POLITECHNIKA POZNAŃSKA Instytut Aparatów i Urządzeń Rozdzielczych
Ćwiczenie nr 1 Temat: Pomiar czasów zadziałania wyłączników różnicowoprądowych typu A, G i S, przy różnych wartościach prądu uszkodzeniowego. Sprawdzanie selektywności działania wybranych par wyłączników.
Wydział: Elektryczny Kierunek: Elektrotechnika Rok akademicki: 2007/2008 Specjalność: EL-EN 4	Ćwiczenie wykonali: 1. Paweł Nowaczyk 2. Sławomir Zasadziński 3. Jakub Wróblewski 4. Bartek Włodarczyk 5. Bartek Wojciechowski 6. Błażej Szewczak	Data wykonania: 24.10.2007
				Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem tego ćwiczenia jest pomiar czasu zadziałania wyłączników różnicowoprądowych typu A, G i S przy przepływie różnych wartości skutecznych prądu sinusoidalnego uszkodzeniowego, oraz porównanie czasów zadziałania owych wyłączników.

W drugiej części ćwiczenia jest sprawdzenie, czy połączone szeregowo: A-AC; G-A; S- G wyłączają prąd różnicowy w sposób selektywny.

2. Wstęp oraz układ pomiarowy.

Pomiary zostały wykonane przy prądzie różnicowym sinusoidalnym. Wartości tych prądów są regulowane za pomocą dwóch rezystorów tzn. pierwszy R_ogr jest ustawiony na stała wartość 195,2Ω ogranicza on maksymalną wartość prądu różnicowego. Rezystancja drugiego R_AC jest zmienna i reguluje wartości prądu różnicowego.

Dla ułatwienia w tabeli zostały zestawione odpowiednie wartości rezystancji R_AC odpowiadające poszczególnym prądom różnicowym.

IΔP [mA]	30	60	100	200	300	500
RAC [Ω]	7538,1	3671,5	2124,8	969,8	578,1	268,8

Schemat pomiarowy

Pomiar czasów zadziałania wyłączników różnicowoprądowych typu A, G i S, przy różnych wartościach prądu uszkodzeniowego.

Pomiary - zestawianie w tabeli

		Typ wyłącznika
				A			G			S
IΔP	IΔP/ IΔn	czas zadziałania t			czas zadziałania t			czas zadziałania t
[mA]	-	[ms]			[ms]			[ms]
30	1	10,8	10,8	10,8	132	131	132	nie działa
średnia:		10,8			131,7			IΔP =60 nie działa
100	3,33	8,7	9,2	9	37	36	35	230	230	230
średnia:		9,0			36,0			230,0
200	6,67	8,5	8,5	8,85	26,5	29	28	118	121	120
średnia:		8,6			27,8			119,7
300	10	8,4	8,25	8,3	27	23,7	25,2	112	112	112
średnia:		8,3			25,3			112,0
500	16,67	8,25	8,25	8,25	29	26,5	27	113	113	113
średnia:		8,3			27,5			113,0

Wykres zależności t- I_ΔP

Sprawdzenie koordynacji wyłączników różnicowoprądowych.

Pomiary - zestawianie w tabeli

		Typy połączonych szeregowo wyłączników różnicowoprądowych
				A-AC			G-A			S-G
IΔP	IΔP/ IΔn	czas zadziałania t			czas zadziałania t			czas zadziałania t
[mA]	-	[ms]			[ms]			[ms]
30	1	9,8	10,4	10	10,8	10,5	10,2	132	135		132
zadziałał:		oba	A	A	A	A	A	G	G		G
średnia:		10,1			10,5			133,0
100	3,33	7,95	7,95	8,40	8,65	8,2	8,1	38		40,5		38
zadziałał:		A	A	A	A	A	A	G		G		G
średnia:		8,1			8,3			38,8
200	6,67	11,9	7,95	7,9	8,5	8,8	8,6	30		27		36
zadziałał:		oba	A	oba	A	A	A	G		G		G
średnia:		9,3			8,6			31,0
300	10	8,5	9	7,9	7,9	8,65	8,4	33		26,5		32
zadziałał:		A	oba	oba	A	A	A	G		G		G
średnia:		8,5			8,3			30,5
500	16,67	8,3	8,35	8,5	8,6	8,25	8,55	28,5		29		26,5
zadziałał:		A	A	A	A	A	A	G		G		G
średnia:		8,4			8,5			28,0

3. Wnioski

Ćwiczenie zostało wykonane poprawnie.

W pierwszej części dokonaliśmy pomiarów czasów wyłączania wyłączników różnicowoprądowych . Dla każdego z wyłączników wykonaliśmy po trzy próby wyłączenia dla danego prądu uszkodzeniowgo wyniki są zgodne z oczekiwaniami. Po wyliczeniu średniej wykonałem wykres t- I_ΔP.

Z powyższego wykresu widzimy, iż najszybciej prąd różnicowy wyłącza wyłącznik typu A dalej typu G i na końcu wyłącznik typu S jest to zgodne z założeniami, gdyż:

- A to wyłącznik bezzwłoczny;

- G to wyłącznik krótkozwłoczny ze zwłoka czasową min. 10ms;

- S to wyłącznik zwłoczny ze zwłoka czasową min. 40ms

Zauważalne jest także to, że im większy prąd uszkodzeniowy I_ΔP tym wyłączniki działają szybciej myślę, iż spowodowane jest to tym ze na magnes trwały działa większa siła a co za tym idzie szybciej „puszcza wybijak”. Nie jest to jednak funkcja liniowa i tak od ok. 10x I_ΔP zmiany czasowe prędkości wyłączenia są znikome.

W próbie wyłącznika typu S dla prądu różnicowego 30 i 60 mA wyłącznik nie zadziałał Dlaczego? Odpowiedź na pytanie jest bardzo prosta wyłącznik ten miał prąd różnicowy znamionowy I_ΔN=100mA.

Jednak po dokonaniu testu wyłącznika (przyciskiem test) również nie zadziałał tutaj już taka łatwa sprawa nie jest, ale według mnie może być po prostu uszkodzony obwód testu.

W drugiej części ćwiczenia również dokonaliśmy pomiarów czasów wyłączania wyłączników różnicowoprądowych jednak połączonych szeregowo w parach. Obserwowaliśmy, który z danej pary wyłączników zadziałał pierwszy, co pozwala dokonać oceny na selektywne działanie wyłączników.

Co do selektywności działania to widzimy, iż warunków nie spełnia połączenie wyłączników A-AC gdyż wyłączały się one zupełnie przypadkowo tzn. albo oba jednocześnie lub raz A innym razem AC. Spowodowane jest to tym, iż wyłączniki te są wyłącznikami bezzwłocznymi różniącymi się tylko kształtem prądu różnicowego.

Selektywność spełniają natomiast pary G-A oraz S-G dlatego, iż są to połączenia odpowiednio krótkozwłoczny z bezzwłocznym oraz zwłoczny selektywny z krótkozwłocznym. Wyłączniki o krótszym czasie wyłączania możemy zastosować do poszczególnych urządzeń w oddzielnych obwodach natomiast wyłącznik o dłuższym czasie wyłączenia włączamy w obwód główny. Takie połączenie pozwala (przy uszkodzeniu w jednym obwodzie) na prace reszty urządzeń włączonych w inne obwody.

---