Upload
preston-mitchell
View
93
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BANjA LUKA, 28.04.2013. ZAŠTITNI UREĐAJI DIFERENCIJALNE STRUJE– TIPOVI, APLIKACIJE I NOVITETI. Istorijat ZUDS. 1928 . Patent „Dif erencijalna zaštita sa prstenastim strujnim pretvaračem u niskonaponskom postrojenju “ 1937 . ručna izrada Paris & Co, I Δ N 10 mA - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
ZAŠTITNI UREĐAJI DIFERENCIJALNE STRUJE– TIPOVI, APLIKACIJE I NOVITETI
BANJA LUKA, 28.04.2013.
ISTORIJAT ZUDS
1928. Patent „Diferencijalna zaštita sa prstenastim strujnim
pretvaračem u niskonaponskom postrojenju“
1937. ručna izrada Paris & Co, IΔN 10 mA
Početkom 1940. VDE Haus, Berlin,
uzorak sa IΔN 80 mA
Početkom 1950. serijska proizvodnja u
Nemačkoj
1952 Prvi Schrack prototip
1954 Počela serijska proizvodnja u Schrack-u
1967 Patent i proizvodnja prvih uređaja u 45mm u Schrack-u
1980/81 Patent za otpornost na veće struje kratkog spoja
1987 Patent za vremensku zadršku
ISTORIJAT ZUDS
1. Kirchoffov zakon: I1+I2+I3+IN = 0 (1845. god.)
Suma struja koje ulaze i izlaze iz jedne tačke mora biti nula, važi i za
naizmenične struje bez obzira na talasni oblik i učestanost
PRINCIP DELOVANJA
I1 ≠ I2 => I3 ≠ 0 => isključenje
Potrošač
Mehanizam za okidanje-
elektromagnet
Feritni prsten-jezgra torusnog transformatora
I1 I2
Potrošač
NL
Kontakti sklopke
OtpornikTest taster
PRINCIP DELOVANJA
PRINCIP DELOVANJA
Poklopac
Ispitno taster
Osovina sklopke
Aktuator
PostoljeFeritna jezgra
Prekidač sklopke
Zavisi od jačine i trajanja struje
Fizičko delovanje: opekotine, razaranje tkiva
Fiziološko delovanje:
Grčenje mišića
Varijacije krvnog pritiska
Treperenje srca
Zastoj srca
L
N
PE
DELOVANJE STRUJE NA ČOVEKA
1 bez reakcije 2 detektuje se, ali bez reakcije
3 levo otpuštajuća struja- uprkos grčevima čovek se može svesno odovojiti od izvora struje
3 desno nefibrilacijska struja izaziva značajne smetnje, ali još nije smrtonosna
4 fibrilacijska struja – smrtonosna struja, srce treperi-pritisak pada
Traj
anje
u m
s
Jačina struje mA
DELOVANJE STRUJE NA ČOVEKA
Zaštita od direktnog i indirektnog dodira delova pod naponomDodir ili greška u izolaciji, pojava zemljospojne struje, ZUDS otvara krug,opasnost nestaje i pre dodira sa neispravnim objektom
Zaštita od požara (iskrenje i zagrevanje)
PRIMENA ZUDS
PRIMENA ZUDS
Dodatni primeri zaštite
Greške u ožičenju, izolaciji, vlažna okolina – ZUDS otvara krug
Residual Current Device - RCD sklopka : zaštitni uređaj diferencijalne
struje (ZUDS)
RCCB - Residual Current operated Circuit Breaker je ZUDS bez
nadstrujnog okidačaZa zaštitu od direktnog dodira i opasnih struja kroz teloZa zaštitu od indirektnog dodira tj za zaštitu od dodira delova koji su pod napon došli usled kvaraZa dodatnu zaštitu pri zatajenju primarne zaštitne mere
RCBO - Residual Current Circuit Breaker with over current protection -
ZUDS sa prekostrujnom i kratkospojnom zaštitom
VRSTE ZUDS
+ =
Vrednosti i norme-preporučene vrednosti
In 10 - 13 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 63 - 80 - 100 - 125 A
I∆n 0,01 - 0,03 - 0,1 - 0,3 - 0,5 A
I∆no = 0,5 I∆n (Stuja kvara pri kojoj još nema prorade)
Preporučena nazivna učestanost je 50 Hz
Temperatura okoline-5°C do +40°C-25°C do +40°C
ZUDS PREMA IEC/EN 61008
CE usaglašenost
Simbol položaja
ručice (uklj./isklj.)
Kataloški broj
Pokazivač položajakontakata
Oznaka tipa
Oznake priključaka
Otvori za plombiranje
Simbol za -25°C
Simbol tipa
Nazivna struja
Nazivni napon
Diferencijalna struja I∆N
Struja kratkog spoja
Šema delovanja
Oznake proizvodnje
PREDNOSTI SCHRACK ZUDS
Pokazivanje stvarnog stanja kontakata bez obzira na stanje ručice
Kontakti zatvoreni
Kontakti otvoreni
PREDNOSTI SCHRACK ZUDS
Plombiranje ručice u ON ili OFF stanju
Mogućnost plombiranja
Plombiranje priključaka pomoću posebnog poklopca istih
PREDNOSTI SCHRACK ZUDS
Standardni – opšti tip – bez kašnjenja isključenja
G tip – sa kašnjenjem isključenja minimalno 10 ms
S tip – selektivn i ZUDS sa povećanim kašnjenjem
TIPOVI ZUDS PREMA VREMENU REAG.
Maksimalna vremena isključenja prema
IEC/EN 61008.Što je veća struja greške to je brže
isključenje
Traj
anje
isk
ljuče
nja
u m
s
Struja greške I∆ I∆ 2xI∆ 5xI∆
I∆=30mA
VREME ISKLJUČENJA ZUDSVreme isključenja standardnog ZUDS sa I∆=30mA
I∆ 2xI∆ 5xI∆
I∆ 2xI∆ 5xI∆
Traj
anje
isk
ljuče
nja
u m
s
Struja greške I∆
I∆=30mA I∆=100mA
S
G
Maksimalna vremenaisključenja
Minimalna vremena neisključenja
VREME ISKLJUČENJA ZUDSVreme prorade za tipove G sa I∆=30mA, S sa I∆=100mA
Pri atmosferskim pražnjenjima struja gašenja luka prenaponske zaštite
dovodi do nepotrebne prorade standardnog ZUDS
Trajanje struje luka je max 10 ms, gasi se pri prolazu kroz 0
ZUDS tipa G ima kašnjenje isključenja od 10 ms
Otporna na 3000 A (8/20µs)
ZUDS TIPA G
Postizanje selektivnosti isključenja
Prvi ZUDS u nizu od izvora mora biti ZUDS S-tipa
I∆n prvog ZUDS od izvora mora biti min. 3xI∆n
sledećeg ZUDS
Kašnjenje isključenja min 40ms
Otporna na 5000A (8/20µs)
ZUDS TIPA S
100mA
30mA 30mA
ZUDS tipa AC reaguje samo na sinusne struje kvara
ZUDS tipa B reaguje na sinusne struje kvara kao i
na kontinualne i pulsirajuće jednosmerne struje
kvara
PODELA PREMA TALASNOM OBLIKU
ZUDS tipa A, tipa U reaguje na sinusne struje i na
pulsirajuće jednosmerne struje kvara, tip U je
namenjen za frekventne regulatore
PODELA PREMA TALASNOM OBLIKU
ZUDS tipa A,AC i U su nezavisni od mrežnog napona, elektromehaničke
sklopke. Niti za detekciju, niti za isključenje nije potreban mrežni napon,
energija diferencijalne struje pri kvaru dovoljna je za isključenje
Ovi talasni oblici struja potrošača i struja kvara će biti prepoznati
od ZUDS tipa AC, A ili B
OBLICI STRUJE KVARA I IZBOR ZUDS
Šema spoja sa mestom kvara Oblik struje potrošača Oblik struje kvara
Tiristorska
Frekvencijski upravljana
OBLICI STRUJE KVARA I IZBOR ZUDS
… a ovi samo od ZUDS tipa A ili B
Jednofazna
Mostna
Mostna, poluupravljiva
OBLICI STRUJE KVARA I IZBOR ZUDS
… a ovi samo
od tipa B Schaltung mit Fehlerstelle Form des Laststromes Form des Fehlerstromes
Jednofazna glatka
Trofazna u zvezdu
Mostna međufazna
Mostna trofazna
Norma IEC61140 dozvoljavaju za uređaje sa nazivnom strujom < 4 A struju curenja do 2 mA.
Suma struja curenja ne sme preći nivo prorade ZUDS, a to je 50% navedene diferencijalne struje korišćenog ZUDS
Mreža
NEPOŽELJNA REAGOVANJA ZUDS
Struje curenja najčešće nastaju zbog oslabljene izolacije provodnika,
prisutnosti filtera odnosno kapaciteta između linijskog provodnika i zemlje
®Rešenje: raspodela u više krugova
ID < 2 mA ID < 2 mA ID < 2 mA
ID < 2 mA ID < 2 mA ID < 2 mA
Kod posebnih spojeva ispravljača
Pri prelaznim pojavama prenapona uključenja i isključenja (visoki
napon, brze promene, prisutne smetnje)
EMC-Filteri, struje curenja visoke učestanosti
Visoke asimetrije struja uključenja
Kapacitivne struje vodova
Struje punjenja uređaja sa kondenzatorom
Grejalice: starenjem dolazi do smanjenja izolacionog otpora
NEPOŽELJNA REAGOVANJA ZUDS
Problemi kod izvoda sa frekventnim regulatorima
Brze sklopne pojave, reda 10-100ns, du/dt >5kV/us
→ visok nivo emitovanja EM smetnji
Zbog smanjenja smetnji prema mreži ugrađuju se jeftini EMC filteri spojeni u
zvezdu sa uzemljenim zvezdištem, otklanjaju smetnje ali imaju struju curenja
Struja curenja raste sa porastom učestanosti izlaznog napona
Oklopljeni kablovi motora imaju struju curenja linije prema oklopu spojenom na
potencijal zemlje
NEPOŽELJNA REAGOVANJA ZUDS
Dozemni spoj na izlazu pretvarača
Na ulazu pretvarača primeniti tip U
ili bolje tip B
Struje viših učestanosti od 100 Hz
su manje opasne za čovjeka, stoga
prag prorade može biti viši!
PRIKLJUČENJE FREKV.REG. ZUDS
Tip U je u području preko 100Hz bitno neosetljiviji i time
omogućava pouzdanost elektromotornog pogona
Priključak FR isključivo na mesto b)
prema EN50178/VDE 0160, dakle bez
kaskade ZUDS, i onda preferirano
preko tipa B
Koristiti sklopke sa kašnjenjem, tip S,
zbog prelaznih pojava priključenja FR
PRIKLJUČENJE FREKV.REG. ZUDS
B C 0 0 4 1 0 3 - - ZUDS,bez kašnjenja, 10kA, AC, 40A, 4p, 30mA
7. + 8. Br.: Posebne izvedbe
3. Br: Nazivna struja2 25 A4 40 A6 63 A8 80 A0 100 A
1. Br: Otpornost na struju kratkog spoja0 10 kA (prema IEC/EN 60898)6 6 kA (prema IEC/EN 60898)
2. Br: Aktiviranje0 AC naizmenične struje2 G/AC naizmenične struje sa kašnjenjem3 G/A pulsirajuće struje sa kašnjenjem5 A pulsirajuće struje6 S/A pulsirajuće, selektivna8 S/AC naizmenične struje, selektivna9 U za frekventne regulatore
BC: Oznaka za Schrack ZUDS tipa AC,A,U
4. Br.: Broj polova1 4polna2 2polna
5.+ 6. Br.: Nazivna diferencijalna struja03 0,03 A10 0,1 A30 0,3 A
SCHRACK KATALOŠKE OZNAKE ZUDS
RCD sklopka
Dodatak sa leve strane Dodaci sa desne strane
BD-HPomoćni kontaktiBD900002
BD-HRPomoćni kontaktiBD900022
FSADaljinski automatski uklop BD900907
PRIBOR ZUDS
Naponski nezavisna
Pokazivač nivoa struje kvara
Integrisani pomoćni kontakt za
predupozorenje
Tip A, izvedbe G i S
Testiranje 1 x godišnje
PRIORI SERIJA ZUDS
PRIORI SERIJA ZUDS
Veza pokazivača nivoa struje kvara i pomoćnog kontakta
Tip A izvedba G, kašnjenje min.10ms, otpornost na udare 3kA(8/20μs) :
40 A / 4 P / 30mA
63 A / 4 P / 30mA
80 A / 4 P / 30mA
63 A / 4 P / 300 mA
80 A / 4 P / 300 mA
PRIORI SERIJA ZUDS
Tip A izvedba S, kašnjenje min.40ms, otpornost na udare 5kA(8/20μs) :
40 A / 4 P / 300mA
63 A / 4 P / 300 mA
80 A / 4 P / 300 mA
Za primenu sa frekventnim regulatorima, tip A :
40 A / 4 p / 30mA / tip G
63 A / 4 p / 30mA / tip G
40 A / 4 p / 300mA / tip S
63 A / 4 p / 300mA / tip S
80 A / 4 p / 300mA / tip S
PRIORI SERIJA ZUDS
Za primenu u RÖNTGEN aplikacijama, otpornost na udare 3kA(8/20μs)
63 A / 4 P / 30mA
Sklopka nezavisna od mrežnog napona
Tip A, 3p+N
Indikator položaja kontakata
(crveno/zeleno)
Indikator načina isključenja:
Belo - ručno isključenje
Plavo - automatsko isključenje
RCBO-Residual Current Circuit Braker with Overcurrent Protection-
ZUDS sa nadstrujnom zaštitom
KOMBINOVANI ZAŠTITNI PREKIDAČI
Komb.zašt.prekidači sa B karakteristikom reagovanja
13 do 16A
30mA, 100mA i 300mA
KOMBINOVANI ZAŠTITNI PREKIDAČI
Komb.zašt.prekidači sa C karakteristikom reagovanja
6 do 16A
30mA, 100mA i 300mA
Komb.zašt.prekidači sa D karakteristikom reagovanja
6 do 16A
30mA, 100mA
3p+N
G
KOMBINOVANI ZAŠTITNI PREKIDAČI
Nazivne struje 6-40A
Diferencijalna struja 30 mA
Tip AC, A
Nazivni napon 230, 400 V AC(~)
Izvedba -bez kašnjenja
-sa kašnjenjem
Karakteristika reagovanja zaštite : B, C
Prekidna moć 6kA/10kA ili 10kA/15kA prema IEC 60898/60947-2
1p+N
Spektar uređaja za svaku primenu AC, A, B, U
Nazivne struje:
25, 40, 63, 80, 100, 125 A (4TE)
Tipovi G , S , standard
Stvarno pokazivanje stanja kontakata
Opsežan pribor (H,HR, FSA)
Kombinovani zaštitni prekidači 3p+N, 1p+N
ZAKLJUČNO O ZUDS
HVALA NA PAŽNJI!