Что такое автоматический выключатель с защитой от утечки тока на землю?
Устройство защитного отключения (УЗО), также известное как выключатель утечки на землю или защитное устройство от утечки на землю, является электрическим устройством безопасности. Оно в основном используется для автоматического отключения питания с целью защиты человека от поражения электрическим током в случае возникновения утечки в оборудовании.
Некоторые автоматические выключатели утечки тока, представленные на рынке, имеют только функцию защиты от утечки тока и отключения питания и при использовании должны работать в сочетании с такими защитными элементами, как предохранители, тепловые реле и реле перегрузки по току. Конечно, некоторые автоматические выключатели утечки тока также имеют функции защиты от утечки тока, поражения электрическим током, перегрузки и короткого замыкания.
Структура ELCB
Автоматический выключатель с защитой от утечки тока представляет собой комбинацию обычного автоматического выключателя и модуля защиты от утечки тока. Подробности приведены ниже:
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель в основном состоит из контактов, системы тушения дуги, электромагнитного расцепителя, механизма передачи и изолирующего корпуса и т. д. и выполняет функции включения-выключения, управления и защиты в цепи.
Модуль защиты от утечек
Модуль защиты от утечки в основном состоит из измерительных компонентов, компонентов вычисления и усиления, компонентов выполнения операций, компонентов тестирования и т. д.
- Измерительный элемент в основном состоит из трансформаторов нулевой последовательности, которые могут обнаруживать ток утечки и посылать сигналы.
- Операционный усилитель представляет собой полный набор схемных устройств, состоящий из выпрямительного моста, тиристора, резистора, конденсатора и т. д., который может усиливать слабый ток утечки и передавать его на исполнительный механизм.
- Исполнительный механизм состоит из реле и других частей, которые после получения сигнала могут привести в действие главный выключатель для защитного отключения.
- Испытательный элемент представляет собой набор независимых цепей, состоящих из испытательных кнопок и резисторов, которые могут умело имитировать состояние утечки для проверки нормальной работы защитного устройства.
Как работает ELCB?
Как показано на рисунке ниже, это схема принципа работы ELCB.
Контакты микросхемы описаны следующим образом:
- контакт 1 — контакт триггера SCR
- контакт 2 — инвертирующий вход операционного усилителя внутри микросхемы
- контакт 3 — неинвертирующий входной контакт операционного усилителя внутри микросхемы
- контакт 4 — контакт заземления
- контакт 5 — выходной терминал операционного усилителя внутри микросхемы
- контакт 6 — токовый датчик
- контакт 7 — конденсатор задержки
Когда оборудование работает нормально, токи в фазном проводе и нейтральном проводе равны, и в это время в трансформаторе тока нет индукционного тока. Сумма векторов тока в трансформаторе равна нулю (ток является вектором направления, например, «+» в направлении оттока и «-» в направлении обратного тока. смещение).
Когда происходит утечка и ток превышает 30 мА, трансформатор тока генерирует индуцированный ток, в результате чего напряжение на выводе 2 микросхемы становится больше, чем на выводе 3, и вывод 1 микросхемы выдает высокий уровень. Тиристор срабатывает и включается после получения высокого уровня, и катушка отключения получает питание для отключения. Это принцип работы автоматического выключателя утечки на землю.
Типы УЗО
По принципу действия существует три основных типа УЗО:
Управляемый напряжением ELCB (VO-ELCB)
Этот тип УЗО работает на основе разности напряжений между фазным и нейтральным проводниками. При возникновении неисправности, вызывающей ток утечки, разность напряжений запускает УЗО, которое отключает цепь. УЗО VO обычно используются в жилых помещениях и небольших коммерческих объектах.
ЭЛКБ с токовым управлением (CO-ELCB)
CO-ELCB работают путем мониторинга дисбаланса тока между фазным и нейтральным проводниками. Когда происходит неисправность, вызывающая утечку тока, дисбаланс запускает ELCB, который отключает цепь. CO-ELCB обычно используются в крупных коммерческих и промышленных приложениях.
Устройство защитного отключения (УЗО)
RCCB — это усовершенствованный тип ELCB, который может обнаруживать как переменный, так и постоянный ток утечки. Они используют чувствительный трансформатор тока для контроля разницы тока между исходящими и возвращающимися проводниками. При обнаружении тока утечки RCCB срабатывает и прерывает цепь.
В зависимости от количества автоматических выключателей, ELCB также можно разделить на типы 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P.
1P+N Тип
Этот тип состоит из одного (1P) обычного автоматического выключателя и модуля защиты от утечки тока и имеет два набора клемм. Главная особенность устройства заключается в том, что только один полюс имеет тепломагнитную отключающую способность, а другой полюс не имеет ее и всегда находится в состоянии проводимости. Поэтому при подключении автоматического выключателя утечки типа 1P+N провод под напряжением должен быть подключен к полюсу, который может быть разорван, только в этом случае может быть гарантирована безопасность.
Чтобы предотвратить ошибки при подключении, производитель специально промаркировал клеммы. Как показано на рисунке, клемма с маркировкой N должна быть подключена к нейтральному проводу, а клемма без маркировки — к проводу под напряжением.
Тип 2P
Этот тип автоматического выключателя с защитой от утечки является наиболее широко используемым. Он представляет собой комбинацию двойного (2P) автоматического выключателя и модуля защиты от утечки и имеет два набора клемм. Оба полюса этого устройства имеют тепломагнитные функции срабатывания и отключения, поэтому нет строгого различия между положениями проводки фазного провода и нейтрального провода. Как правило, его можно устанавливать в соответствии с традициями и условиями места установки.
Тип 3P
Этот тип автоматического выключателя с защитой от утечки состоит из тройного (3P) автоматического выключателя и модуля защиты от утечки. Он используется в трехфазной сбалансированной цепи. Имеет 3 набора клемм, все три полюса могут включаться и выключаться и имеют функцию тепломагнитного срабатывания. При подключении следуйте последовательности фазных проводов A, B и C для последовательного подключения.
Тип 3P+N
Этот тип автоматического выключателя с защитой от утечки состоит из тройного (3P) автоматического выключателя и модуля защиты от утечки. Он используется в трехфазной несимметричной цепи и имеет 4 набора клемм. Подобно 1P+N, один из полюсов всегда включен и не имеет тепломагнитной отключающей способности, и производитель обозначил его буквой N (нейтральная линия). Остальные три полюса подключены последовательно в соответствии с последовательностью фазных линий A, B и C.
Тип 4P
Этот тип автоматического выключателя с защитой от утечки состоит из четырехполюсного (4P) автоматического выключателя и модуля защиты от утечки. Он применяется в трехфазной несимметричной цепи. Способность защелкиваться. В связи с технологией производства производитель установил фиксированные требования к положению доступа к нейтральной линии N, как показано на рисунке. Фазные линии A, B и C подключаются последовательно к трем другим группам клемм.
Распространенные неисправности ELCB
01: Контакты не могут быть закрыты в ручном режиме
Анализ причин:
- Устройство срабатывания при потере напряжения не имеет напряжения или катушка перегорела;
- Пружина накопителя энергии деформирована, что приводит к снижению силы закрытия;
- Сила реактивной пружины слишком велика;
- Механизм не может сброситься и сработать;
- Механизм передачи не является гибким.
Решение:
- Проверьте цепь, подайте напряжение или замените катушку;
- Замените пружину накопителя энергии;
- Перенастройте;
- Отрегулируйте поверхность контакта срабатывания до указанного значения;
- Добавьте немного моторного масла в точку передачи.
02: Контакты не могут быть замкнуты при электрическом приводе
Анализ причин:
- Рабочее напряжение питания не соответствует;
- Мощность питания недостаточна;
- Ход электромагнитного стержня недостаточен или зазор между якорем слишком велик;
- Неисправность переключателя позиционирования двигателя;
- Повреждение выпрямительной трубки или конденсатора в контроллере.
Решение:
- 1. Замените источник питания;
- Увеличьте рабочую мощность;
- Перенастройте или замените тягу или поднимите железный сердечник;
- Перенастройте рабочее положение;
- Замените выпрямительную трубку или конденсатор.
03: Однофазный контакт не может быть замкнут
Анализ причин:
- Сломана соединительная штанга автоматического выключателя;
- Угол передачи механизма токоограничивающего элемента не соответствует требованиям.
Решение:
- Заменить соединительную тягу;
- Отрегулировать в соответствии с требованиями исходных технических условий.
04: Шунтирующий выпуск не может отключить автоматический выключатель
Анализ причин:
- Короткое замыкание катушки;
- Напряжение питания слишком низкое;
- Слишком большая площадь контактной поверхности;
- Винты ослаблены.
Решение:
- Замените катушку;
- Замените или увеличьте напряжение питания;
- Перенастройте поверхность контакта срабатывания;
- Затяните винты.
05: Потеря напряжения не может вызвать срабатывание автоматического выключателя
Анализ причин:
- Пружина реактивной силы становится меньше;
- Пружина накопителя энергии становится меньше;
- Механизм застрял.
Решение:
- Отрегулируйте пружину;
- Отрегулируйте пружину накопления энергии;
- Устраните причину заклинивания.
06: При запуске двигателя отключается автоматический выключатель
Анализ причин:
- Мгновенный ток срабатывания предохранителя по перегрузке по току слишком мал;
- Защита от обрыва фазы или другие защитные действия.
Решение:
- Отрегулируйте пружину мгновенной настройки расцепителя перегрузки по току и других средств защиты;
- Если это воздушный выключатель, возможно, клапан вышел из строя или резиновая мембрана повреждена.
07: Автоматическое открытие автоматического выключателя после закрытия
Анализ причин:
- Неправильное значение длительной задержки срабатывания токового реле;
- Износ нагревательного элемента или элемента полупроводниковой схемы задержки.
Решение:
- Перенастройте устройство защиты от перегрузки по току;
- Замените поврежденные компоненты.
08: Потеря напряжения вызывает шум
Анализ причин:
- Пружина реактивной силы слишком сильная;
- На рабочей поверхности железного сердечника есть масло;
- Кольцо короткого замыкания сломано.
Решение:
- Перенастройте пружину реакции;
- Устраните загрязнение маслом;
- Замените якорь или сердечник.
09: Перегрев автоматического выключателя
Анализ причин:
- Слишком низкое контактное давление;
- Чрезмерный износ или плохой контакт на контактной поверхности;
- Соединительные винты двух проводящих частей ослаблены.
Решение:
- Отрегулируйте давление контакта или замените пружину;
- Замените контакты или очистите контактную поверхность;
- Затяните винты.
10: Неисправность вспомогательного переключателя
Анализ причин:
- Подвижный контактный мост вспомогательного выключателя застрял или отвалился;
- Приводной шток вспомогательного выключателя сломан или ролик отвалился.
Решение:
- Исправьте или переустановите контактный мост;
- Замените приводной стержень и ролик или замените весь вспомогательный выключатель.
Плюсы и минусы ELCB
Плюсы:
- Повышенная безопасность
- Быстрое время отклика
- Простая установка
- Экономичность
Недостатки:
- Ограничения чувствительности
- Возможность ложных срабатываний
- Ограниченный диапазон защиты
- Требования к техническому обслуживанию
Применение ELCB
- Жилые здания, такие как ванные комнаты, кухни и электрические водонагреватели
- Развлекательные заведения, такие как бассейны, спа-салоны и открытые рекреационные объекты
- Бытовая техника, такая как кондиционеры, холодильники, стиральные машины
- Промышленные объекты, такие как производственные предприятия, мастерские и строительные площадки
