ZAŠTITNI UREĐAJI DIFERENCIJALNE STRUJE– TIPOVI, APLIKACIJE I NOVITETI

1. BANjA LUKA, 28.04.2013. ZAŠTITNI UREĐAJI DIFERENCIJALNE STRUJE– TIPOVI, APLIKACIJE I NOVITETI

2. IstorijatZUDS 1928.Patent „Diferencijalna zaštita sa prstenastim strujnim pretvaračem u niskonaponskom postrojenju“ 1937.ručna izrada Paris & Co, IΔN 10 mA Početkom1940.VDE Haus, Berlin,uzoraksa IΔN80 mA Početkom1950.serijska proizvodnja uNemačkoj

3. 1952 Prvi Schrackprototip 1954 Počela serijska proizvodnja u Schrack-u 1967 Patent i proizvodnja prvih uređaja u 45mm u Schrack-u 1980/81 Patentza otpornost na veće struje kratkog spoja 1987 Patent za vremensku zadršku Istorijat ZUDS

4. 1. Kirchoffovzakon: I1+I2+I3+IN = 0 (1845. god.) Suma struja koje ulaze i izlaze iz jedne tačke mora biti nula, važi i za naizmenične struje bez obzira na talasni oblik i učestanost PRINCIP DELOVANJA

5. I1 ≠ I2 => I3 ≠ 0 => isključenje PRINCIP DELOVANJA N L Mehanizam za okidanje- elektromagnet Kontakti sklopke Otpornik Test taster Feritni prsten-jezgra torusnog transformatora I1 I2 Potrošač Potrošač

6. PRINCIP DELOVANJA Poklopac Ispitno taster Osovina sklopke Prekidač sklopke Aktuator Postolje Feritna jezgra

7. Zavisi od jačine i trajanja struje Fizičko delovanje:opekotine, razaranje tkiva Fiziološko delovanje: Grčenje mišića Varijacije krvnog pritiska Treperenje srca Zastoj srca DELOVANJE STRUJE NA ČOVEKA

8. DELOVANJE STRUJE NA ČOVEKA Trajanje u ms Jačina struje mA 3 levootpuštajuća struja- uprkos grčevima čovek se može svesnoodovojiti od izvora struje 3 desno nefibrilacijska struja izaziva značajne smetnje, ali još nije smrtonosna 4 fibrilacijska struja – smrtonosna struja, srce treperi-pritisak pada 2 detektuje se, ali bez reakcije 1 bez reakcije

9. Zaštita od direktnog i indirektnog dodira delova pod naponom Dodir ili greška u izolaciji, pojava zemljospojne struje, ZUDS otvara krug,opasnost nestaje i pre dodira sa neispravnim objektom PRIMENA ZUDS • Zaštita od požara (iskrenje i zagrevanje)

10. PRIMENA ZUDS • Dodatni primerizaštite • Greške u ožičenju, izolaciji, vlažna okolina – ZUDS otvara krug

11. ResidualCurrentDevice- RCD sklopka : zaštitni uređaj diferencijalne struje (ZUDS) RCCB - Residual Current operated Circuit Breaker je ZUDS bez nadstrujnog okidača Za zaštitu od direktnog dodira i opasnih struja kroz telo Za zaštitu od indirektnog dodira tj za zaštitu od dodira delova koji su pod napon došli usledkvara Za dodatnu zaštitu pri zatajenju primarne zaštitne mere RCBO- Residual Current Circuit Breakerwithovercurrentprotection - ZUDS sa prekostrujnom i kratkospojnom zaštitom VRSTE ZUDS + =

12. Vrednosti i norme-preporučene vrednosti In 10 - 13 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40 - 63 - 80 - 100 - 125 A I∆n 0,01 - 0,03 - 0,1 - 0,3 - 0,5 A I∆no = 0,5 I∆n (Stujakvaraprikojojjošnemaprorade) Preporučenanazivnaučestanost je 50 Hz Temperatura okoline -5°C do +40°C -25°C do +40°C ZUDS prema iec/en 61008

13. PREDNOSTI SCHRACK ZUDS Otvori za plombiranje Oznake proizvodnje CE usaglašenost Šemadelovanja Simbol položaja ručice (uklj./isklj.) Simbol za -25°C Simbol tipa Kataloški broj Pokazivač položaja kontakata Nazivna struja Nazivni napon Oznaka tipa Diferencijalna struja I∆N Oznake priključaka Struja kratkog spoja

14. PREDNOSTI SCHRACK ZUDS • Pokazivanje stvarnog stanja kontakata bez obzira na stanje ručice Kontaktizatvoreni Kontaktiotvoreni

15. PREDNOSTI SCHRACK ZUDS Mogućnost plombiranja Plombiranje priključaka pomoću posebnog poklopca istih Plombiranje ručice u ON ili OFF stanju

16. Standardni – opšti tip – bez kašnjenja isključenja G tip – sa kašnjenjem isključenja minimalno 10 ms S tip – selektivn i ZUDS sa povećanim kašnjenjem Tipovi ZUDS PREMA VREMENU REAG.

17. Maksimalna vremena isključenja premaIEC/EN 61008. Što je veća struja greške to je brže isključenje Vreme isključenja zuds • Vremeisključenja standardnog ZUDS sa I∆=30mA I∆=30mA Trajanje isključenja u ms I∆ 2xI∆5xI∆ Struja greškeI∆

18. Vreme isključenja zuds • Vreme prorade za tipove G sa I∆=30mA, S sa I∆=100mA I∆=100mA I∆=30mA Maksimalna vremena isključenja Minimalna vremena neisključenja S G Trajanje isključenja u ms I∆ 2xI∆5xI∆ Struja greškeI∆ I∆ 2xI∆5xI∆

19. Pri atmosferskim pražnjenjima struja gašenja luka prenaponske zaštite dovodi do nepotrebne prorade standardnog ZUDS Trajanje struje luka je max 10 ms, gasi se pri prolazu kroz 0 ZUDS tipa G ima kašnjenje isključenja od 10 ms Otporna na 3000 A (8/20µs) ZUDS tipa g

20. Postizanje selektivnosti isključenja Prvi ZUDS u nizu od izvora mora biti ZUDS S-tipa I∆nprvog ZUDS od izvora mora bitimin. 3xI∆nsledećeg ZUDS Kašnjenje isključenja min 40ms Otporna na 5000A (8/20µs) ZUDS tipa s 100mA 30mA 30mA

21. ZUDS tipa ACreagujesamo na sinusne struje kvara Podela prema talasnom obliku • ZUDS tipa A, tipa Ureaguje na sinusne struje i na pulsirajuće jednosmerne struje kvara, tip U je namenjen za frekventne regulatore • ZUDS tipa B reagujena sinusne struje kvara kao i na kontinualne i pulsirajuće jednosmerne struje kvara

22. ZUDS tipa A,AC i U su nezavisni od mrežnog napona, elektromehaničke sklopke. Niti za detekciju, niti za isključenje nije potreban mrežni napon, energija diferencijalne struje pri kvaru dovoljna je za isključenje Podela prema talasnom obliku

23. Oblici struje kvara i izbor zuds • Ovi talasni oblici struja potrošača i struja kvara će biti prepoznati od ZUDS tipa AC, A ili B Šema spoja sa mestom kvara Oblik struje potrošača Oblik struje kvara Tiristorska Frekvencijski upravljana

24. Oblici struje kvara i izbor zuds • … a ovi samo od ZUDS tipa A ili B Jednofazna Mostna Mostna, poluupravljiva

25. Oblici struje kvara i izbor zuds • … a ovi samo od tipa B Jednofazna glatka Form des Fehlerstromes Schaltung mit Fehlerstelle Form des Laststromes Trofazna u zvezdu Mostna međufazna Mostna trofazna

26. Nepoželjna reagovanjazuds • Struje curenja najčešće nastaju zbog oslabljene izolacije provodnika, prisutnosti filtera odnosno kapaciteta između linijskog provodnika i zemlje Norma IEC61140 dozvoljavaju za uređaje sa nazivnom strujom < 4 A struju curenja do 2 mA. Suma struja curenja ne smepreći nivo prorade ZUDS, a to je 50% navedene diferencijalne struje korišćenog ZUDS ID<2mA ID<2 mA ID<2mA Mreža ID<2mA ID<2mA ID<2mA • Rešenje: • raspodela u više krugova

27. Kod posebnih spojeva ispravljača Pri prelaznim pojavama prenapona uključenja i isključenja (visoki napon, brze promene, prisutne smetnje) EMC-Filteri,struje curenja visoke učestanosti Visoke asimetrije struja uključenja Kapacitivne struje vodova Struje punjenja uređaja sa kondenzatorom Grejalice: starenjem dolazi do smanjenja izolacionog otpora Nepoželjna reagovanjazuds

28. Problemi kod izvoda sa frekventnim regulatorima Brze sklopne pojave, reda 10-100ns, du/dt >5kV/us → visok nivo emitovanja EM smetnji Zbog smanjenja smetnji prema mreži ugrađuju se jeftini EMC filteri spojeni u zvezdu sa uzemljenim zvezdištem, otklanjaju smetnje ali imaju struju curenja Struja curenja raste sa porastom učestanostiizlaznog napona Oklopljeni kablovi motora imaju struju curenja linije prema oklopu spojenom na potencijal zemlje Nepoželjna reagovanjazuds

29. Priključenje frekv.reg. zuds • Dozemni spoj na izlazu pretvarača • Na ulazu pretvarača primeniti tip U ili bolje tip B • Struje viših učestanosti od 100 Hz su manje opasne za čovjeka, stoga prag prorade može biti viši! • Tip U je u području preko 100Hz bitno neosetljiviji i time omogućava pouzdanost elektromotornog pogona

30. Priključak FR isključivo na mesto b) prema EN50178/VDE 0160, dakle bez kaskade ZUDS, i onda preferirano preko tipa B Koristiti sklopke sa kašnjenjem, tip S, zbog prelaznih pojava priključenja FR Priključenje frekv.reg. zuds

31. BC:Oznaka za Schrack ZUDS tipa AC,A,U Schrack Kataloške oznake zuds B C 0 0 4 1 0 3 - - ZUDS,bez kašnjenja, 10kA, AC, 40A, 4p, 30mA 1. Br:Otpornost na struju kratkog spoja 0 10 kA (prema IEC/EN 60898) 6 6 kA (prema IEC/EN 60898) 4. Br.:Broj polova 1 4polna 2 2polna 2. Br:Aktiviranje 0 AC naizmenične struje 2 G/AC naizmenične struje sa kašnjenjem 3 G/A pulsirajuće struje sa kašnjenjem 5 A pulsirajuće struje 6 S/A pulsirajuće, selektivna 8 S/AC naizmenične struje, selektivna 9 U za frekventne regulatore 5.+ 6. Br.:Nazivna diferencijalna struja 03 0,03 A 10 0,1 A 30 0,3 A 7. + 8. Br.:Posebne izvedbe 3. Br:Nazivna struja 2 25 A 4 40 A 6 63 A 8 80 A 0 100 A

32. BD-H Pomoćni kontakti BD900002 BD-HR Pomoćni kontakti BD900022 FSA Daljinski automatski uklop BD900907 Pribor zuds Dodaci sa desne strane Dodatak sa leve strane RCD sklopka

33. Naponski nezavisna Pokazivač nivoa struje kvara Integrisani pomoćni kontakt za predupozorenje Tip A, izvedbe G i S Testiranje 1 x godišnje Priori serija zuds

34. Veza pokazivača nivoa struje kvara i pomoćnog kontakta Priori serija zuds

35. Tip A izvedba G, kašnjenje min.10ms, otpornost na udare 3kA(8/20μs) : 40 A / 4 P / 30mA 63 A / 4 P / 30mA 80 A / 4 P / 30mA 63 A / 4 P / 300 mA 80 A / 4 P / 300 mA Priori serija zuds • Tip A izvedbaS, kašnjenje min.40ms, otpornost na udare 5kA(8/20μs): • 40 A / 4 P / 300mA • 63 A / 4 P / 300 mA • 80 A / 4 P / 300 mA

36. Priori serija zuds • Za primenu u RÖNTGEN aplikacijama, otpornost na udare 3kA(8/20μs) • 63 A / 4 P / 30mA • Za primenu sa frekventnim regulatorima, tip A: • 40 A / 4 p / 30mA / tip G • 63 A / 4 p / 30mA / tip G • 40 A / 4 p / 300mA / tip S • 63 A / 4 p / 300mA / tip S • 80 A / 4 p / 300mA / tip S

37. Sklopka nezavisna od mrežnog napona TipA, 3p+N Indikator položaja kontakata (crveno/zeleno) Indikator načina isključenja: Belo - ručno isključenje Plavo - automatsko isključenje Kombinovani zaštitni prekidači • RCBO-Residual Current Circuit Braker with Overcurrent Protection- ZUDS sa nadstrujnom zaštitom

38. Komb.zašt.prekidači sa B karakteristikom reagovanja 13 do 16A 30mA, 100mA i 300mA Kombinovani zaštitni prekidači • 3p+N • Komb.zašt.prekidači sa C karakteristikom reagovanja • 6do 16A • 30mA, 100mA i 300mA • Komb.zašt.prekidači sa D karakteristikom reagovanja • 6do 16A • 30mA, 100mA

39. Kombinovani zaštitni prekidači • Nazivnestruje 6-40A • Diferencijalna struja 30 mA • Tip AC, A • Nazivni napon 230, 400 V AC(~) • Izvedba -bez kašnjenja -sa kašnjenjem • Karakteristika reagovanja zaštite : B, C • Prekidna moć 6kA/10kA ili 10kA/15kA prema IEC 60898/60947-2 • 1p+N G

40. Spektar uređaja za svaku primenuAC, A, B, U Nazivne struje:25, 40, 63, 80, 100, 125 A (4TE) Tipovi G , S , standard Stvarno pokazivanje stanja kontakata Opsežan pribor (H,HR, FSA) Kombinovani zaštitni prekidači3p+N, 1p+N Zaključno o zuds

41. HVALA NA PAŽNJI!