PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu
Laboratorium Urządzeń Elektrycznych   Ćwiczenie nr 1 Temat: Badanie wyłącznika różnicowoprądowego
Rok akademicki:    2011/2012 Studia dzienne  Dzienne Nr grupy:  1/B
Uwagi:

Cel i zakres ćwiczenia

Celem wykonywanego ćwiczenia jest zbadanie zabezpieczeń różnicowoprądowych zainstalowanych w rozdzielnicy niskiego napięcia znajdującej się w pomieszczeniu laboratorium oraz zapoznanie się z obsługą i zasadą działania miernika typu MRP-110, który służy badaniu zabezpieczeń różnicowoprądowych.

Wykaz użytych przyrządów pomiarowych i urządzeń

1. dwa wyłączniki różnicowoprądowe o parametrach:

- napięcie znamionowe: U_N=230/400 V,

- prąd znamionowy: I_N=63 A,

- prąd znamionowy różnicowy wyłącznika I_∆N=0,03 A,

1. miernik do testowania wyłączników różnicowoprądowych typu MRP-110

Część teoretyczna

Informacje o zabezpieczeniu różnicowoprądowym

Wyłącznik różnicowoprądowy (czasami używany angielski skrót RDC - Residual Current Device), to zabezpieczenie elektryczne, urządzenie, które rozłącza obwód, gdy wykryje, że prąd elektryczny wypływający z obwodu nie jest równy prądowi wpływającemu. Służące do ochrony ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym przy dotyku pośrednim jak i bezpośrednim ogranicza także skutki uszkodzenia urządzeń, w tym wywołanie pożaru. Podczas normalnej pracy wektorowa suma prądów płynących przez przekładnik jest równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa). Stąd w uzwojeniu wtórnym przekładnika Ferrantiego (nawiniętym na rdzeniu) nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty (zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte. Jeśli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka do ziemi lub przez przewód PE), to wtedy suma prądów w oknie przekładnika będzie równa różna od zera. W uzwojeniu wtórnym indukuje się SEM, która powoduje przepływ prądu przez cewkę przekaźnika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole magnetyczne magnesu stałego przekaźnika. Jeśli prąd upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika (I_∆N), przekaźnik spolaryzowany zostanie otwarty zwalniając zamek i otwierając styki główne, a przez to odłączając zasilanie obwodu. Podczas testowania przycisk testujący zwiera zacisk toru fazowego wyłącznika od strony odbiornika z przewodem neutralnym od strony zasilania przez wbudowany rezystor (zwykle 10 kΩ). W ten sposób przez wyłącznik płynie tylko prąd w torze fazowym, a suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera, tak jak w przypadku upływu. Wyłącznik powinien wtedy zadziałać.

Pomiary:

Stanowisko 1

L.p.	Pomiar dla fazy początkowej prądu:	Prąd zadziałania wyłącznika I [mA]	Czas zadziałania wyłącznika [ms]
		MPI-511	MRP-110
1	0^∘	18.8	17.6
2		18.8	17.6
Wartość średnia	18.8	17.6	10
1	180^∘	18.8	17.6
2		18.8	17.6
Wartość średnia	18.8	17.6	10

Stanowisko 2

L.p.	Pomiar dla fazy początkowej prądu:	Prąd zadziałania wyłącznika I [mA]	Czas zadziałania wyłącznika [ms]
		MPI-511	MRP-110
1	0^∘	17.4	17.6
2		17.4	17.6
Wartość średnia	17.4	17.6	10
1	180^∘	17.4	17.6
2		17.4	17.6
Wartość średnia	17.4	17.6	10

Stanowisko 3

L.p.	Pomiar dla fazy początkowej prądu:	Prąd zadziałania wyłącznika I [mA]	Czas zadziałania wyłącznika [ms]
		MPI-511	MRP-110
1	0^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10
1	180^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10

Stanowisko 4

L.p.	Pomiar dla fazy początkowej prądu:	Prąd zadziałania wyłącznika I [mA]	Czas zadziałania wyłącznika [ms]
		MPI-511	MRP-110
1	0^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10
1	180^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10

Stanowisko 5

L.p.	Pomiar dla fazy początkowej prądu:	Prąd zadziałania wyłącznika I [mA]	Czas zadziałania wyłącznika [ms]
		MPI-511	MRP-110
1	0^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10
1	180^∘	24.4	23.3
2		24.4	23.3
Wartość średnia	24.4	23.3	10

Wnioski:

Wyłączniki różnicowoprądowe na wszystkich stanowiskach mają czas zadziałania 10 ms niezależnie od przyrządu jakim sporządzono pomiary . Dla przyrządu MPI-511 prądy upływnościowe zadziałania na różnych stanowiskach były różne ale wszystkie mniejsze od znamionowego pradu upływnościowego wyłącznika i czasu zadziałania wyłącznika oznacza to, że wyłącznik działa poprawnie, jest sprawny. Przy pomiarze miernikiem MRP-110 prądy upływnościowe były również różne na różnych stanowiskach. Pomiary pokazały dwa prądy zadziałania 17.6 i 23.3 mA, stanowiska były chronione przez dwa wyłączniki. Z pomiarów miernikiem MRP-110 wynika że wyłącznik zadziałał w czasie dopuszczalnym przez normę i przy prądzie upływnościowym mniejszym od znamionowego. Miernik wykazał, że wyłączniki są sprawne. Różnice w pomiarze prądu upływu na każdym stanowisku dwoma miernikami różnią się nieznacznie od siebie, spowodowane to może być błędami pomiaru mierników, różnymi rezystancjami przewodów łączeniowych mierników, zła kalibracją mierników lub różnymi prądami upływu wykrywanymi przez mierniki.