Pomiar zabezpieczeń różnicowoprądowych i ich typy.pdf

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych - Publikacja w ISE.pl

Strona 1 z 5

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych

Publikacja w ISE.pl: 2002-10-01 14:18:05, WyĻwietleı: 17030

ńrdþo: Marketing, Sonel S.A.

Aby byę pewnym, Ňe wyþĢcznik rwnicowoprĢdowy skutecznie chroni przed

poraŇeniem prĢdem elektrycznym naleŇy to sprawdzię.

ZasadniczĢ funkcjĢ wyþĢcznika rŇnicowoprĢdowego (RCD ang. Residual Current Device)

jest ochrona dodatkowa przed poraŇeniem prĢdem elektrycznym. Zadaniem wyþĢcznika

rŇnicowoprĢdowego jest odþĢczenie zabezpieczanego obwodu od zasilania w przypadku

wystĢpienia w tym obwodzie nadmiernego prĢdu doziemnego.

RozrŇnia siħ wyþĢczniki RCD oglnego typu oraz selektywne oznaczone symbolem S (ktre

charakteryzuje parametr: czas niezadziaþania tj. minimalny czas, przez ktry wyþĢcznik

rŇnicowoprĢdowy nie powinien siħ wyþĢczyę, mimo Ňe pþynie przez niego wyzwalajĢcy prĢd

rŇnicowy).

W zaleŇnoĻci od ksztaþtu prĢdu, ktry powoduje zadziaþanie wyþĢcznika rozrŇnia siħ

nastħpujĢce ich rodzaje:

Typu AC - reagujĢ na sinusoidalny prĢd upþywu. PrĢd zadziaþania tego wyþĢcznika

mieĻci siħ w zakresie 50..100% prĢdu znamionowego I Dn .

Typu A - reagujĢ zarwno na prĢd sinusoidalny, jak i jednokierunkowy pulsujĢcy.

PrĢd zadziaþania tego wyþĢcznika mieĻci siħ w zakresie 35..140% prĢdu

znamionowego I Dn .

Typu B - reagujĢ zarwno na prĢd sinusoidalny, jednokierunkowy pulsujĢcy, jak i

prĢd staþy. PrĢd zadziaþania tego wyþĢcznika mieĻci siħ w zakresie 50..200% prĢdu

znamionowego I Dn .

WyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy zainstalowany jest w ten sposb, Ňe przechodzĢ przez niego

przewody fazowe (jeden w sieci jednofazowej, trzy w trjfazowej) oraz przewd neutralny

(zerowy). Ponadto chroniony nim obwd odbiorczy ma wydzielony przewd ochronny PE.

Gdy w zabezpieczanym obwodzie nie ma uszkodzeı, prĢd I 1 jest rwny prĢdowi I 2 i prĢd

rŇnicowy I ǆ , stanowiĢcy rŇnicħ miħdzy I 1 a I 2 , rwny jest zeru.

W momencie, gdy pojawi siħ prĢd doziemny na skutek np. przebicia izolacji przewodu

fazowego do korpusu urzĢdzenia, czħĻę prĢdu I 1 wpþywa do przewodu ochronnego.

PoniewaŇ w miejscu przebicia prĢd I 1 rozdziela siħ na dwa prĢdy: I ǆ , stanowiĢcy prĢd

uszkodzeniowy wpþywajĢcy do przewodu ochronnego oraz prĢd I 2 , pþynĢcy przez urzĢdzenie

i wracajĢcy do przewodu neutralnego - prĢd I 2 rŇni siħ od prĢdu I 1 o wartoĻę prĢdu o

http://ise.pl/info/index.php?pid=100&print=1

04-11-25

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych - Publikacja w ISE.pl

Strona 2 z 5

wartoĻę prĢdu rŇnicowego I ǆ .

Czþon pomiarowy wyþĢcznika RCD mierzy stale prĢd rŇnicowy I ǆ i powoduje odþĢczenie

chronionego obwodu od zasilania, jeĻli prĢd rŇnicowy przekroczy wartoĻę

charakterystycznĢ dla danego wyþĢcznika. WartoĻciĢ tĢ jest znamionowy prĢd rŇnicowy,

oznaczany jako I ǆn . Napiħcie na korpusie zabezpieczanego urzĢdzenia (zaznaczonym liniĢ

przerywanĢ), zgodnie z prawem Ohma, wynosi:

U B = I D . R E

gdzie R E jest rezystancjĢ miħdzy zaciskiem uziemiajĢcym zabezpieczane urzĢdzenie a

ziemiĢ. PrĢd znamionowy I ǆn musi byę tak dobrany, aby napiħcie dotykowe powstajĢce w

momencie przepþywu tego prĢdu, nie przekraczaþo napiħcia bezpiecznego U L :

I Dn < U L / R E

JeŇeli rezystancja R E dla danego urzĢdzenia i dobrany prĢd I ǆn speþniajĢ powyŇszĢ

zaleŇnoĻę, nie ma moŇliwoĻci dþugotrwaþego utrzymywania siħ niebezpiecznego napiħcia

dotykowego. W praktyce istnieje moŇliwoĻę (np. wskutek przebicia izolacji przewodu

fazowego do uziemionego korpusu urzĢdzenia) pojawienia siħ napiħcia dotykowego

przekraczajĢcego napiħcie bezpieczne. WyþĢcznik chroniĢcy obwd odþĢczy zasilanie tego

obwodu w ciĢgu kilkunastu dokilkudziesiħciu milisekund (w przypadku wyþĢcznikw

selektywnych czas ten wynosi do 500ms), co wynika z czasu zadziaþania mechanizmu RCD.

Zanim wyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy zdĢŇy zadziaþaę, prĢd uszkodzeniowy moŇe wzrosnĢę

do wartoĻci ograniczonych tylko napiħciem sieci i impedancjĢ utworzonego obwodu.

W prawidþowo wykonanej instalacji wyposaŇonej w wyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy, przewd

ochronny PE, w przeciwieıstwie do przewodu fazowego L i neutralnego N, nie przechodzi

przez RCD. Wynika z tego, Ňe w sieciach w ukþadzie TN-C, tj. takich, w ktrych przewd PE i

N jest wsplny i nosi oznaczenie PEN (klasyczne zerowanie ochronne) nie wolno instalowaę

omawianych wyþĢcznikw. Zainstalowanie RCD w takim ukþadzie musi byę poprzedzone

odpowiednimi zmianami w zabezpieczanej instalacji elektrycznej.

WyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy ogranicza czas przepþywu prĢdu uszkodzeniowego (w

przypadku poraŇenia prĢdem czas przepþywu prĢdu raŇenia), a nie wartoĻę tego prĢdu.

Kryterium zadziaþania RCD jest jednak przekroczenie przez prĢd uszkodzeniowy (prĢd

raŇenia) wartoĻci rŇnicowego prĢdu znamionowego wyþĢcznika, stĢd prĢd znamionowy

naleŇy dobieraę stosownie do rodzaju zabezpieczanych odbiornikw energii elektrycznej.

RCD o prĢdzie znamionowym 6 i 10mA naleŇy stosowaę jako Ļrodek ochrony dodatkowej w

przypadkach zwiħkszonego zagroŇenia poraŇeniem (np. podczas pracy w metalowych

zbiornikach), do zabezpieczania pojedynczych odbiornikw np. w kuchniach, þazienkach,

pralniach, szklarniach, itp. jak rwnieŇ przy zasilaniu elektronarzħdzi.

WyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy o prĢdzie znamionowym 30mA naleŇy stosowaę jako Ļrodek

ochrony dodatkowej w instalacjach mieszkaniowych, przemysþowych, w instalacjach placw

budowy, w gospodarstwach rolniczych i na kempingach. WyþĢcznik rŇnicowoprĢdowy o

prĢdzie znamionowym 100mA moŇe stanowię Ļrodek ochrony dodatkowej w obwodach o

duŇym prĢdzie upþywowym (szafy chþodnicze, kuchnie i piece elektryczne). RCD o prĢdzie

znamionowym 300 lub 500mA stanowi przede wszystkim Ļrodek ochrony przeciwpoŇarowej,

moŇe byę stosowany jako wyþĢcznik gþwny instalacji elektrycznej.

Zasady sprawdzania dziaþania urzĢdzeı ochronnych rŇnicowoprĢdowych podczas badaı

odbiorczych okreĻla norma PN-IEC 60364-6-61:2000

http://ise.pl/info/index.php?pid=100&print=1

04-11-25

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych - Publikacja w ISE.pl

Strona 3 z 5

Pomiary przyrzĢdami MRP-120 i MRP-200

Miernik przyþĢcza siħ do instalacji wyposaŇonej w gniazdka poprzez przewd zakoıczony

wtyczkĢ sieciowĢ. Nie jest konieczne sprawdzanie poprawnoĻci podþĢczenia gniazdka

sieciowego przed wykonaniem testw i pomiarw miernikami MRP-110 i MRP-200.

PrzyrzĢd automatycznie kontroluje poprawnoĻę poþĢczeı i sygnalizuje nieprawidþowoĻci w

podþĢczeniach. Do przyþĢczenia miernika w pozostaþych przypadkach (np. pomiar w

gnieŅdzie trjfazowym lub pomiar bezpoĻrednio na zaciskach wyþĢcznika

rŇnicowoprĢdowego) naleŇy wykorzystaę sondy ostrzowe. Opcjonalnie moŇna wyposaŇyę

przyrzĢd w adapter gniazd trjfazowych AGT-16, ktry umoŇliwia wykonywanie pomiarw

w gniazdach trjfazowych bez koniecznoĻci stosowania sond. PoþĢczenia z instalacjĢ naleŇy

wykonywaę zgodnie z przedstawionymi poniŇej rysunkami.

W trakcie kaŇdej procedury pomiarowej (oprcz pomiaru napiħcia przemiennego) miernik

kontroluje, czy powstajĢce napiħcie dotykowe nie przekracza ustalonej wartoĻci napiħcia

bezpiecznego. JeĻli wartoĻę napiħcia bezpiecznego zostanie przekroczona, to nastĢpi

automatyczne przerwanie pomiaru (tj. wyþĢczenie pomiarowego prĢdu rŇnicowego).

Pomiar napiħcia dotykowego oraz czasu zadziaþania RCD

Dla okreĻlenia wartoĻci napiħcia dotykowego wystħpujĢcego przy znamionowym prĢdzie

rŇnicowym I ǆn , miernik dokonuje pomiaru napiħcia dotykowego powstajĢcego przy prĢdzie

rŇnicowym wynoszĢcym 40% wartoĻci I ǆn . WystħpujĢce przy tym napiħcie dotykowe

zostaje automatycznie przeliczone na wartoĻę odniesionĢ do znamionowego prĢdu

rŇnicowego i wyĻwietlone. PrĢd rŇnicowy mniejszy od 50% I ǆn zapobiega zadziaþaniu RCD

podczas pomiaru. W mierniku MRP-110 jest moŇliwy pomiar napiħcia dotykowego bez

wyzwolenia RCD. PrzyrzĢd MRP-200 moŇe mierzyę rwnieŇ napiħcie dotykowe wzglħdem

potencjaþu odniesienia. NaleŇy wtedy wykorzystaę jedno z gniazd pomiarowych

(niedostħpne w mierniku MRP-110) w celu podþĢczenia elektrody na potencjale ziemi,

wzglħdem ktrej bħdzie mierzony potencjaþ na przewodzie ochronnym (PE).

Czas zadziaþania RCD w przyrzĢdach MRP-110, MRP-200 mierzony jest przy wymuszeniu

w obwodzie prĢdu rŇnicowego rwnemu znamionowemu prĢdowi rŇnicowemu I ǆn oraz

dodatkowo dla MRP-200 x2 i x5. Czas jest mierzony od rozpoczħcia przepþywu prĢdu

rŇnicowego do momentu zadziaþania RCD. Maksymalna mierzona wartoĻę czasu zadziaþania

wynosi 200ms, a przy wybranym pomiarze wyþĢcznikw selektywnych 500ms.

JeĻli wyþĢcznik RCD zostanie wyzwolony, na gþwnym polu odczytowym wyĻwietlacza ukaŇe

siħ wartoĻę czasu zadziaþania, a jako drugi parametr moŇna wyĻwietlię wynik pomiaru

napiħcia U B . Podczas wyĻwietlania obu wynikw pomiarw na dodatkowym polu

odczytowym jest wyĻwietlana wartoĻę prĢdu ustawiona dla danego typu wyþĢcznika.

JeŇeli napiħcie dotykowe zmierzone przy prĢdzie 40% I ǆn i przeliczone dla znamionowego

prĢdu rŇnicowego RCD przekroczy ustawionĢ wartoĻę napiħcia bezpiecznego U L , to pomiar

czasu zadziaþania jest automatycznie blokowany.

Pomiar rezystancji uziemienia i prĢdu zadziaþania RCD

Dla okreĻlenia wartoĻci rezystancji uziemienia, miernik dokonuje pomiaru przyrostu

napiħcia dotykowego powstajĢcego przy prĢdzie rŇnicowym wynoszĢcym 40% wartoĻci I .

Rezystancja uziemienia wyliczana jest na podstawie zmierzonego napiħcia dotykowego i

znanego (wymuszonego w obwodzie) prĢdu rŇnicowego, a nastħpnie wyĻwietlana. PrĢd

rŇnicowy mniejszy od 50% I ǆn zapobiega zadziaþaniu RCD podczas pomiaru. W mierniku

jest moŇliwy pomiar R E bez wyzwolenia RCD.

http://ise.pl/info/index.php?pid=100&print=1

04-11-25

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych - Publikacja w ISE.pl

Strona 4 z 5

PrĢd zadziaþania RCD mierzony jest przy wymuszeniu w badanym obwodzie prĢdu

rŇnicowego narastajĢcego liniowo. PrĢd narasta od wartoĻci ok. 30% I ǆn do momentu

zadziaþania RCD lub przekroczenia I ǆn dla wyþĢcznikw AC w mierniku MRP-200 ponadto

do 140% i 200% odpowiednio dla wyþĢcznikw typu A i B. W momencie wyzwolenia RCD

miernik wyĻwietla wartoĻę prĢdu rŇnicowego.

JeĻli wyþĢcznik RCD zostanie wyzwolony, na polu gþwnym wyĻwietlacza ukaŇe siħ wartoĻę

prĢdu zadziaþania a jako drugi parametr moŇna wyĻwietlię wynik pomiaru rezystancji

uziemienia R E . Podczas wyĻwietlania obu wynikw pomiarw na dodatkowym polu

odczytowym jest wyĻwietlana nominalna wartoĻę prĢdu ustawiona dla danego typu

wyþĢcznika.

W przypadku, gdy RCD nie zadziaþa, wyĻwietli siħ napis. PrzyczynĢ niezadziaþania RCD moŇe

byę niewþaĻciwie dobrana wartoĻę znamionowego prĢdu rŇnicowego I ǆn , uszkodzenie

wyþĢcznika rŇnicowoprĢdowego bĢdŅ bþĢd w instalacji.

JeŇeli napiħcie dotykowe (powstajĢce podczas pomiaru prĢdem 40% I ǆn ) przekroczy

ustawionĢ uprzednio wartoĻę napiħcia bezpiecznego U L , to pomiar zostanie przerwany.

Pomiar wyþĢcznikw rŇnicowoprĢdowych selektywnych

Zasada pomiaru, stosowana przy wyþĢcznikach selektywnych jest prawie identyczna z

zasadĢ pomiaru stosowanĢ dla wyþĢcznikw oglnego typu opisanĢ w áPomiar napiħcia

dotykowego oraz czasu zadziaþania RCDÑ i áPomiar rezystancji uziemienia i prĢdu

zadziaþaniaÑ, jedyne rŇnice polegajĢ na tym, Ňe:

1. Dopuszczalny czas zadziaþania podczas testu wyþĢczania RCD wydþuŇony jest z

200ms do 500ms

2. Napiħcia bezpieczne, po przekroczeniu ktrych pomiary sĢ automatycznie

przerywane, sĢ rozszerzone o wartoĻę 12,5V

Szybkie sprawdzenie poprawnoĻci wykonania poþĢczeı przewodu ochronnego w gniazdkach

sieciowych

Przy pomocy przyrzĢdu moŇna sprawdzaę czy napiħcie pomiħdzy elektrodĢ dotykowĢ a

przewodem ochronnym (PE) doþĢczonym do gniazda przekracza 50V. Pomiar realizuje siħ w

ukþadzie pomiarowym z rys. 7. Na wyĻwietlaczu moŇliwe sĢ do uzyskania dwa stany:

jeŇeli napiħcie jest mniejsze od 50V przyrzĢd wyĻwietla 0 (podþĢczenie poprawne)

jeŇeli napiħcie jest wiħksze bĢdŅ rwne 50V przyrzĢd wyĻwietla symbol PE (bþĢd w

instalacji)

Zalecenia przy wykonywaniu pomiarw

Unikanie wpþywu prĢdw upþywowych

DokþadnoĻę pomiaru prĢdu zadziaþania RCD jest uzaleŇniona w duŇym stopniu od wartoĻci

prĢdw upþywowych wystħpujĢcych w badanej instalacji podczas wykonywania pomiaru.

Problem ten jest szczeglnie istotny przy badaniu wysokoczuþych RCD (tj. wyþĢcznikw z I ǆn

rwnym 10mA lub 30mA). NaleŇy zapewnię takie warunki pomiaru, aby oddziaþywanie

prĢdw upþywowych byþo minimalne.

WartoĻę prĢdu upþywowego przewodw sieci odbiorczej nie jest duŇa, chyba, Ňe sieę jest

bardzo rozlegþa. Znacznie wiħksze sĢ prĢdy upþywowe niektrych urzĢdzeı elektrycznych,

np. pralek, kuchni i piecw elektrycznych. W zwiĢzku z tym zaleca siħ:

http://ise.pl/info/index.php?pid=100&print=1

04-11-25

Pomiary zabezpieczeı rŇnicowoprĢdowych - Publikacja w ISE.pl

Strona 5 z 5

1. Przed wykonaniem pomiarw, szczeglnie w sieciach z wysokoczuþymi RCD, odþĢczaę

z sieci odbiorniki energii

2. Pomiary wyþĢcznika rŇnicowoprĢdowego w sieci bardzo rozlegþej wykonywaę przy

odþĢczonych od niego przewodach sieci odbiorczej

Pomiar w sieci trjfazowej

Dla sprawdzenia RCD czterobiegunowego, zabezpieczajĢcego obwd odbiorczy trjfazowy,

zaleca siħ sprawdzenie przynajmniej napiħę dotykowych i czasu zadziaþania RCD, wykonujĢc

oddzielne pomiary dla kaŇdej z trzech faz. Do przyþĢczenia miernika naleŇy korzystaę z

przewodw pomiarowych zakoıczonych sondami ostrzowymi lub z adaptera gniazd

trjfazowych AGT-16.

PrzyþĢczanie miernikw MRP-110, MRP-200 do badanych instalacji:

powrt do publikacji

http://ise.pl/info/index.php?pid=100&print=1

04-11-25

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: