Pytanie 45
Wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe - przeznaczenie, dobór, sposób włączenia zależnie od układu sieciowego.
Wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowoprądowy służy do wyłączania obwodu w chwili pojawienia się niebezpiecznego napięcia dotykowego grożącego porażeniem.
Wyłączniki budowane są jako jedno, dwu, trójfazowe. Wyłącznik jednofazowy np. P190, składa się z właściwego modułu różnicowo-prądowego, łącznika rozłączającego tor prądowy i łącznika rozłączającego tor N. Łącznik rozłączający tor prądowy może być wyposażony w wyzwalacz magnesowy i termobimetalowy. Wówczas wyłącznik ochronny jest równocześnie wyłącznikiem nadmiarowym (np. P191).
Moduł różnicowoprądowy jest wyposażony w transformator, w którym porównuje się prądy płynące w przewodach L i N. Asymetria wywołana różnicą wektorową tych prądów, wynosząca kilka miliamperów, powoduje zadziałanie elementu wyzwalającego oraz, poprzez układ sprzęgający, rozłączenie zestyków głównych toru prądowego L i toru N. Przycisk kontrolny T umożliwia sprawdzenie zdolności wyłącznika do poprawnego działania.
W warunkach pracy niezakłóceniowej w obu przewodach płynie jednakowy prąd, ale w przeciwnych kierunkach. W rezultacie pola magnetyczne obu przewodów wzajemnie się znoszą i w uzwojeniu wtórnym nie pojawia się żaden prąd. Różnica prądów występuje w przypadku upływu prądu, spowodowanego albo pogorszeniem się izolacji zarówno przewodów instalacji, jak i przyłączonej do nich odbiorników, albo w wyniku bezpośredniego dotknięcia do przewodu fazowego. Wówczas układ prądowy zamyka się częściowo przez przewód neutralny N, a częściowo przez uszkodzoną izolację, obudowę odbiornika, a następnie przewód ochronny PE lub instalację uziemiającą.
Wyłącznik jako zabezpieczenie w ochronie przeciwporażeniowej jest wykonany w wersji podstawowej o prądzie zadziałania IΔn=30 mA. Rozwiązania o prądach 300-500 mA, reagujące na prądy upływowe i zwarciowe, służą jako zabezpieczenia przeciwpożarowe.
Obecnie są rozpowszechnione dwie konstrukcje wyłączników różnicowoprądowych, o działaniu bezpośrednim i pośrednim. Wyłączniki o działaniu bezpośrednim wymagają stosowania rdzeni o względnie dużych masach i wymiarach, wykonanych z materiałów magnetycznych o bardzo dobrych właściwościach magnetycznych, a zatem również drogich. Zastosowanie wzmacniaczy elektronicznych w wyłącznikach o działaniu pośrednim pozwoliło na znaczne ograniczenie wymagań dotyczących jakości materiałów magnetycznych oraz dowolne, bardzo proste kształtowanie charakterystyk czasowo- prądowych, głównie czułości (znamionowych prądów zadziałania) i czasów działania.
Czas działania wyłączników selektywnych przy prądzie różnicowym większym od 2IΔn nie może przekroczyć 0,2 s. Czas działania wyłączników różnicowoprądowych w wykonaniu normalnym przy prądzie różnicowym rzędu 5IΔn wynosi 10-30 ms.
Sposoby włączenia wyłącznika przeciwporażeniowego w różnych układach sieci: