Beschermende uitschakeling in elektrische installaties

Onder beschermende uitschakeling wordt verstaan ​​een snelle, niet langer dan 200 ms, automatische uitschakeling van de stroombron van alle fasen van de verbruiker of een deel van de elektrische bedrading, als de isolatie beschadigd is of als er een andere noodsituatie is die een persoon bedreigt met een elektrische schok.

Beschermende automatische uitschakeling van de voeding - automatische opening van het circuit van een of meer fasegeleiders (en, indien nodig, de neutrale werkende geleider), uitgevoerd met het oog op elektrische veiligheid.

Beschermende ontkoppeling kan zowel de enige als de belangrijkste beveiligingsmaatregel zijn, en een aanvullende maatregel voor de aardings- en neutralisatienetwerken in verband met elektrische installaties met een bedrijfsspanning tot 1000 volt.

Aanwijzing van beschermende uitschakeling - zorgen voor elektrische veiligheid, die wordt bereikt door de tijd van blootstelling van een persoon aan gevaarlijke stroom te beperken.

Veilige uitschakeling - snelle beveiliging die zorgt voor automatische uitschakeling van de elektrische installatie in geval van gevaar voor elektrische schokken.Dit gevaar kan optreden wanneer:

• kortsluiting van een fase naar het lichaam van elektrische apparatuur;

• met een afname van de isolatieweerstand van de fasen ten opzichte van de grond onder een bepaalde limiet;

• het verschijnen van hogere spanning in het netwerk;

• het aanraken van een actief deel dat live is.

In deze gevallen veranderen sommige elektrische parameters in het netwerk: bijvoorbeeld de spanning van de behuizing naar de aarde, de spanning van de fase naar de aarde, de spanning van de nulreeks, enz. Elk van deze parameters kan worden gewijzigd, of beter gezegd, de wijziging van een bepaalde limiet, waarbij gevaar bestaat voor verwonding van een persoon door elektrische stroom, kan dienen als een impuls die de werking van een beschermend ontkoppelapparaat activeert, dat is, automatische uitschakeling van een gevaarlijke sectie van het netwerk.

Op de huidige apparaten wordt meestal een beschermende uitschakelvos van vier soorten elektrische installaties toegepast:

• Mobiele installaties met een geïsoleerde nulleider (onder dergelijke omstandigheden is de constructie van een volwaardig aardingsapparaat in principe problematisch). Beschermende ontkoppeling wordt dan gebruikt samen met aarding of als een onafhankelijke beveiligingsmaatregel.

• Stationaire installaties met geïsoleerde nulleider (waar het nodig is om elektrische machines waarmee mensen werken te beveiligen).

• Mobiele en stationaire installaties met een nulleider van welk type dan ook, waar een hoog risico op elektrische schokken bestaat, of als de installatie wordt gebruikt in een explosieve omgeving.

• Vaste installaties met een solide geaarde nulleider bij sommige gebruikers met hoog vermogen en bij gebruikers op afstand waar aarding onvoldoende is voor bescherming of waar het niet voldoende effectief is als beveiligingsmaatregel, bieden onvoldoende veelvoud van fase-naar-aardestroom.

Gebruik speciale aardlekschakelaars om de uitschakelbeveiligingsfunctie te implementeren. Hun schema's kunnen verschillen, de ontwerpen zijn afhankelijk van de kenmerken van de beschermde elektrische installatie, van de aard van de belasting, van de modus van neutrale aarding, enz.

Reststroomapparaat - een reeks individuele elementen die reageren op een verandering in een parameter van het elektrische netwerk en een signaal geven om de stroomonderbreker uit te schakelen. Het aardlekapparaat kan, afhankelijk van de parameter waarop het reageert, worden toegeschreven aan één type of een ander, inclusief de soorten apparaten die reageren op framespanning naar aarde, aardfoutstroom, fase naar aardespanning, nulsequentiespanning, nulsequentiestroom, bedrijfsstroom, enz.

Hiervoor kan een speciaal gemonteerd beveiligingsrelais worden gebruikt, dat op dezelfde manier is ontworpen als de zeer gevoelige open-contact-spanningsrelais die zijn opgenomen in het voedingscircuit van een magnetische starter, bijvoorbeeld een elektromotor.

Het doel van een beschermende uitschakeling is het toepassen van een reeks beveiligingen met een enkel apparaat of enkele van de volgende typen:

• van enkelfasige aardfouten of elektrische apparatuur die normaal geïsoleerd is van spanning;

• van onvolledige kortsluitingen, wanneer de vermindering van de isolatie van een van de fasen een risico op letsel voor een persoon met zich meebrengt;

• van letsel wanneer een persoon een van de fasen van de elektrische apparatuur aanraakt als de aanraking plaatsvindt in de beschermende zone van het apparaat.

Een voorbeeld hiervan is een eenvoudige aardlekschakelaar op basis van een spanningsrelais. De relaisspoel is aangesloten tussen de behuizing van de beveiligde apparatuur en de aardingsschakelaar.

In omstandigheden waarin de relaisspoel een weerstand heeft die veel hoger is dan die van de hulpaardelektrode die zich buiten de beschermende aardingsspatzone bevindt, zal de relaisspoel K1 worden bekrachtigd vanuit de doos naar de aarde.

Dan, op het moment van noodonderbreking van de behuizing, zal deze spanning groter zijn dan de uitschakelspanning van het relais en zal het relais werken, waardoor de onderbreker Q1 wordt gesloten of het voedingscircuit van de magnetische starter Q2 wordt bekrachtigd door uit te schakelen.

Een andere optie voor een eenvoudige aardlekschakelaar voor elektrische installaties is huidige relais (overstroomrelais). De spoel is opgenomen in de breuk van de nuldraad, daarom openen de contacten het stroomcircuit van de magnetische startspoel op dezelfde manier als het stroomcircuit van de stroomonderbrekerspoel gesloten is. Trouwens, in plaats van het relais op te winden, kunt u soms de wikkeling van de stroomonderbreker gebruiken als overstroomrelais.

Bij ingebruikname van de aardlekschakelaar is controle verplicht: er worden geplande volledige en gedeeltelijke controles uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het apparaat betrouwbaar werkt en dat er indien nodig onderbrekingen optreden.

Eens in de drie jaar wordt een volledig geplande inspectie uitgevoerd, vaak samen met het repareren van aangesloten circuits van elektrische installaties.De keuring omvat ook isolatietesten, controle van beveiligingsinstellingen, testen van beveiligingsinrichtingen en een algemene inspectie van het apparaat en alle aansluitingen.

Wat de gedeeltelijke inspecties betreft, deze worden van tijd tot tijd uitgevoerd, afhankelijk van de specifieke omstandigheden, maar omvatten: isolatie-inspectie, algemene inspectie, operationele beschermingstests. Als het beveiligingsapparaat niet helemaal correct werkt, wordt een grondiger controle uitgevoerd met behulp van een speciaal algoritme.

In onze tijd is beschermende ontkoppeling het meest gebruikelijk in elektrische installaties die worden gebruikt in netwerken met een spanning tot 1 kV met een geaarde of geïsoleerde nulleider.

Elektrische installaties met een spanning tot 1 kV in residentiële, openbare en industriële gebouwen en buiteninstallaties moeten in de regel worden gevoed door een bron met een stevig geaarde nulleider met een TN-systeem… Ter bescherming tegen elektrische schokken bij indirect contact moeten dergelijke elektrische installaties automatisch worden losgekoppeld van het elektriciteitsnet.

Bij het uitvoeren van automatische ontkoppeling van elektrische installaties met een spanning tot 1 kV, moeten alle blootliggende geleidende delen worden aangesloten op de neutraal geaarde nulleider van de voeding als een TN-systeem wordt gebruikt, en geaard als IT- of TT-systemen worden gebruikt. In dit geval moeten de kenmerken van de beveiligingsapparaten en de parameters van de beschermende geleiders worden gecoördineerd om de genormaliseerde ontkoppelingstijd van het beschadigde circuit van het beveiligingsschakelapparaat te waarborgen in overeenstemming met de nominale fasespanning van het voedingsnetwerk.

Er wordt aan bescherming gewerkt speciaal aardlekschakelaar (RCD), die in de stand-bymodus continu de toestand van de elektrische schok van een persoon bewaakt.

Aardlekschakelaars worden gebruikt in elektrische installaties tot 1 kV:

• in mobiele e-mailinstallaties met een geïsoleerde nulleider (vooral als het moeilijk is om een ​​aardingsapparaat te maken. Het kan zowel als onafhankelijke beveiliging als in combinatie met aarding worden gebruikt);

• in vaste elektrische installaties met een geïsoleerde nulleider voor de bescherming van handbediende elektrische machines als enige bescherming en naast andere;

• in omstandigheden met een verhoogd risico op elektrische schokken en explosies in stationaire en mobiele elektrische installaties met verschillende neutrale modi;

• in stationaire elektrische installaties met een stevig geaarde nulleider bij individuele verbruikers op afstand van elektrische energie en een verbruiker met een hoog nominaal vermogen, waarbij de bescherming door aarding niet voldoende effectief is.

Het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar is dat deze constant het ingangssignaal bewaakt en vergelijkt met een vooraf bepaalde waarde (ingestelde waarde). Als het ingangssignaal de ingestelde waarde overschrijdt, wordt het apparaat geactiveerd en wordt de beveiligde elektrische installatie losgekoppeld van het netwerk. Als ingangssignalen van reststroomapparaten worden verschillende parameters van elektrische netwerken gebruikt, die informatie over de toestand van elektrische schokken naar een persoon overbrengen.

Zie ook: Stroomonderbreker, stroomonderbreker, RCD - wat is het verschil?