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El principio de funcionamiento del protector de fuga

El principio de funcionamiento del protector de fuga

1. ¿Qué es un protector de fuga?
Respuesta: El protector de fuga (interruptor de protección de fuga) es un dispositivo de seguridad eléctrica. El protector de fuga se instala en el circuito de bajo voltaje. Cuando se producen fugas y descarga eléctrica, y se alcanza el valor de corriente operativa limitado por el protector, actuará inmediatamente y desconectará automáticamente la fuente de alimentación dentro de un tiempo limitado para la protección.
2. ¿Cuál es la estructura del protector de fuga?
Respuesta: El protector de fuga se compone principalmente de tres partes: el elemento de detección, el enlace de amplificación intermedio y el actuador operativo. ① Elemento Detection. Consiste en transformadores de secuencia cero, que detectan la corriente de fuga y envían señales. ② Agrandar el enlace. Amplifique la señal de fuga débil y forme un protector electromagnético y un protector electrónico de acuerdo con diferentes dispositivos (la parte amplificadora puede usar dispositivos mecánicos o dispositivos electrónicos). ③ Cuerpo ejecutivo. Después de recibir la señal, el interruptor principal se cambia de la posición cerrada a la posición abierta, cortando así la fuente de alimentación, que es el componente de disparo para que el circuito protegido se desconecte de la cuadrícula de alimentación.
3. ¿Cuál es el principio de funcionamiento del protector de fuga?
respuesta:
① Cuando se filtra el equipo eléctrico, hay dos fenómenos anormales:
Primero, se destruye el equilibrio de la corriente trifásica y se produce la corriente de secuencia cero;
El segundo es que hay un voltaje en el suelo en la carcasa de metal no cargada en condiciones normales (en condiciones normales, la carcasa de metal y el suelo tienen un potencial cero).
②La función del transformador de corriente de secuencia cero El protector de fuga obtiene una señal anormal a través de la detección del transformador de corriente, que se convierte y transmite a través del mecanismo intermedio para hacer que el actuador actúe, y la fuente de alimentación se desconecta a través del dispositivo de conmutación. La estructura del transformador actual es similar a la del transformador, que consiste en dos bobinas que están aisladas entre sí y se enrollan en el mismo núcleo. Cuando la bobina primaria tiene corriente residual, la bobina secundaria inducirá la corriente.
③ El principio de trabajo del protector de fuga El protector de fuga se instala en la línea, la bobina primaria está conectada con la línea de la red eléctrica y la bobina secundaria está conectada con la liberación en el protector de fuga. Cuando el equipo eléctrico está en funcionamiento normal, la corriente en la línea está en un estado equilibrado, y la suma de los vectores actuales en el transformador es cero (la corriente es un vector con una dirección, como la dirección de salida de salida "+", la dirección de retorno es "-", en las corrientes que van y hacia adelante en el transformador en el transformador y es igual a la magnitud en la dirección en la dirección, y la ofensiva positiva y negativa entre sí). Dado que no hay corriente residual en la bobina primaria, no se inducirá la bobina secundaria, y el dispositivo de conmutación del protector de fuga funciona en un estado cerrado. Cuando se produce fugas en la carcasa del equipo y alguien la toca, se genera una derivación en el punto de falla. Esta corriente de fuga se basa a través del cuerpo humano, la Tierra y vuelve al punto neutral del transformador (sin transformador de corriente), lo que hace que el transformador fluya dentro y fuera. La corriente está desequilibrada (la suma de los vectores actuales no es cero), y la bobina primaria genera corriente residual. Por lo tanto, se inducirá la bobina secundaria, y cuando el valor actual alcance el valor de corriente operativo limitado por el protector de fuga, el interruptor automático se disparará y la energía se cortará.

4. ¿Cuáles son los principales parámetros técnicos del protector de fuga?
Respuesta: Los principales parámetros de rendimiento operativo son: corriente de funcionamiento de fuga nominal, tiempo de funcionamiento de fuga nominal, corriente no operativa de fuga nominal. Otros parámetros incluyen: frecuencia de potencia, voltaje nominal, corriente nominal, etc.
① Corriente de fuga relacionada con el valor actual del protector de fuga para operar en condiciones especificadas. Por ejemplo, para un protector de 30 mA, cuando el valor de corriente entrante alcanza los 30 mA, el protector actuará para desconectar la fuente de alimentación.
② El tiempo de acción de fuga nominal se refiere al tiempo desde la aplicación repentina de la corriente de acción de fuga nominal hasta que el circuito de protección esté cortado. Por ejemplo, para un protector de 30 mA × 0.1s, el tiempo desde el valor actual que alcanza los 30 mA hasta la separación del contacto principal no excede los 0.1s.
③ La corriente no operativa de fuga nominal en las condiciones especificadas, el valor actual del protector de fuga no operativo generalmente debe seleccionarse como la mitad del valor de corriente de fuga. Por ejemplo, un protector de fuga con una corriente de fuga de 30 mA, cuando el valor de corriente está por debajo de 15 mA, el protector no debe actuar, de lo contrario es fácil funcionar mal debido a una sensibilidad demasiado alta, lo que afecta el funcionamiento normal de los equipos eléctricos.
④ Otros parámetros, como: frecuencia de potencia, voltaje nominal, corriente nominal, etc., al elegir un protector de fuga, deben ser compatibles con el circuito y el equipo eléctrico utilizado. El voltaje de trabajo del protector de fuga debe adaptarse al voltaje nominal del rango de fluctuación normal de la red eléctrica. Si la fluctuación es demasiado grande, afectará el funcionamiento normal del protector, especialmente para productos electrónicos. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación es más bajo que el voltaje de trabajo nominal del protector, se negará a actuar. La corriente de trabajo nominal del protector de fuga también debe ser consistente con la corriente real en el circuito. Si la corriente de trabajo real es mayor que la corriente nominal del protector, causará sobrecarga y hará que el protector funcione mal.
5. ¿Cuál es la función protectora principal del protector de fuga?
Respuesta: El protector de fuga proporciona principalmente protección de contacto indirecta. Bajo ciertas condiciones, también se puede utilizar como protección complementaria para el contacto directo para proteger los accidentes de descarga eléctrica potencialmente fatales.
6. ¿Qué es el contacto directo y la protección de contacto indirecto?
Respuesta: Cuando el cuerpo humano toca un cuerpo cargado y hay corriente que pasa a través del cuerpo humano, se llama descarga eléctrica para el cuerpo humano. Según la causa de la descarga eléctrica del cuerpo humano, se puede dividir en descarga eléctrica directa y descarga eléctrica indirecta. La descarga eléctrica directa se refiere a la descarga eléctrica causada por el cuerpo humano que toca directamente el cuerpo cargado (como tocar la línea de fase). La descarga eléctrica indirecta se refiere a la descarga eléctrica causada por el cuerpo humano que toca un conductor de metal que no se carga en condiciones normales, pero se carga en condiciones de falla (como tocar la carcasa de un dispositivo de fuga). Según las diferentes razones de la descarga eléctrica, las medidas para evitar la descarga eléctrica también se dividen en: protección directa de contacto y protección de contacto indirecto. Para la protección directa de contacto, generalmente se pueden adoptar medidas como aislamiento, cubierta protectora, valla y distancia de seguridad; Para la protección de contacto indirecto, generalmente se pueden adoptar medidas como la conexión a tierra protectora (que se conecta a cero), el corte protector y el protector de fuga.
7. ¿Cuál es el peligro cuando el cuerpo humano está electrocutado?
Respuesta: Cuando el cuerpo humano se electrocuta, cuanto mayor sea la corriente que fluye hacia el cuerpo humano, cuanto más larga dura la corriente de fase, más peligroso es. El grado de riesgo se puede dividir aproximadamente en tres etapas: percepción - escape - fibrilación ventricular. ① Etapa de percepción. Debido a que la corriente de paso es muy pequeña, el cuerpo humano puede sentirla (generalmente más de 0.5 mA), y no plantea ningún daño al cuerpo humano en este momento; ② deshacerse del escenario. Se refiere al valor de corriente máxima (generalmente mayor a 10 mA) del que una persona puede deshacerse de cuándo el electrodo se electrocuta a mano. Aunque esta corriente es peligrosa, puede deshacerse de ella por sí misma, por lo que básicamente no constituye un peligro fatal. Cuando la corriente aumenta a un cierto nivel, la persona que se electrocutó sostendrá el cuerpo cargado fuertemente debido a la contracción muscular y el espasmo, y no puede deshacerse de él solo. ③ Etapa de fibrilación ventricular. Con el aumento de la corriente y el tiempo de descarga eléctrica prolongada (generalmente mayor a 50 mA y 1s), se producirá fibrilación ventricular, y si la fuente de alimentación no se desconecta de inmediato, provocará la muerte. Se puede ver que la fibrilación ventricular es la principal causa de muerte por electrocución. Por lo tanto, la protección de las personas a menudo no es causada por la fibrilación ventricular, como base para determinar las características de protección de la descarga eléctrica.
8. ¿Cuál es la seguridad de "30MA · S"?
Respuesta: a través de una gran cantidad de experimentos y estudios animales, se ha demostrado que la fibrilación ventricular no solo está relacionada con la corriente (i) que pasa a través del cuerpo humano, sino que también se relaciona con el tiempo (t) que la corriente dura en el cuerpo humano, es decir, la cantidad eléctrica segura Q = I × t para determinar, generalmente 50 mA s. Es decir, cuando la corriente no es más de 50 mA y la duración de la corriente está dentro de 1S, la fibrilación ventricular generalmente no ocurre. Sin embargo, si se controla de acuerdo con 50 mA · s, cuando el tiempo de encendido es muy corto y la corriente de paso es grande (por ejemplo, 500 mA × 0.1s), todavía existe el riesgo de causar fibrilación ventricular. Aunque menos de 50 mA · s no causará la muerte por electrocución, también hará que la persona electrocutada pierda el conocimiento o cause un accidente de lesión secundaria. La práctica ha demostrado que el uso de 30 mAs como la característica de acción del dispositivo de protección de la descarga eléctrica es más adecuado en términos de seguridad en el uso y la fabricación, y tiene una tasa de seguridad de 1.67 veces en comparación con 50 mA s (k = 50/30 = 1.67). Se puede ver desde el límite de seguridad de "30 mA · s" que incluso si la corriente alcanza los 100 mA, siempre que el protector de fugas funcione dentro de los 0.3s y corta el suministro de energía, el cuerpo humano no causará peligro fatal. Por lo tanto, el límite de 30MA · S también se ha convertido en la base para la selección de productos protector de fugas.

9. ¿Qué equipo eléctrico debe instalarse con protectores de fuga?
Respuesta: Todos los equipos eléctricos en el sitio de construcción deben estar equipados con un dispositivo de protección de fugas en el extremo de la cabeza de la línea de carga del equipo, además de estar conectado a cero para protección:
① Todos los equipos eléctricos en el sitio de construcción deben estar equipados con protectores de fuga. Debido a la construcción al aire libre, un entorno húmedo, al cambio de personal y la gestión de equipos débiles, el consumo de electricidad es peligroso y se requiere todos los equipos eléctricos para incluir equipos de energía e iluminación, equipos móviles y fijos, etc. Ciertamente no incluye equipos alimentados por voltaje seguro y transformadores de aislamiento.
② Las medidas originales de cero protectores (conexión a tierra) aún no se cambian según sea necesario, que es la medida técnica más básica para el uso seguro de electricidad y no se puede eliminar.
③ El protector de fuga se instala en el extremo de la cabeza de la línea de carga del equipo eléctrico. El propósito de esto es proteger el equipo eléctrico y al mismo tiempo proteger las líneas de carga para evitar accidentes de descarga eléctrica causados ​​por daños en el aislamiento de línea.
10. ¿Por qué se instala un protector de fuga después de que la protección está conectada a la línea cero (conexión a tierra)?
Respuesta: No importa si la protección está conectada a cero o la medida de conexión a tierra, su rango de protección es limitado. Por ejemplo, la "conexión cero de protección" es conectar la carcasa de metal del equipo eléctrico a la línea cero de la red eléctrica e instalar un fusible en el lado de la fuente de alimentación. Cuando el equipo eléctrico toca la falla de la carcasa (una fase toca la carcasa), se forma un cortocircuito monofásico de la línea cero relativa. Debido a la gran corriente de cortocircuito, el fusible se sopla rápidamente y la fuente de alimentación se desconecta para la protección. Su principio de trabajo es cambiar la "falla de shell" a "falla de cortocircuito monofásico", a fin de obtener un gran seguro de corte actual de cortocircuito. Sin embargo, las fallas eléctricas en el sitio de construcción no son frecuentes, y a menudo se producen fallas de fuga, como las fugas causadas por la humedad del equipo, la carga excesiva, las largas colas, el aislamiento del envejecimiento, etc. Estos valores de corriente de fuga son pequeños y el seguro no se puede cortar rápidamente. Por lo tanto, la falla no se eliminará automáticamente y existirá durante mucho tiempo. Pero esta corriente de fuga plantea una seria amenaza para la seguridad personal. Por lo tanto, también es necesario instalar un protector de fuga con mayor sensibilidad para la protección complementaria.
11. ¿Cuáles son los tipos de protectores de fuga?
Respuesta: El protector de fuga se clasifica de diferentes maneras para cumplir con la selección del uso. Por ejemplo, de acuerdo con el modo de acción, se puede dividir en el tipo de acción de voltaje y el tipo de acción de corriente; Según el mecanismo de acción, hay tipo de interruptor y tipo de retransmisión; Según el número de polos y líneas, hay un solo polo de dos hilos, dos polos y dos polos de tres hilos, etc. Los siguientes se clasifican de acuerdo con la sensibilidad de la acción y el tiempo de acción: ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① ① DEBIDA DE LA SENSIBICIÓN DE ACCIÓN. Sensibilidad media: 30 ~ 1000MA; Baja sensibilidad: por encima de 1000 mA. ②Ayos para el tiempo de acción, se puede dividir en: Tipo rápido: el tiempo de acción de fuga es inferior a 0.1s; Tipo de retraso: el tiempo de acción es mayor que 0.1s, entre 0.1-2s; Tipo de tiempo inverso: a medida que aumenta la corriente de fuga, el tiempo de acción de fuga disminuye pequeño. Cuando se usa la corriente de funcionamiento de fuga nominal, el tiempo de funcionamiento es 0.2 ~ 1s; Cuando la corriente operativa es 1.4 veces la corriente operativa, es 0.1, 0.5s; Cuando la corriente operativa es 4.4 veces la corriente operativa, es inferior a 0.05s.
12. ¿Cuál es la diferencia entre los protectores de fuga electrónicos y electromagnéticos?
Respuesta: El protector de fuga se divide en dos tipos: tipo electrónico y tipo electromagnético de acuerdo con diferentes métodos de disparo: ① Electromagnético Tipo de disparo Protector de fuga, con el dispositivo de disparo electromagnético como mecanismo intermedio, cuando se produce la corriente de fuga, el mecanismo se dispara y el suministro de alimentación se desconecta. Las desventajas de este protector son: requisitos de procesos de fabricación de alto costo y complicados. Las ventajas son: los componentes electromagnéticos tienen una fuerte resistencia anti-interferencia y choque (choques de sobrecorriente y sobretensión); No se requiere una fuente de alimentación auxiliar; Las características de fuga después de voltaje cero y falla de fase permanecen sin cambios. ② El protector de fuga electrónico utiliza un amplificador de transistores como mecanismo intermedio. Cuando se produce una fuga, el amplificador lo amplifica y luego se transmite al relé, y el relé controla el interruptor para desconectar la fuente de alimentación. Las ventajas de este protector son: alta sensibilidad (hasta 5 mA); Pequeño error de configuración, proceso de fabricación simple y bajo costo. Las desventajas son: el transistor tiene una capacidad débil para resistir los choques y tiene poca resistencia a la interferencia ambiental; Necesita una fuente de alimentación de trabajo auxiliar (los amplificadores electrónicos generalmente necesitan una fuente de alimentación de CC de más de diez voltios), de modo que las características de fuga se ven afectadas por la fluctuación del voltaje de trabajo; Cuando el circuito principal está fuera de fase, se perderá la protección del protector.
13. ¿Cuáles son las funciones de protección del interruptor de circuito de fuga?
Respuesta: El protector de fuga es principalmente un dispositivo que proporciona protección cuando el equipo eléctrico tiene una falla de fuga. Al instalar un protector de fuga, se debe instalar un dispositivo de protección contra sobrecorriente adicional. Cuando un fusible se usa como protección contra cortocircuitos, la selección de sus especificaciones debe ser compatible con la capacidad de encendido del protector de fuga. En la actualidad, el interruptor de circuito de fuga que integra el dispositivo de protección de fuga y el interruptor de alimentación (interruptor automático de aire) se usa ampliamente. Este nuevo tipo de interruptor de alimentación tiene las funciones de protección contra cortocircuito, protección contra sobrecarga, protección de fugas y protección contra la suboltaje. Durante la instalación, el cableado se simplifica, el volumen de la caja eléctrica se reduce y la gestión es fácil. El significado del modelo de placa de identificación del interruptor de circuito de corriente residual es el siguiente: preste atención al usarlo, debido a que el interruptor de circuito de corriente residual tiene múltiples propiedades de protección, cuando se produce un viaje, la causa de la falla debe identificarse claramente: cuando el interruptor de circuito de corriente residual está roto debido a un circuito corto, la cubierta debe abrirse para verificar si los contactos están graves se deben ser graves quemaduras o piezas; Cuando el circuito se dispara debido a la sobrecarga, no se puede recluir de inmediato. Dado que el interruptor de circuito está equipado con un relé térmico como protección contra sobrecarga, cuando la corriente nominal es mayor que la corriente nominal, la hoja bimetálica se dobla para separar los contactos, y los contactos se pueden recluir después de que la hoja bimetálica se enfría y se restaura naturalmente a su estado original. Cuando el viaje es causado por una falla de fuga, se debe descubrir la causa y la falla se elimina antes de recluir. El cierre forzado está estrictamente prohibido. Cuando el disyuntor de fuga se rompe y viajes, el mango de tipo L está en la posición media. Cuando se vuelve a cerrar, el mango operativo debe retirarse primero (posición de ruptura), de modo que el mecanismo operativo se vuelva a recluir y luego se cierre hacia arriba. El interruptor de circuito de fuga se puede usar para conmutar electrodomésticos con gran capacidad (más de 4.5kW) que no se operan con frecuencia en líneas eléctricas.
14. ¿Cómo elegir un protector de fuga?
Respuesta: La elección del protector de fuga debe seleccionarse de acuerdo con el propósito de las condiciones de uso y operación:
Elija según el propósito de la protección:
① con el propósito de prevenir la descarga eléctrica personal. Instalado al final de la línea, seleccione un protector de fuga de alta sensibilidad y de tipo rápido.
② Para las líneas de ramas utilizadas junto con la conexión a tierra del equipo con el fin de prevenir la descarga eléctrica, usar protectores de fuga de tipo rápido de sensibilidad media.
③ Para la línea del tronco con el fin de prevenir el fuego causado por fugas y protección de líneas y equipos, se deben seleccionar protectores de fuga de sensibilidad media y retraso de tiempo.
Elija de acuerdo con el modo de fuente de alimentación:
① Al proteger las líneas (equipos) monofásicas (equipos), use protectores de fuga de dos hilos o dos polos.
② Al proteger las líneas trifásicas (equipos), use productos de tres polos.
③ Cuando hay productos trifásicos y monofásicos, use productos de tres hilos o cuatro polos. Al seleccionar el número de polos del protector de fuga, debe ser compatible con el número de líneas de la línea a proteger. El número de polos del protector se refiere al número de cables que pueden desconectarse por los contactos internos del interruptor, como un protector de tres polos, lo que significa que los contactos del interruptor pueden desconectar tres cables. Los protectores de tres hilos de dos hilos y tres hilos de dos polos, tienen un cable neutral que pasa directamente a través del elemento de detección de fugas sin estar desconectados. Línea de trabajo cero, este terminal está estrictamente prohibido para conectarse con la línea PE. Cabe señalar que el protector de fuga de tres polos no debe usarse para equipos eléctricos de dos fases (o de tres hilos monofásicos). Tampoco es adecuado para usar el protector de fuga de cuatro polos para equipos eléctricos de tres hilos trifásicos. No se permite reemplazar el protector de fuga de cuatro polos trifásicos con un protector de fuga de tres fases de tres fase.
15. De acuerdo con los requisitos de la distribución de energía graduada, ¿cuántas configuraciones debe tener la caja eléctrica?
Respuesta: El sitio de construcción generalmente se distribuye de acuerdo con tres niveles, por lo que las cajas eléctricas también deben establecerse de acuerdo con la clasificación, es decir, debajo del cuadro de distribución principal, hay una caja de distribución y una caja de interruptor se encuentra debajo del cuadro de distribución, y el equipo eléctrico está debajo del cuadro de interruptor. . El cuadro de distribución es el enlace central de transmisión y distribución de potencia entre la fuente de alimentación y el equipo eléctrico en el sistema de distribución. Es un dispositivo eléctrico especialmente utilizado para la distribución de energía. Todos los niveles de distribución se llevan a cabo a través del cuadro de distribución. El cuadro de distribución principal controla la distribución de todo el sistema, y ​​el cuadro de distribución controla la distribución de cada rama. El cuadro de interruptor es el final del sistema de distribución de energía, y más abajo es el equipo eléctrico. Cada equipo eléctrico está controlado por su propia caja de interruptor dedicada, implementando una máquina y una puerta. No use un cuadro de interruptor para varios dispositivos para evitar accidentes incorrectos; Tampoco combine el control de potencia y iluminación en una caja de interruptor para evitar que la iluminación se vea afectada por fallas de la línea de alimentación. La parte superior de la caja de interruptor está conectada a la fuente de alimentación y la parte inferior está conectada al equipo eléctrico, que con frecuencia funciona y es peligroso, y debe prestarse atención. La selección de componentes eléctricos en la caja eléctrica debe adaptarse al circuito y al equipo eléctrico. La instalación de la caja eléctrica es vertical y firme, y hay espacio para operar a su alrededor. No hay agua estancada ni artículos en el suelo, y no hay fuente de calor y vibración cerca. La caja eléctrica debe ser a prueba de lluvia y a prueba de polvo. La caja del interruptor no debe estar a más de 3 m del equipo fijo que se controlará.
16. ¿Por qué utilizar la protección graduada?
Respuesta: Porque la fuente de alimentación y distribución de bajo voltaje generalmente usan la distribución de energía graduada. Si el protector de fuga solo se instala al final de la línea (en la caja del interruptor), aunque la línea de falla se puede desconectar cuando se produce la fuga, el rango de protección es pequeño; Del mismo modo, si solo se instala la línea troncal de la rama (en el cuadro de distribución) o la línea del tronco (la caja de distribución principal) instale el protector de fuga, aunque el rango de protección es grande, si un equipo eléctrico fugas y viajes, sino que todo el sistema pierde energía, lo que no solo afecta el funcionamiento normal del equipo libre de falla, sino que también hace que no sea inveniente encontrar el accidente. Obviamente, estos métodos de protección son insuficientes. lugar. Por lo tanto, se deben conectar diferentes requisitos, como la línea y la carga, y se deben instalar protectores con diferentes características de acción de fuga en la línea principal, la línea de rama y la línea de bajo voltaje para formar una red de protección de fuga graduada. En el caso de la protección graduada, los rangos de protección seleccionados en todos los niveles deben cooperar entre sí para asegurarse de que el protector de fuga no supere la acción cuando se produce una falla de fuga o un accidente de descarga eléctrica personal al final; Al mismo tiempo, se requiere que cuando el protector de nivel inferior falle, el protector de nivel superior actuará para remediar el protector de nivel inferior. Insuficiencia accidental. La implementación de la protección graduada permite que cada equipo eléctrico tenga más de dos niveles de medidas de protección de fugas, lo que no solo crea condiciones de funcionamiento seguras para equipos eléctricos al final de todas las líneas de la red de energía de bajo voltaje, sino que también proporciona múltiples contacto directo e indirecto para la seguridad personal. Además, puede minimizar el alcance del apagón cuando ocurre una falla, y es fácil encontrar y encontrar el punto de falla, lo que tiene un efecto positivo en mejorar el nivel de consumo seguro de electricidad, reducir los accidentes de descarga eléctrica y garantizar la seguridad operativa.

 

 

 

 


Tiempo de publicación: sep-05-2022