Problemele utilizării dispozitivelor de curent rezidual (RCD)
Această secțiune discută conceptul și parametrii tehnici ai RCD. În GOST P 50807-95 (IEC 755-83) „Dispozitive de protecție differentsiialnym controlată (rezidual) curent“ 01.01.96 adoptat, un RCD nu este definit, dar este indicat (punctul 1.1) că „Prezentul standard se aplică funcţia RCDs funcționează simultan detecta valoarea de măsurare a curentului diferențial și compararea acestuia cu circuitul protejat și declanșare în afara valorii de referință curent în plus față de amplitudinea diferențial curentului de declanșare, precum și multitudinea de dispozitive, fiecare dintre care efectuează una sau două de mai sus funcții, dar care realizează împreună toate cele trei funcții ". În textul citat, în ciuda stricăciunii stilului (traducere necalificată?) Și inexactitatea formulărilor în ansamblu, structura funcțională a RCD este corect definită. Apropo, în numele acestui standard, în opinia noastră există o inexactitate - reziduală (în sursă) - înseamnă în limba engleză nu doar "rezidual", ci și "diferență". "Diferența" în limba rusă, de fapt, înseamnă "diferențial". Cuvântul "rezidual" din această aplicație pentru inginerie electrică distorsionează sensul conceptului.
Funcțional, RCD poate fi definit ca un comutator de siguranță de mare viteză care să răspundă curentului diferențial din conductorii care alimentează electricitatea instalației electrice protejate.
Structura RCD este formată din următoarele unități funcționale principale:
1. Senzor diferențial de curent.
2. Unitate de comandă cu element de prag.
3. Mecanismul executiv.
Funcția descrisă în standardul pentru măsurarea valorii curentului diferențial în dispozitivele reale este absentă, deoarece orice măsurătoare implică ieșirea rezultatului.
In majoritatea RCDs, utilizate în prezent în lume ca un senzor de curent diferențial, folosind un transformator de curent (denumit uneori aplicat unui „curent rezidual transformator“ cu trei faze circuite - TTNP, deși termenul „secvență zero“ mai adecvate pentru calcule teoretice moduri asimetrice multifazice lanțuri). Elementul de prag este, de obicei, realizat pe relee magnetoelectrice sensibile sau componente electronice.
Servomotorul include un grup de contact cu curent ridicat, cu un mecanism de antrenare.
Principiul de funcționare al RCD este explicat prin circuitul din Fig. 1.
Principiul de funcționare al RCD: 1 - senzor de curent diferențial; 2 - unitate de comandă cu element de prag; 3 - dispozitivul de acționare; 4 - circuit de testare
În modul normal, în timpul curgerii curentului de sarcină de lucru în absența diferențial (diferența) de curent - curentul de scurgere, curenții din prova și invers conductori, formând un contor inclus diferential curent primar RCD transformatorului (1) sunt egale în mărime (I1 = I2) și induce un transformator de curent miez magnetic este fluxuri magnetice vector egale, dar orientate opus F1 și F2, în care curentul din înfășurarea secundară este zero și nu determină declanșarea unitate de prag de control al elementului (2).
Schema schematică a RCD 20
Unitatea de comandă a acestui dispozitiv este realizată pe un amplificator operațional, alimentat din rețeaua protejată printr-un rezistor de balast și printr-un redresor de punte cu undă de undă de undă. Funcțiile mecanismului executiv sunt îndeplinite de întrerupătorul de serie VA-60 modernizat al fabricii de echipamente electrice de la Tiraspol. Terminarea comutatorului este înlocuirea bobinei de deblocare cu o bobină multi-rotativă cu o rezistență de 120-140 ohmi.
O diagramă schematică a părții electronice a RCD 20 este prezentată în Fig. 1.
Curentul diferențial transformat de la transformatorul de curent TA prin circuitul de filtrare protector C1, R1, VD1, VD2 este alimentat la intrarea op-ampului (OA). Capacitorul C1 servește la filtrarea interferențelor de înaltă frecvență, lanțul R1, VD1, VD2 asigură protecția op-amperilor de suprasarcini în supracurent. Amplificatorul operațional funcționează în modul comparator, pragul căruia este stabilit de rezistoarele R4 și R5. Prin lanț R6, C2, VD4, definind un timp constant RCD semnalul de declanșare de comparator este furnizat electrodul de comandă al VD10 tiristor, comutare circuitul de alimentare al QF eliberare bobina. Circuitul de alimentare al bobinei QF este creat de un redresor cu undă integrală VD6-VD10 și un rezistor de balast R2.
Dispozitivul are o serie de defecțiuni tehnice grave:
1) Ca răspuns la modul QF de circuit bobina are loc destul de mare curent - aproximativ 0,5 A. În acest caz, pe o rezistență de balast R2 putere nominală 2 watt alocat foarte mare - aproximativ 75 wați, la cea mai mică întârziere acționare a servomotorului cauzează vosplame- rezistența dispozitivului, în unele cazuri, provocând un incendiu în corpul aparatului.
2) Circuitul dispozitivului nu are circuite de stabilizare termică, prin urmare are o deviație semnificativă a pragului de declanșare atunci când temperatura se schimbă, ceea ce duce la alarme false.
3) Circuit de selecție inadecvată aprovizionare dispozitiv conduce la o prezență constantă pe elementele circuitului, în primul rând în lanțul alimentar, rețeaua electrică de tensiune 300V redresate (în condiții de urgență -
până la 500 V), care poate fi cauza distrugerii diodelor VD6-VD9, a condensatorului C1 și a altor defecte ale nodurilor. În oricare dintre aceste cazuri, dispozitivul își pierde funcționalitatea.
4) Aplicarea dispozitivului de un mod de a organiza deschiderea contactelor acționând pe conductorul neutru de eliberare de antrenare conduce la deschiderea dispozitivului outstrip în raport cu faza conductorului neutru, care este contrară cerințelor standardelor internaționale.
5) Constanta de timp a circuitului de alimentare op-AMP R8, C4 este de 0,3, ceea ce înseamnă că pentru includerea RCD cu scurgere depășește punctul setat, dispozitivul este declanșat cu o întârziere de până la propriu timp de răspuns de comutare 0,5 s.
6) În practica mondială, în această clasă de dispozitive, este adoptată numai principiul de funcționare la eliberarea releului executiv. Dispozitiv de UZO20 declanșat atunci când bobina de curent, ceea ce înseamnă că nu au proprietăți de auto-control, adică. E. de circuit defect dispozitiv electronic nu dezactivează tensiunea din instalație controlată.
7) Dispozitivul este neinvariant în ceea ce privește conexiunea la rețea și sarcina. Dacă conexiunea greșită nu este suficientă de către personalul calificat al aparatului la rețea din partea încărcăturii și apăsând butonul "Test", dispozitivul se aprinde.
8) Designul corpului dispozitivului nu respectă standardele europene. Canalul de fixare cu o lățime standard de 35 mm este decalat față de axa de simetrie cu 10 mm, ceea ce face dificilă amenajarea tablourilor de distribuție (figura 3).
Dimensiuni totale și montare: a) UZO20, UZO 2; b) RCD a standardului european
Astfel, acest dispozitiv, având astfel de dezavantaje serioase, are indicatori de fiabilitate extrem de mici, care, dată fiind scopul său de a proteja viața umană, conduc la îndoieli serioase cu privire la validitatea aplicării sale largi.
Un alt dispozitiv de oprire obișnuit, efectuat pe baza electronică, este UZO 2 fabricat de uzina Vladikavkaz "Binom". Circuitul acestui dispozitiv este prezentat în Fig. 4
În această schemă, semnalul de la transformatorul de curent și printr-un lanț de pomehozaschischayuschuyu limitarea curentului R1, C1, VD5 furnizat la intrarea de prag a dispozitivului, asamblat pe tranzistorul VT1 (KT361). Tranzistor de ieșire controlează VD7 tiristoare curent, circuitul de comutare a releului electromagnetic R. Releul F prin intermediul unor acte de tracțiune mecanică asupra mecanismului de declanșare al întrerupătorului automat VA60 serial. Acest dispozitiv este inerent inerent tuturor deficiențelor menționate mai sus ale RCD20. Mai mult, designul extrem de simplificat de circuit (dispozitiv un tranzistor și un tiristor) atrage după sine suplimentare RCD parametrii tehnici deteriorare: stabilitate termică, imunitatea la zgomot, viteză, fiabilitate. Un exemplu de performanță a moderne RCD „electronic“ este un dispozitiv de curent rezidual (Pat. US 317-18D №3953766), unul bazat pe un microprocesor, care acționează asupra dispozitivului de acționare tiristor (Fig.5).
Microprocesorul din acest dispozitiv efectuează, pe lângă amplificarea și compararea semnalului cu valoarea de referință, următoarele funcții suplimentare:
- auto-monitorizarea circuitelor electronice;
- detectarea unui semnal de scurgere a curentului de scurgere de curent continuu și pulsatoriu și netezit;
- transformator de curent dezechilibru curent de compensare;
Utilizarea unei astfel de scheme de "gândire" justifică utilizarea electronicii în această clasă de dispozitive.
Dispozitivele de închidere de protecție, independente de sursa de alimentare, sunt realizate pe elemente electromagnetice și magnetoelectrice de înaltă calitate. de regulă au mecanică de precizie.
Caracteristicile RCD-urilor "electromecanice" includ:
- utilizarea unui material special de miez al transformatorului de curent din partea caracteristicilor magnetice reglate;
- aplicarea unui zăvor de magnetoelectric cu sensibilitate ridicată;
- utilizarea unei declanșări mecanice puternice a arcului ca dispozitiv de acționare;
Folosirea acestor elemente structurale în combinație cu tehnologia de fabricație ridicată și cerințele stricte pentru parametrii tehnici fac posibilă asigurarea unor caracteristici de fiabilitate ridicate ale dispozitivelor RCD electromecanice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: