¿Cómo funcionan los dispositivos de seguridad?
El protector de fugas se utiliza para proteger eficazmente el contacto directo e indirecto de la red eléctrica de bajo voltaje y también se puede utilizar como protección contra fallas de fase de motores trifásicos. Está disponible en monofásico y trifásico.
Debido a que utiliza corriente de fuga o el cambio resultante en el voltaje neutro punto a tierra como señal de acción, no necesita usar el valor de corriente de consumo de energía para establecer el valor de acción, por lo que tiene un alto Sensibilidad y se puede cortar eficazmente después de la acción para garantizar la seguridad personal.
Según el principio de funcionamiento del protector, se puede dividir en tipo de voltaje, tipo de corriente y tipo de pulso. Los protectores de tipo voltaje están conectados entre el punto neutro del transformador y tierra. Al recibir una descarga eléctrica, el punto neutro se desplaza hacia la tierra para generar voltaje, lo que provoca que la acción protectora corte el suministro de energía. Sin embargo, debido a que protege toda la red de baja tensión del transformador de distribución y no se puede clasificar, el rango de corte de energía es grande y las operaciones son frecuentes, por lo que se eliminó. El protector de corriente de pulso utiliza un cambio repentino en la fase y amplitud de la corriente de fuga desequilibrada trifásica como señal de acción durante una descarga eléctrica, pero también tiene una zona muerta. Actualmente, los protectores de fugas de tipo actual se utilizan ampliamente. A continuación se presentan principalmente los protectores de fugas de tipo actual.
1. Clasificación de los protectores de fugas
Según la estructura de acción se puede dividir en acción directa y acción indirecta. En el modo de acción directa, la salida de la señal de acción actúa directamente sobre el disparo, provocando que se corte el disparo. La acción indirecta hace que el dispositivo de disparo se dispare después de que la señal de salida haya sido amplificada y almacenada. Generalmente, el tipo de acción directa es un protector electromagnético y el protector electrónico es del tipo de acción indirecta.
En cuanto al tipo, según la función del protector, generalmente se puede dividir en tres categorías:
(1) Relé de fuga. Solo tiene la función de detección y juicio, y no tiene la función de apertura y cierre del circuito principal.
La Figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un aparato de cable con fugas. Se puede envasar en grupos o individualmente.
Figura 1 Diagrama estructural del relé de fuga
Los componentes principales del conjunto incluyen transformador de corriente de secuencia cero, disparador de fugas, circuito de prueba, sistema de contacto y carcasa de plástico. El sistema de contacto tiene un contacto de apertura móvil y un contacto de cierre móvil para enviar señales de ejecución al actuador. El circuito de prueba incluye un botón de prueba y una resistencia que simula la impedancia de fuga para probar si el relé de fuga es normal y sensible durante el funcionamiento. El tipo dividido separa el disparador de fugas y lo conecta con cableado externo.
(2) Interruptor de fugas. También tiene las funciones de detección, juicio y ejecución. Es una combinación de relé de fuga e interruptor.
(3) Toma de protección contra fugas. El interruptor de fuga y el enchufe se combinan para que el enchufe tenga una función antidescarga eléctrica. Apto para electrodomésticos y electrodomésticos.
2. El principio de funcionamiento del protector de fugas.
La Figura 2 es el diagrama del principio de funcionamiento del protector de fugas. LH en la figura es un transformador de corriente de secuencia cero, que está compuesto por un núcleo de hierro hecho de aleación permanente y una bobina secundaria enrollada alrededor del núcleo de hierro anular. Los cables de fase y neutro de la fuente de alimentación pasan a través de los orificios redondos para convertirse en la bobina primaria del transformador de secuencia cero. La salida trasera del transformador es el rango de protección.
Figura 2 Diagrama del principio de funcionamiento del protector de fugas
En circunstancias normales, la corriente de carga trifásica y la corriente de fuga a tierra están básicamente equilibradas, y el fasor de corriente que fluye a través del primario La bobina del transformador es aproximadamente cero, es decir, el flujo magnético total generado en el núcleo es cero y la bobina secundaria del transformador de secuencia cero no tiene salida. Cuando se produce una descarga eléctrica, la corriente de la descarga eléctrica forma un bucle en la tierra, es decir, se genera una corriente de secuencia cero. Esta corriente no regresa a través de la bobina primaria del transformador, destruyendo el equilibrio, por lo que hay un flujo magnético de secuencia cero en el núcleo, lo que hace que la bobina secundaria emita una señal. Esta señal es amplificada y juzgada por el elemento de comparación. Si se alcanza el valor de acción predeterminado, enviará una señal de ejecución al actuador para disparar el interruptor y cortar el suministro de energía.
Se puede ver en el principio de funcionamiento que cuando la diferencia de impedancia trifásica es grande y la suma fasorial de la corriente de fuga a tierra trifásica alcanza el valor de acción del protector, el disyuntor se disparará o no. enviar energía. Al mismo tiempo, las fases de la corriente de fuga trifásica y la corriente de descarga eléctrica son inconsistentes o opuestas, lo que reducirá la sensibilidad del protector.
Este protector de fugas puede implementar una protección jerárquica y lograr una acción selectiva. El diagrama de bloques de acción del protector de fugas se muestra en la Figura 3.
Figura 3 Diagrama de bloques de acción del protector de fugas
3. Corriente nominal del protector de fugas
(1) La frecuencia nominal es 50 HZ.
(2) La tensión nominal Un es de 220V y 380V.
(3) El voltaje de la fuente de alimentación auxiliar Usn es: CC es 12, 24, 40, 60, 110, 220 V; CA es 12, 48, 220, 380 V v.
(4) La corriente nominal In es 6, 10, 16, 2O, 25, 32, 4O, 50, (60), 63, 100, (125), 160, 2000. No se prefieren los paréntesis.
(5) La corriente operativa de fuga nominal en dz es 0,006, 0,01, (0,015), 0,03, (0,05), (0,075), 0,1, (0,2), 0,3, 0,5. El valor entre paréntesis no es el valor preferido.
(6) El valor óptimo de la corriente de fuga nominal es 0,5I n·dz.
(7) Tiempo máximo de desconexión del protector de fugas:
L)* protección contra contacto directo. Cuando la corriente de funcionamiento in dz es menor o igual a 0,03a, la corriente de secuencia cero que fluye a través del protector es de 0,2 s cuando es 1 vez in dz, 0,1 s cuando es 2 veces y 0,04 s cuando fluye a través de 0,25. A;
2) Protección contra contactos indirectos. Fluye L veces durante 0,2 s, fluye L veces durante 0,1 s y 0,04 s fluye 5 veces;
El protector de fugas con retardo de tiempo solo es adecuado para protección de contacto indirecto y está en dz > 0,03 a. Los valores de tiempo de retardo preferidos para la protección de tiempo son 0,2, 0,4, 0,8, 1, 1,5 y 2 s.
IV. Ámbito de aplicación
El ámbito de aplicación del protector contra fugas es el siguiente:
(1) Aparatos eléctricos móviles sin doble aislamiento y tensión nominal de trabajo. por encima de 110 V.
(2) Sitio de construcción.
(3) Líneas temporales.
(4) Familia.
La corriente de funcionamiento protectora para evitar el contacto directo con objetos vivos es de 30 mA y funciona en 0,1 s.
Se pueden instalar protectores contra fugas con protección de contacto indirecto según sea necesario.
Requisitos de instalación del verbo (abreviatura del verbo)
(1) La línea de alimentación del circuito protegido, incluidas la línea de fase y la línea neutra, debe pasar a través del transformador de corriente de secuencia cero. .
(2) Una sección del cable de alimentación que pasa a través del transformador de corriente de secuencia cero debe envolverse firmemente con cinta aislante, luego agruparse en un haz y pasarse por el centro del orificio de la corriente de secuencia cero. transformador. Esto es principalmente para eliminar el flujo magnético desequilibrado generado en el núcleo debido a la posición asimétrica de los cables.
(3) La línea neutra extraída del transformador de corriente de secuencia cero no debe conectarse a tierra repetidamente; de lo contrario, la corriente desequilibrada generada cuando la carga trifásica está desequilibrada no regresará toda de la línea neutra, sino parte de él regresará de la tierra, por lo que la suma vectorial actual que pasa a través del transformador de corriente de secuencia cero no es cero y la bobina secundaria tiene una salida, lo que puede causar un mal funcionamiento.
(4) Las líneas neutras de cada circuito de protección deben estar dedicadas y no deben superponerse de forma adyacente. Las líneas neutras no deben estar conectadas entre sí. De lo contrario, la corriente trifásica desequilibrada o la corriente de la línea de fase del protector de descarga eléctrica monofásica se desviará parcialmente a la línea neutra de los diferentes circuitos de protección conectados, provocando que los núcleos del transformador de corriente de secuencia cero de los dos circuitos generen Fuerza magnetomotriz desequilibrada.
(5) Después de instalar el protector, enciende la alimentación y presiona el botón de prueba para intentar saltar.
Uso y mantenimiento de verbos intransitivos
Las precauciones de operación y mantenimiento de los protectores contra fugas son las siguientes:
(1) Establecer un sistema, asignar personal dedicado para mantenimiento y realizar pruebas periódicas Saltar y guardar el registro en ejecución.
(2) Si hay algún problema, se debe analizar y solucionar, y no se permite salir de la operación sin autorización ni invalidarla voluntariamente.
(3) Disparo durante el funcionamiento normal. Si la causa es el arranque del motor o un gran impacto de corriente, comience alternativamente, ajuste la posición apropiadamente o use un breve retraso para evitar el impacto. Si es causado por la lluvia u otras razones, la sensibilidad se puede ajustar temporalmente.
*La protección por contacto directo se refiere a la protección cuando el cuerpo humano está en contacto directo con objetos cargados. La protección contra contacto indirecto es la protección del contacto con el cuerpo humano, lo que hace que la carcasa metálica se cargue debido a fallas como fugas.
(Recopilado y organizado por este sitio web)—
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Hay imágenes en los materiales de referencia. ..
/KPYD/kpyd1002.htm
Materiales de referencia:
/KPYD/kpyd1002.htm
http://218 78 . 213.237/
El principio de funcionamiento y la aplicación de protectores contra fugas
Muchos años de experiencia operativa en el país y en el extranjero han demostrado que promover el uso de protectores contra fugas es útil para prevenir víctimas. por descargas eléctricas e incendios provocados por fugas. El accidente tuvo efectos claros. Este artículo presenta el principio de funcionamiento y la aplicación del protector de fuga de corriente ampliamente utilizado (en lo sucesivo, protector de fuga).
1 El principio de funcionamiento del protector de fugas
El protector de fugas incluye principalmente componentes de detección (transformador de corriente de secuencia cero), enlaces intermedios (incluidos amplificadores, comparadores, disparadores, etc.). ), componentes de accionamiento (interruptor maestro) y componentes de prueba.
Diagrama esquemático del principio de funcionamiento del protector de fugas en el sistema de alimentación trifásico de cuatro hilos. TA es el transformador de corriente de secuencia cero, GF es el interruptor principal y TL es la bobina de disparo en paralelo del interruptor principal.
Cuando el circuito protegido funciona normalmente y no hay fugas ni descargas eléctricas, la ley de Kirchhoff muestra que la suma fasorial de la corriente que pasa por el lado primario del TA es igual a cero. Es decir, no se genera fuerza electromotriz inducida en el lado secundario del TA, el protector de fugas no funciona y el sistema mantiene el suministro de energía normal.
Cuando el circuito protegido tiene una fuga o alguien recibe una descarga eléctrica, debido a la existencia de una corriente de fuga, la suma fasor de la corriente de cada fase que fluye por el lado primario del TA ya no es igual a cero, lo que resulta en una corriente de fuga Ik.
Aparece un flujo magnético alterno en el núcleo de hierro. Bajo la acción del flujo magnético alterno, se genera una fuerza electromotriz inducida en la bobina secundaria de TL y la señal de fuga se procesa y compara a través del enlace intermedio. Cuando se alcanza el valor predeterminado, la bobina de disparo en paralelo TL del interruptor principal se activa, lo que hace que el interruptor principal GF se dispare automáticamente, cortando la corriente de falla y realizando la protección.
El principio de funcionamiento del protector de fugas utilizado en circuitos monofásicos y sistemas trifásicos de tres hilos es el mismo y no se describirá nuevamente.
2 Alcance de instalación de protectores contra fugas
La norma nacional GB13955292 "Instalación y uso de protectores contra fugas" emitida por la Oficina Estatal de Supervisión Técnica en 1992 unificó la instalación de protectores contra fugas en zonas urbanas. y zonas rurales de todo el país.
2.1 Equipos y lugares donde se deben instalar protectores de fugas (interruptores de fugas).
(1) Equipos eléctricos móviles y herramientas eléctricas portátiles pertenecientes a la Clase I (Protección contra descargas eléctricas para productos eléctricos Clase I, es decir, el producto no solo depende del aislamiento básico del equipo, pero también incluye una precaución de seguridad adicional, como la conexión a tierra de la carcasa del producto);
(2) Equipos eléctricos instalados en lugares hostiles como la humedad y la corrosión;
(3) Construcción eléctrica maquinaria y equipos en obras de construcción;
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(4) Equipos eléctricos temporales
(5) Circuitos de enchufes en habitaciones de hoteles, restaurantes y casas de huéspedes;
(6) Agencias gubernamentales, escuelas, empresas, circuitos de enchufes en edificios residenciales y otros;
(7) Equipos de iluminación subacuática para piscinas, fuentes y baños;
(8) Líneas de suministro de energía y equipos instalados en el agua;
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(9) Equipos eléctricos y médicos en hospitales que están en contacto directo con el cuerpo humano;
(10) Otros lugares donde es necesario instalar protectores contra fugas.
2.2 Aplicación de protector de alarma de fuga
Para equipos eléctricos o lugares donde las fugas causarán accidentes o pérdidas económicas importantes, se deben instalar protectores de alarma de fuga, tales como:
(1) Iluminación de acceso e iluminación de emergencia en lugares públicos;
(2) Elevadores y equipos contra incendios para garantizar la seguridad de los lugares públicos;
(3) Suministro de energía para incendios equipos de protección, como dispositivos de alarma contra incendios, bombas contra incendios, iluminación de escaleras de incendios, etc.
(4) Fuente de alimentación para alarmas antirrobo.
(5) Otros equipos especiales y lugares donde no se permiten cortes de energía.
3 Selección de la corriente nominal de fuga del protector contra fugas
Es muy importante seleccionar correcta y razonablemente la corriente nominal de operación de fuga del protector contra fugas: Por un lado, cuando se produce una descarga eléctrica o la corriente de fuga excede el valor permitido. Cuando el protector de fugas puede operar selectivamente, por otro lado, el protector de fugas no debe operar bajo una corriente de fuga normal para evitar pérdidas económicas innecesarias causadas por la interrupción del suministro de energía.
La corriente operativa de fuga nominal del protector de fugas debe cumplir las tres condiciones siguientes:
(1) Para garantizar la seguridad personal, la corriente de fuga nominal no debe ser mayor que la del cuerpo humano. el valor de corriente de seguridad, reconocido internacionalmente, es de 30 mA
(2) Para garantizar un funcionamiento confiable de la red eléctrica, la corriente de fuga nominal debe evitar la corriente de fuga normal de la red eléctrica de bajo voltaje <; /p>
(3) Para garantizar la selectividad de la protección multinivel, la corriente nominal de acción de fuga del siguiente nivel debe ser menor que la corriente nominal de acción de fuga del nivel anterior, y la corriente nominal de acción de fuga de cada nivel debe tener una diferencia de pasos de 112 a 215 veces.
El protector de fuga primario se instala en la salida del lado de bajo voltaje del transformador de distribución.
Este nivel de protección tiene líneas largas y una gran corriente de fuga, y su corriente de fuga nominal no supera los 100 mA cuando no existe una protección multinivel perfecta.
Perfecta protección multinivel, la pequeña corriente de fuga de la red eléctrica es de 75 mA en temporada sin lluvias y de 200 mA en temporada de lluvias; la red eléctrica con corriente de fuga grande es de 100 mA en temporada sin lluvias y de 300 mA en temporada de lluvias.
El protector de fuga secundario se instala en la salida de la línea secundaria. La línea protegida es corta, el consumo de energía es pequeño y la corriente de fuga es pequeña. La corriente operativa de fuga nominal del protector de fugas debe estar entre la corriente operativa de fuga nominal de los protectores superior e inferior, generalmente 30 ~ 75 mA.
El protector de fugas de tres niveles se utiliza para proteger uno o varios equipos eléctricos. Es un dispositivo de protección que evita directamente que las personas sufran descargas eléctricas. El consumo de energía de las líneas y equipos protegidos es pequeño y la corriente de fuga es pequeña y generalmente no excede los 100 mA. Se recomienda elegir un protector de fugas con una corriente operativa nominal de 30 mA y un tiempo de funcionamiento inferior a 0,11 s.
4 Método de conexión correcto del protector contra fugas
El sistema TN significa que el punto neutro de bajo voltaje de la red de distribución está directamente conectado a tierra y las partes conductoras expuestas del equipo eléctrico están conectadas a este punto de tierra a través de cables de protección.
El sistema TN se puede dividir en:
La línea de neutro y la línea de protección de todo el sistema TN2S están separadas.
La línea de neutro y la línea de protección del sistema TN2C están integradas.
La parte frontal de la línea troncal del sistema TN2C2S se utiliza para la línea de protección y la línea de neutro, y esta última parte está separada.
El punto neutro en el lado de baja tensión de la red de distribución del sistema TT está directamente conectado a tierra, y las partes conductoras expuestas del equipo eléctrico están directamente conectadas a tierra a través del cable de protección.
Al instalar varios métodos de conexión de protectores de fugas en sistemas TN y TT, se debe distinguir estrictamente la línea neutra N y la línea de protección PE. El cable neutro de un protector contra fugas de tres, cuatro o cuatro polos debe conectarse a la entrada del protector, independientemente de si se utiliza el cable neutro del lado de carga. El cable neutro que pasa a través del protector de fugas no se debe utilizar como cable de protección y no se debe conectar a tierra ni conectar repetidamente a partes conductoras expuestas del equipo; el cable de protección no se debe conectar al protector de fugas.