כיבוי מיגון במתקני חשמל
כיבוי מגן מובן ככיבוי מהיר, לזמן שאינו עולה על 200 אלפיות השנייה, ממקור החשמל של כל השלבים של הצרכן או חלק מהחיווט החשמלי, אם הבידוד ניזוק או יש מצב חירום אחר המאיים על אדם עם מכת חשמל.
כיבוי אוטומטי מגן של ספק הכוח - פתיחה אוטומטית של המעגל של מוליך פאזה אחד או יותר (ובמידת הצורך, מוליך העבודה הנייטרלי), המתבצעת למטרת בטיחות חשמלית.
ניתוק מגן יכול להיות גם אמצעי ההגנה היחיד והעיקרי וגם אמצעי נוסף לרשתות ההארקה והניטרול בקשר למתקנים חשמליים במתח פעולה של עד 1000 וולט.
ייעוד כיבוי מגן - הבטחת בטיחות חשמלית, המושגת על ידי הגבלת זמן החשיפה של אדם לזרם מסוכן.
כיבוי בטוח - הגנה במהירות גבוהה המבטיחה כיבוי אוטומטי של מתקן החשמל במקרה של סכנת התחשמלות בו.סכנה זו יכולה להתרחש כאשר:
-
קצר חשמלי של שלב לגוף הציוד החשמלי;
-
עם ירידה בהתנגדות הבידוד של השלבים ביחס לקרקע מתחת לגבול מסוים;
-
הופעת מתח גבוה יותר ברשת;
-
נוגע בחלק חי שהוא חי.
במקרים אלה, כמה פרמטרים חשמליים משתנים ברשת: למשל מתח המתח לקרקע, מתח הפאזה לקרקע, מתח רצף האפס וכו'. ניתן לשנות כל אחד מהפרמטרים הללו, או ליתר דיוק, השינוי לגבול מסוים, שבו קיימת סכנה של פגיעה באדם מזרם חשמלי, יכול לשמש כדחף המפעיל את פעולתו של התקן מגן-ניתוק, ש הוא, כיבוי אוטומטי של קטע מסוכן מהרשת.
על המכשירים הנוכחיים מוחל בדרך כלל שועל כיבוי מגן של ארבעה סוגים של מתקנים חשמליים:
-
מתקנים ניידים עם ניטרלי מבודד (בתנאים כאלה, באופן עקרוני, בניית התקן הארקה מן המניין היא בעייתית). ניתוק מגן משמש לאחר מכן יחד עם הארקה או כאמצעי הגנה עצמאי.
-
מתקנים נייחים עם ניטרלי מבודד (שם יש צורך להגן על מכונות חשמליות איתן אנשים עובדים).
-
מתקנים ניידים ונייחים עם ניטרלי מכל סוג, בהם קיימת סכנה גבוהה להתחשמלות, או אם המתקן מופעל בסביבה נפיצה.
-
מתקנים קבועים עם נייטרלי מוארק מוצק בחלק ממשתמשי הספק גבוה ובמשתמשים מרוחקים שבהם הארקה אינה מספקת להגנה או שבהם היא אינה יעילה מספיק כאמצעי הגנה אינם מספקים ריבוי מספק של זרם פאזה לאדמה.
כדי ליישם את פונקציית הגנת הנסיעה, השתמש בהתקני זרם שיורי מיוחדים. התוכניות שלהם עשויות להיות שונות, העיצובים תלויים במאפיינים של המתקן החשמלי המוגן, באופי העומס, במצב הארקה נייטרלית וכו '.
התקן זרם שייר - קבוצה של אלמנטים בודדים המגיבים לשינוי בכל פרמטר של רשת החשמל ונותנים אות לכיבוי המפסק. ניתן לייחס את התקן זרם השייר, בהתאם לפרמטר שאליו הוא מגיב, לאחד סוג או אחר, לרבות סוגי המכשירים המגיבים למתח מסגרת לאדמה, זרם תקלת אדמה, מתח שלב לאדמה, מתח רצף אפס, זרם רצף אפס, זרם הפעלה וכו'.
ניתן להשתמש כאן בממסר מגן המותאם במיוחד, המעוצב באותו אופן כמו ממסרי מתח המגע הפתוח הרגישים ביותר הכלולים במעגל האספקה של מתנע מגנטי, למשל מנוע חשמלי.
מטרת כיבוי מגן היא להחיל מערכת הגנות עם מכשיר בודד או חלק מהסוגים הבאים שלו:
-
מתקלות הארקה חד פאזיות או לציוד חשמלי מבודד בדרך כלל ממתח;
-
מקצרים לא שלמים, כאשר הפחתת הבידוד של אחד השלבים יוצרת סיכון לפגיעה באדם;
-
מפציעה כאשר אדם נוגע באחד משלבי הציוד החשמלי אם המגע מתרחש באזור המגן של המכשיר.
דוגמה לכך היא התקן זרם שייר פשוט המבוסס על ממסר מתח. סליל הממסר מחובר בין המתחם של הציוד המוגן לבין מתג ההארקה.
בתנאים שבהם לסליל הממסר התנגדות גבוהה בהרבה מזו של אלקטרודת העזר לאדמה הממוקמת מחוץ לאזור התזת כדור הארץ המגן, סליל הממסר K1 יופעל מהקופסה לאדמה.
לאחר מכן, ברגע שבירת החירום של המקרה, מתח זה יהיה גדול יותר ממתח ההנעה של הממסר והממסר יפעל, יסגור את המפסק Q1 או מפעיל את מעגל האספקה של המתנע המגנטי Q2 על ידי טריפה.
אפשרות נוספת להתקן זרם שייר פשוט להתקנות חשמל היא ממסר נוכחי (ממסר זרם יתר). הסליל שלו כלול בהפסקה של חוט האיפוס, לכן המגעים פותחים את מעגל הכוח של סליל המתנע המגנטי באותו אופן, אם מעגל החשמל של סליל מפסק המעגל סגור. אגב, במקום לפתול את הממסר, אפשר לפעמים להשתמש בפיתול המפסק כממסר זרם יתר.
עם כניסת התקן זרם השייר לשירות, חובה לבדוק אותו: מתבצעות בדיקות מלאות וחלקיות מתוזמנות על מנת לוודא שהמכשיר פועל בצורה מהימנה ושמתרחשות הפרעות בעת הצורך.
אחת לשלוש שנים מתבצעת בדיקה מתוכננת מלאה, לרוב יחד עם תיקון מעגלים מחוברים של מתקני חשמל.הבדיקה כוללת גם בדיקות בידוד, בדיקת הגדרות מיגון, בדיקות התקני מיגון ובדיקה כללית של המכשיר וכל החיבורים.
באשר לבדיקות חלקיות, הן מבוצעות מעת לעת, בהתאם לתנאים הספציפיים, אך כוללות: בדיקת בידוד, בדיקה כללית, בדיקות מיגון תפעוליות. אם התקן המגן אינו פועל כהלכה, מתבצעת בדיקה יסודית יותר באמצעות אלגוריתם מיוחד.
בזמננו, ניתוק מגן נפוץ ביותר במתקני חשמל המשמשים ברשתות עם מתח של עד 1 קילו וולט עם נייטרלי מוארק או מבודד.
מתקני חשמל במתח של עד 1 קילו וולט במבני מגורים, ציבור ותעשייה ובמתקנים חיצוניים חייבים, ככלל, להיות מסופקים ממקור עם נייטרלי מוארק מוצק עם מערכת TN... כדי להגן מפני התחשמלות במקרה של מגע עקיף, יש לנתק מתקנים חשמליים כאלה באופן אוטומטי מאספקת החשמל.
בעת ביצוע ניתוק אוטומטי של מתקנים חשמליים במתח של עד 1 קילו וולט, יש לחבר את כל החלקים המוליכים החשופים לנייטרלי הארקה הנייטרלי של הספק אם נעשה שימוש במערכת TN, ולהארקה אם נעשה שימוש במערכות IT או TT. במקרה זה, יש לתאם את המאפיינים של התקני המגן ואת הפרמטרים של מוליכים המגן כדי להבטיח את הזמן המנורמל של ניתוק המעגל הפגום מהתקן מיתוג המגן בהתאם למתח הפאזה הנומינלי של רשת האספקה.
ההגנה בעיצומה התקן זרם שיורי מיוחד (RCD), אשר פועל במצב המתנה, עוקב באופן רציף אחר תנאי התחשמלות של אדם.
RCDs משמשים במתקני חשמל עד 1 קילו וולט:
-
בהתקנות דואר אלקטרוני ניידות עם ניטרלי מבודד (במיוחד אם קשה ליצור התקן הארקה. ניתן להשתמש בו הן כהגנה עצמאית והן בשילוב עם הארקה);
-
במתקני חשמל קבועים עם נייטרלי מבודד להגנה על מכונות חשמל ידניות כהגנה הבלעדית ובנוסף לאחרים;
-
בתנאים של סיכון מוגבר להתחשמלות ופיצוץ במתקני חשמל נייחים וניידים עם מצבים ניטרליים שונים;
-
במתקנים חשמליים נייחים עם נייטרלי מוארק היטב אצל צרכנים מרוחקים בודדים של אנרגיה חשמלית וצרכן בעל הספק נקוב גבוה, כאשר ההגנה באמצעות הארקה אינה יעילה מספיק.
עקרון הפעולה של ה-RCD הוא שהוא עוקב כל הזמן אחר אות הכניסה ומשווה אותו לערך שנקבע מראש (ערך מוגדר). אם אות הקלט חורג מהערך שנקבע, המכשיר מופעל ומנתק את המתקן החשמלי המוגן מהרשת. כאותות קלט של התקני זרם שיורי, משתמשים בפרמטרים שונים של רשתות חשמליות, הנושאים מידע על תנאי התחשמלות לאדם.
ראה גם: מפסק, מפסק, RCD - מה ההבדל?