Προστατευτική διακοπή λειτουργίας σε ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις

Ως προστατευτική διακοπή νοείται η ταχεία, για χρονικό διάστημα όχι μεγαλύτερο των 200 ms, η αυτόματη απενεργοποίηση από την πηγή ισχύος όλων των φάσεων του καταναλωτή ή τμήματος της ηλεκτρικής καλωδίωσης, εάν η μόνωση έχει καταστραφεί ή υπάρχει άλλη κατάσταση έκτακτης ανάγκης που απειλεί ένα άτομο με ηλεκτροπληξία.

Προστατευτική αυτόματη διακοπή της παροχής ρεύματος — αυτόματο άνοιγμα του κυκλώματος ενός ή περισσότερων αγωγών φάσης (και, εάν είναι απαραίτητο, του ουδέτερου αγωγού εργασίας), που πραγματοποιείται για λόγους ηλεκτρικής ασφάλειας.

Η προστατευτική αποσύνδεση μπορεί να είναι τόσο το μοναδικό και κύριο μέτρο προστασίας όσο και ένα πρόσθετο μέτρο για τα δίκτυα γείωσης και εξουδετέρωσης σε σχέση με ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση λειτουργίας έως και 1000 volt.

Καθορισμός προστατευτικής διακοπής λειτουργίας - διασφάλιση ηλεκτρικής ασφάλειας, η οποία επιτυγχάνεται με τον περιορισμό του χρόνου έκθεσης ενός ατόμου σε επικίνδυνο ρεύμα.

Ασφαλής διακοπή λειτουργίας - προστασία υψηλής ταχύτητας που εξασφαλίζει αυτόματη απενεργοποίηση της ηλεκτρικής εγκατάστασης σε περίπτωση κινδύνου ηλεκτροπληξίας σε αυτήν.Αυτός ο κίνδυνος μπορεί να προκύψει όταν:

• βραχυκύκλωμα μιας φάσης στο σώμα του ηλεκτρικού εξοπλισμού.

• με μείωση της αντίστασης μόνωσης των φάσεων σε σχέση με το έδαφος κάτω από ένα ορισμένο όριο.

• η εμφάνιση υψηλότερης τάσης στο δίκτυο.

• αγγίζοντας ένα ζωντανό μέρος που είναι ζωντανό.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, ορισμένες ηλεκτρικές παράμετροι αλλάζουν στο δίκτυο: για παράδειγμα, η τάση περίπτωσης προς γείωση, η τάση φάσης προς γείωση, η τάση μηδενικής ακολουθίας κ.λπ. Κάθε μία από αυτές τις παραμέτρους μπορεί να αλλάξει, ή μάλλον, η αλλαγή σε ένα συγκεκριμένο όριο, στο οποίο υπάρχει κίνδυνος τραυματισμού ενός ατόμου από ηλεκτρικό ρεύμα, μπορεί να χρησιμεύσει ως ώθηση που ενεργοποιεί τη λειτουργία μιας προστατευτικής συσκευής αποσύνδεσης, που είναι η αυτόματη απενεργοποίηση ενός επικίνδυνου τμήματος από το δίκτυο.

Στις τρέχουσες συσκευές, εφαρμόζεται συνήθως μια προστατευτική αλεπού διακοπής λειτουργίας τεσσάρων τύπων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων:

• Κινητές εγκαταστάσεις με απομονωμένο ουδέτερο (υπό τέτοιες συνθήκες, καταρχήν, η κατασκευή μιας πλήρους συσκευής γείωσης είναι προβληματική). Η προστατευτική αποσύνδεση χρησιμοποιείται τότε είτε μαζί με τη γείωση είτε ως ανεξάρτητο προστατευτικό μέτρο.

• Στατικές εγκαταστάσεις με απομονωμένο ουδέτερο (όπου απαιτείται προστασία των ηλεκτρικών μηχανών με τις οποίες εργάζονται άτομα).

• Κινητές και σταθερές εγκαταστάσεις με ουδέτερο οποιουδήποτε τύπου, όπου υπάρχει υψηλός βαθμός κινδύνου ηλεκτροπληξίας ή εάν η εγκατάσταση λειτουργεί σε εκρηκτικό περιβάλλον.

• Σταθερές εγκαταστάσεις με στερεό γειωμένο ουδέτερο σε ορισμένους χρήστες υψηλής ισχύος και σε απομακρυσμένους χρήστες όπου η γείωση είναι ανεπαρκής για προστασία ή όπου δεν είναι επαρκώς αποτελεσματική ως προστατευτικό μέτρο δεν παρέχουν επαρκή πολλαπλότητα ρεύματος φάσης προς γείωση.

Για να εφαρμόσετε τη λειτουργία προστασίας από το ταξίδι, χρησιμοποιήστε ειδικές συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος. Τα σχέδιά τους μπορεί να διαφέρουν, τα σχέδια εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά της προστατευμένης ηλεκτρικής εγκατάστασης, τη φύση του φορτίου, τον τρόπο ουδέτερης γείωσης κ.λπ.

Συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος — ένα σύνολο μεμονωμένων στοιχείων που αντιδρούν σε μια αλλαγή σε οποιαδήποτε παράμετρο του ηλεκτρικού δικτύου και δίνουν σήμα για την απενεργοποίηση του διακόπτη κυκλώματος Η συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος, ανάλογα με την παράμετρο που ανταποκρίνεται, μπορεί να αποδοθεί σε ένα τύπου ή άλλου, συμπεριλαμβανομένων των τύπων συσκευών που ανταποκρίνονται σε τάση πλαισίου προς γείωση, ρεύμα σφάλματος γείωσης, τάση φάσης προς γείωση, τάση μηδενικής ακολουθίας, ρεύμα μηδενικής ακολουθίας, ρεύμα λειτουργίας κ.λπ.

Εδώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ειδικά τοποθετημένο προστατευτικό ρελέ, το οποίο έχει σχεδιαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως τα εξαιρετικά ευαίσθητα ρελέ τάσης ανοικτής επαφής που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα τροφοδοσίας ενός μαγνητικού εκκινητή, ας πούμε ενός ηλεκτροκινητήρα.

Ο σκοπός ενός προστατευτικού τερματισμού λειτουργίας είναι η εφαρμογή ενός συνόλου προστασίες με μία μόνο συσκευή ή ορισμένους από τους ακόλουθους τύπους της:

• από μονοφασικές βλάβες γείωσης ή σε ηλεκτρικό εξοπλισμό που συνήθως απομονώνεται από την τάση·

• από ελλιπή βραχυκυκλώματα, όταν η μείωση της μόνωσης μιας από τις φάσεις δημιουργεί κίνδυνο τραυματισμού σε ένα άτομο.

• από τραυματισμό όταν ένα άτομο αγγίξει μία από τις φάσεις του ηλεκτρικού εξοπλισμού εάν το άγγιγμα συμβεί στην προστατευτική ζώνη της συσκευής.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι μια απλή συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος που βασίζεται σε ρελέ τάσης. Το πηνίο του ρελέ συνδέεται μεταξύ του περιβλήματος του προστατευμένου εξοπλισμού και του διακόπτη γείωσης.

Σε συνθήκες όπου το πηνίο ρελέ έχει αντίσταση πολύ υψηλότερη από αυτή του βοηθητικού ηλεκτροδίου γείωσης που βρίσκεται έξω από την προστατευτική ζώνη εκτόξευσης γείωσης, το πηνίο ρελέ K1 θα ενεργοποιηθεί από το κουτί στη γη.

Στη συνέχεια, τη στιγμή της έκτακτης διακοπής της θήκης, αυτή η τάση θα είναι μεγαλύτερη από την τάση διακοπής του ρελέ και το ρελέ θα λειτουργήσει, κλείνοντας τον διακόπτη Q1 ή ενεργοποιώντας το κύκλωμα τροφοδοσίας του μαγνητικού εκκινητή Q2 με ενεργοποίηση.

Μια άλλη επιλογή για μια απλή συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις είναι ρελέ ρεύματος (ρελέ υπερέντασης). Το πηνίο του περιλαμβάνεται στη θραύση του καλωδίου μηδενισμού, επομένως οι επαφές ανοίγουν το κύκλωμα ισχύος του μαγνητικού πηνίου εκκίνησης με τον ίδιο τρόπο, εάν το κύκλωμα ισχύος του πηνίου του διακόπτη κυκλώματος είναι κλειστό. Παρεμπιπτόντως, αντί να τυλίξετε το ρελέ, μερικές φορές μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την περιέλιξη του διακόπτη κυκλώματος ως ρελέ υπερέντασης.

Όταν η συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος τίθεται σε λειτουργία, είναι υποχρεωτικός ο έλεγχος της: πραγματοποιούνται προγραμματισμένοι πλήρεις και μερικοί έλεγχοι για να διασφαλιστεί ότι η συσκευή λειτουργεί αξιόπιστα και ότι συμβαίνουν διακοπές όταν είναι απαραίτητο.

Μία φορά κάθε τρία χρόνια, πραγματοποιείται πλήρης προγραμματισμένη επιθεώρηση, συχνά μαζί με επισκευή συνδεδεμένων κυκλωμάτων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.Η επιθεώρηση περιλαμβάνει επίσης δοκιμές μόνωσης, έλεγχο ρυθμίσεων προστασίας, δοκιμές προστατευτικών διατάξεων και γενική επιθεώρηση της συσκευής και όλων των συνδέσεων.

Όσον αφορά τις μερικές επιθεωρήσεις, πραγματοποιούνται κατά καιρούς, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες, αλλά περιλαμβάνουν: επιθεώρηση μόνωσης, γενική επιθεώρηση, δοκιμές λειτουργικής προστασίας. Εάν η προστατευτική συσκευή δεν λειτουργεί αρκετά σωστά, πραγματοποιείται πιο ενδελεχής έλεγχος χρησιμοποιώντας έναν ειδικό αλγόριθμο.

Στην εποχή μας, η προστατευτική αποσύνδεση είναι πιο διαδεδομένη σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούνται σε δίκτυα με τάση έως 1 kV με γειωμένο ή απομονωμένο ουδέτερο.

Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση έως 1 kV σε κατοικίες, δημόσια και βιομηχανικά κτίρια και σε υπαίθριες εγκαταστάσεις πρέπει, κατά κανόνα, να τροφοδοτούνται από πηγή με σταθερά γειωμένο ουδέτερο με σύστημα TN… Για προστασία από ηλεκτροπληξία σε περίπτωση έμμεσης επαφής, αυτές οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις πρέπει να αποσυνδέονται αυτόματα από την παροχή ρεύματος.

Όταν εκτελείτε αυτόματη αποσύνδεση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων με τάση έως 1 kV, όλα τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη πρέπει να συνδέονται στον ουδέτερο γειωμένο ουδέτερο της παροχής εάν χρησιμοποιείται σύστημα TN και να γειώνονται εάν χρησιμοποιούνται συστήματα IT ή TT. Σε αυτή την περίπτωση, τα χαρακτηριστικά των προστατευτικών διατάξεων και οι παράμετροι των προστατευτικών αγωγών πρέπει να συντονιστούν για να εξασφαλιστεί ο κανονικοποιημένος χρόνος αποσύνδεσης του κατεστραμμένου κυκλώματος από την προστατευτική διάταξη μεταγωγής σύμφωνα με την ονομαστική τάση φάσης του δικτύου τροφοδοσίας.

Η προστασία είναι σε εξέλιξη ειδική συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος (RCD), το οποίο, λειτουργώντας σε κατάσταση αναμονής, παρακολουθεί συνεχώς τις συνθήκες ηλεκτροπληξίας ενός ατόμου.

Τα RCD χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1 kV:

• σε κινητές εγκαταστάσεις ηλεκτρονικού ταχυδρομείου με απομονωμένο ουδέτερο (ειδικά εάν είναι δύσκολο να δημιουργηθεί συσκευή γείωσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως ανεξάρτητη προστασία όσο και σε συνδυασμό με γείωση).

• σε σταθερές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με απομονωμένο ουδέτερο για την προστασία των ηλεκτρικών μηχανών χειρός ως μοναδική προστασία και επιπλέον άλλων·

• σε συνθήκες αυξημένου κινδύνου ηλεκτροπληξίας και έκρηξης σε σταθερές και κινητές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με διαφορετικούς ουδέτερους τρόπους λειτουργίας.

• σε σταθερές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με σταθερά γειωμένο ουδέτερο σε μεμονωμένους απομακρυσμένους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας και σε καταναλωτή με υψηλή ονομαστική ισχύ, όπου η προστασία με γείωση δεν είναι επαρκώς αποτελεσματική.

Η αρχή λειτουργίας του RCD είναι ότι παρακολουθεί συνεχώς το σήμα εισόδου και το συγκρίνει με μια προκαθορισμένη τιμή (τιμή ρύθμισης). Εάν το σήμα εισόδου υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, η συσκευή ενεργοποιείται και αποσυνδέει την προστατευμένη ηλεκτρική εγκατάσταση από το δίκτυο. Ως σήματα εισόδου συσκευών υπολειπόμενου ρεύματος, χρησιμοποιούνται διάφορες παράμετροι ηλεκτρικών δικτύων, οι οποίες μεταφέρουν πληροφορίες για τις συνθήκες ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο.

Δείτε επίσης: Διακόπτης κυκλώματος, διακόπτης κυκλώματος, RCD — ποια είναι η διαφορά;