалистите дават препоръчителни схеми. Една такава схема за жилище е показана на фиг. 6. Вижда се, че печката и климатикът, които могат да предизвикат грешно задействане на ДТЗ, не са свързани към нея. Свързване на стационарните осветителни тела също не е необходимо, тъй като дори да имат метални части, те обикновено не са достъпни за докосване. Двете устройства могат да са само за ДТЗ или за комбинирана защита, а дадените стойности на токовете им IN могат да бъдат други. Инсталацията в жилището е трипроводна (тип TN-S), но същата защита може да се осъществи и при двупроводна (тип TN-S-C - вж. първата част на статията, публикувана в бр. 5/2009 на сп. Технологичен дом).
Инсталация за офис е дадена на фиг. 7, като цялата е защитена от срещу пожар чрез ДТЗ”1”. Освен това контактите за работните места с компютри, принтери, копирни машини и факсове имат отделна защита ДТЗ”3” със специални устройства с повишена устройчивост към външни смущения (т. нар. суперимунизирана ДТЗ, означавана от някои производители с si).
За производствени помещения се препоръчва ДТЗ да се поставя само на електрическите контакти, като за еднофазните има едни устройства, а за трифазните - други. На металорежещите машини, например, не се поставя ДТЗ, тъй като те създават много смущения, които могат грешно да я задействат и машината периодично да спира с всички последици от това.
В трафопостовете също може да се поставя ДТЗ, но тя има редица специфични особености, описани в каталозите на реализиращите я устройства. Аналогичен е и случаят с въвеждане на ДТЗ (обикновено тип В) в инсталации с аварийно непрекъснато захранване (UPS).
Тъй като ДТЗ е част от електрическата инсталация, при монтажа трябва да се спазват всички изисквания от Наредба №3 от 18.09.2007 г. на Министерството на регионалното развитие и благоустройството.

Монтаж и експлоатация
Важността на сигурното задействане на устройствата за ДТЗ налага особено внимание  при избора, монтажа и експлоатацията им. Тук се дават някои основни препоръки в тази насока.
Избраното устройство за ДТЗ трябва да отговаря на условията в съответстващия му стандарт (БДС EN 61008 или БДС EN 61009) и да има работен температурен обхват по-голям от очаквания на помещението, където се монтира.
Устройствата трябва да се свързват към електрическа инсталация с даденото в каталога им сечение на проводниците (при повечето то е в широки граници, но при някои е фиксирано) и закрепващите ги винтове да се затягат с препоръчаното усилие.
При определяне на инсталациите и електроуредите за предпазване трябва да се има предвид, че натрупването в тях на прах може да предизвика грешно задействане на ДТЗ. Причината е, че при овлажняване или омазняване прахът може да създаде нежелана верига между фазовия проводник и корпуса. За избягване на това по възможност трябва да се използват електроуреди с добри уплътнения, особено при работата им в запрашена среда. В някои случаи подобни “опасни” уреди не се свързват към ДТЗ, както е показано на фиг. 6.
Грешно задействане на ДТЗ може да се получи и поради импулси в напрежението на предпазваната инсталация, например прекъсване на верига с голям ток или светкавици. В такива случаи задължително трябва да се използват устройства за ДТЗ, съответстващи на споменатите стандарти или на суперимунизирани устройства. Не са редки случаите, когато се оказва невъзможно поставянето на ДТЗ, например на много индустриални машини с мощни електродвигатели.
Поради някои особености на компютрите, принтерите и копирните машини при свързване на много от тях към едно устройство за ДТЗ (например в компютърна зала) то може грешно да се задейства. За избягване на този проблем се препоръчва към едно устройство за ДТЗ с IDn = 30 mA да се свързват не повече от 8 компютъра, като за повишаване на сигурността е по-добре те да са от 3 до 6. Подобно е положението за другите три типа прибори, но те могат да са 2 пъти повече (най-много 18 и по-добре между 6 и 12). За произволна комбинация от прибори може да се използва практическото правило, че принтер, копир или факс са “еквивалентни” на половин компютър, например към едно устройство за ДТЗ е допустимо да се свържат най-много 6 компютъра, 2 копира и 2 факса.
Не се препоръчва предпазване чрез ДТЗ на инсталации с мостов проводник, положен непосредствено в мазилката. Причината е, че при традиционното им изпълнение изолацията на проводника може да бъде наранена, което да намали съпротивлението й и да предизвика грешно задействане на дефектнотоковата защита.



 

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Видеодиагностика и инспекция на тръби и каналиТехнически статии

Видеодиагностика и инспекция на тръби и канали

Видеодиагностиката на тръби и канали е традиционен метод за проверка на състоянието и изправността на ВиК системите. Мониторингът и инспекцията на тръбопроводите посредством видеокамера са ключови при диагностициране и превенция на различни проблеми като течове, запушвания и миризми и спомагат за предотвратяването на тежки аварии при влошено състояние на тръбната инфраструктура.

Съвременната видеодиагностика на тръбопроводите и канализационните системи обикновено се осъществява с цифрова камера, прикрепена към гъвкаво жило, което прави възможно въвеждането на камерата във вътрешността на тръбопроводните системи. Все по-често в практиката се използват и роботизирани системи с дистанционно управление, които позволяват проверка на проходимостта и състоянието на тръби и канали с по-голям диаметър.

Климатични и вентилационни камери хигиенно изпълнениеТехнически статии

Климатични и вентилационни камери хигиенно изпълнение

Климатичните и вентилационни камери са съществена част от много сградни ОВК инсталации. От тяхната ефективност и функционалност пряко зависи качеството на въздуха нататък по системата.

В широка гама приложения, като болници, чисти стаи, фармацевтични и електронни производства, предприятия от ХВП и т. н., изискванията към чистотата на въздуха са изключително високи. В такъв тип обекти обикновено се инсталират климатични и вентилационни камери в хигиенно изпълнение.

Сценично LED осветлениеТехнически статии

Сценично LED осветление

През последното десетилетие пазарът на светодиодно осветление отбелязва сериозен ръст, а LED осветителите навлизат във все по-широка гама от приложения, включително в сценичната осветителна техника. LED осветителите са съвременна алтернатива на халогенните или газоразрядни лампи с висок интензитет, използвани традиционно в сценичното оборудване.

Причини за това са динамичното развитие на технологията и множеството й предимства. Сред тях са по-високата светлинна мощност и по-ниската консумация на енергия на LED осветителите в сравнение с конвенционалните варианти. Достъпната цена на светодиодите допълнително разширява приложната им област в сценичното изкуство.

Носими устройства в сградната автоматизацияТехнически статии

Носими устройства в сградната автоматизация

Иновационният скок при персоналните мобилни устройства и приложения създаде широк набор от нови възможности за управление на
умните системи в домовете и сградите. Плавно и логично сградната автоматизация се сля със сегмента носима електроника,
доминиран доскоро от фитнес тракерите и крачкомерите.

Приложенията на устройства като смарт гривни, часовници и очила в управлението на интелигентни платформи за сградна и домашна автоматизация през идните години се очаква прогресивно да нараства.

Проектиране на водопроводни системи за многоетажни сградиТехнически статии

Проектиране на водопроводни системи за многоетажни сгради

В контекста на водопроводните системи терминът "многоетажни" се прилага за сгради, които са твърде високи, за да бъдат водоснабдявани чрез нормалното налягане на обществената водопроводна мрежа.

Водоснабдяването в типична двуетажна сграда от 8-12 метра може да се осигури при нормални условия, но по-високите сгради се нуждаят от системи за повишаване на налягането.

Мобилни приложения за сигурност в домаТехнически статии

Мобилни приложения за сигурност в дома

Технологичното развитие в областта на системите за сигурност, интелигентните сградни решения и персоналните мобилни устройства значително трансформираха концепцията за защита на дома.

Мобилните приложения в сферата на сигурността за жилищни и сградни приложения са сравнително нов продуктов сегмент в сферата на домашната автоматизация, но все по-убедително се нареждат сред търсените от потребителите решения.


АБОНИРАЙ СЕ БЕЗПЛАТНО СЕГА

 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание ТД Инсталации. TLL Media © 2018 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top