Aplicación del relé de corriente residual de la serie ASJ en la instalación de equipos eléctricos en el sitio de construcción.

Abstracto:La función principal de los equipos de protección contra fugas es evitar el contacto directo o indirecto con equipos energizados, lo cual es también una medida necesaria para una energización segura. En cuanto a los requisitos básicos para el uso de la electricidad en obras de construcción, se analizan los problemas que presentan los equipos de protección contra fugas durante su uso y se implementan mejoras al mismo tiempo. Esto puede reducir eficazmente la incidencia de accidentes y es también un requisito indispensable para garantizar el buen uso de la electricidad durante la construcción.

Palabras clave:protección contra fugas; sitio de construcción; seguridad eléctrica

0. Descripción general

En la obra, es obligatorio el uso de dispositivos de protección contra fugas para garantizar la seguridad del suministro eléctrico. En condiciones normales de construcción, debido a las particularidades de la obra, el dispositivo de protección contra fugas se dispara con frecuencia, lo que no solo dificulta el proceso de construcción, sino que también pone en peligro la seguridad de la obra. Considerando la situación real de la obra y el consumo eléctrico, se resume el fenómeno de la frecuente activación del equipo de protección contra fugas y se presentan las medidas de protección diarias para proteger los equipos.

La función principal de la protección contra fugas es proteger el equipo energizado en caso de fuga o peligro mortal por descarga eléctrica. El equipo se compone principalmente de interruptores, pulsadores y dispositivos de desconexión, la estructura general del dispositivo de desconexión y la inductancia mutua de corriente residual. Está compuesto por varias partes, como un dispositivo. La corriente de falla a tierra del equipo de protección se encuentra entre el equipo con fugas y el equipo que lo protege. Cuando excede el valor predeterminado, el interruptor principal se dispara automáticamente y corta la corriente de falla, lo que cumple una función de protección.

En la obra, por lo general, los estándares eléctricos no cumplen con los requisitos, y las instalaciones y líneas en funcionamiento presentan numerosos problemas de seguridad. Las principales características son la alta fluidez, las repeticiones y la temporalidad.

1. Causas del mal funcionamiento del protector contra fugas en el sitio de construcción

1）Interferencia externa

a) La sobretensión causada por la alternancia positiva y negativa durante la caída de rayos, a través de líneas aéreas, cables aislados y la capacitancia de tierra del dispositivo eléctrico, genera una corriente de fuga a tierra, lo que provoca el mal funcionamiento del protector de corriente residual o incluso daños directos. Si es demasiado alta, dañará la fuente de alimentación y el circuito interno del protector, y la bobina de disparo del interruptor automático con la liberación por pérdida de tensión se quemará. El interruptor electromagnético con dispositivo de bloqueo mecánico no absorbe suficiente potencia y salta, lo que ralentiza la velocidad de disparo o impide su movimiento.

b) Durante la iluminación de la obra, el tendido de las líneas y la puesta en funcionamiento de los equipos eléctricos se ha realizado de forma aleatoria, lo que ha provocado el envejecimiento prematuro de la línea, la reducción de su resistencia de aislamiento y de las instalaciones energizadas, y las fugas de corriente, incluso las puestas a tierra, han provocado la aparición repetida del dispositivo de protección contra fugas, lo que afecta al uso normal. Debido a la reducción de la resistencia de aislamiento de la línea del terminal de salida del interruptor de fugas y a la conexión de la línea de puesta a tierra al neutro, el punto neutro de la fuente de alimentación no se conecta a tierra durante la instalación del dispositivo de protección contra fugas. En caso de descarga eléctrica, se reducen la sensibilidad y la resistencia al movimiento.

c) Interferencia por cambios ambientales. El factor más importante se refiere a las condiciones ambientales, como el aumento de temperatura en verano y la temporada de lluvias cálida y húmeda; o instalaciones eléctricas con gran amplitud instaladas alrededor del dispositivo de protección contra fugas; o la exposición prolongada durante el funcionamiento. La corrosión y erosión continuas de gases nocivos; el grado de aislamiento de la bobina electromagnética y la composición de los componentes electrónicos del dispositivo de protección contra fugas se reducen, se produce moho y óxido, y eventualmente, el dispositivo de protección contra fugas puede funcionar incorrectamente o no funcionar.

2) El cableado del protector contra fugas es incorrecto. La instalación del protector suele deberse a un cableado incorrecto o a una instalación y estructura del circuito inadecuadas debido a un mal funcionamiento, a la imposibilidad de moverse o a la imposibilidad de obtener el mejor resultado. Tras pasar el neutro por el protector, se conecta al neutro de otros protectores o a otros neutros que no cuentan con él. El neutro está roto o mal conectado, lo que provoca una polarización del punto neutro. Desplazar el potencial cero aumenta la probabilidad de fugas en el neutro y otras fallas.

3) La selección del protector contra fugas no es razonable. Proteja los dispositivos con una corriente de fuga nominal superior a 30 mA o más del doble de la corriente estándar del dispositivo energizado, o elija un protector con efecto retardo, ya que la corriente de fuga nominal aumenta continuamente o la sensibilidad disminuye. Si se produce una fuga accidental, el protector final no funciona y entra en funcionamiento el protector superior.

4)El problema del propio protector de fugas.

a) Limitaciones inherentes. Los protectores de fugas de corriente, ya sean electromagnéticos o electrónicos, utilizan transformadores de inducción magnética para captar la corriente de fuga en el circuito principal de los equipos eléctricos. Es imposible disponer corrientes trifásicas o trifásicas de cuatro hilos en el anillo magnético para que estén completamente equilibradas. Para cargas bifásicas o monofásicas, como las máquinas de soldar eléctricas, las corrientes trifásicas no pueden equilibrarse completamente e incluso pueden presentar diferencias considerables. Si la fuerza electromotriz es demasiado grande, el protector de fugas se disparará.

b) Mala calidad y configuración incorrecta de los parámetros. La obra no adquirió el equipo de protección contra fugas conforme a las especificaciones y planos de construcción pertinentes, y debido a la baja calidad del protector adquirido, la situación interna no cumplía con los parámetros estándar. Por lo tanto, se puso en funcionamiento. El nuevo producto utilizado presentó fallas.

2. Método de uso científico del protector contra fugas en el sitio de construcción.

Al tiempo que se mejora la gestión de la seguridad en la construcción, también es necesario fortalecer la capacitación de conocimientos de los electricistas de la construcción, y los métodos de prevención adoptados deben especificarse de acuerdo con la situación real y la tecnología de la construcción.

1) Evite interferencias externas. Las medidas para evitar averías causadas por sobretensiones causadas por rayos incluyen la instalación de pararrayos o separadores de ruptura en líneas aéreas, así como la instalación de interruptores automáticos de fuga de 150 mA con retardo de 0,2 s en la caja de distribución principal para evitar un desplazamiento excesivo del neutro. Si la tensión disminuye o la sensibilidad del interruptor automático de fuga disminuye, se debe ajustar la carga para distribuirla uniformemente en la línea trifásica. La sección transversal del conductor no debe ser inferior a la sección transversal del conductor de cada línea de fase.

2) Seleccionar e instalar el cableado correctamente

a) La selección debe ser compatible con la línea. Los indicadores de rendimiento, como la tensión nominal, la corriente nominal y la capacidad de corte del interruptor de fuga, deben ser compatibles con las condiciones de la línea. La tensión soportada del protector de fugas para la protección de la red eléctrica y la del protector de fugas para equipos terminales es diferente. Cuando se produce una falla a tierra metálica en la red eléctrica de la fuente de alimentación y en el terminal, la corriente de falla generada puede ser varias veces diferente.

b) Implementar una protección jerárquica. Toda la obra se distribuye en diferentes áreas de protección contra fugas según las especialidades y los equipos de construcción adyacentes. Cada área de protección debe contar con un conjunto completo de instalaciones secundarias de protección contra fugas, lo que mejora la eficiencia general. La sensibilidad del área de protección también reduce la probabilidad de activación del ajuste de protección contra fugas y reduce el riesgo de cortes de energía debido a fallas.

c) Distinga estrictamente entre la línea neutra y la línea de protección. Cuando el protector de fugas esté marcado con el lado de carga y el lado de potencia, el cableado debe instalarse de acuerdo con la normativa vigente y no se permite la conexión inversa. La línea neutra del protector de fugas de tres niveles, de cuatro hilos o de cuatro polos, debe conectarse al protector de fugas. La línea neutra que pasa por el protector de fugas no debe utilizarse como línea de protección, ni conectarse repetidamente a tierra ni a las partes conductoras expuestas del equipo. La línea neutra del lado de carga no debe compartirse con otros circuitos.

3. Descripción del producto

El cortocircuito común entre fases puede generar una corriente elevada, que puede protegerse con un interruptor. Sin embargo, las fugas de corriente causadas por descargas eléctricas, el envejecimiento de la línea y la falla a tierra del equipo se deben a corrientes de fuga. La corriente de fuga suele estar entre 30 mA y 3 A. Estos valores son tan bajos que los interruptores tradicionales no pueden protegerse, por lo que se debe utilizar un dispositivo de protección diferencial.

El relé de corriente residual es un transformador de corriente residual que detecta la corriente residual. Bajo ciertas condiciones, cuando esta alcanza o supera un valor determinado, uno o más contactos del circuito de salida del aparato eléctrico se abren y cierran. Conmuta aparatos eléctricos.

A continuación se presentan tres situaciones de fugas comunes:

1. Se debe utilizar un RCD de alta sensibilidad con I△n≤30 mA para evitar el contacto directo y las descargas eléctricas.

2. El RCD de sensibilidad media con I△n mayor a 30 mA se puede utilizar para prevenir descargas eléctricas por contacto indirecto.

3. Para los RCD ignífugos se utilizará un RCD de 4 o 2 polos.

En los sistemas IT, se utilizan relés de corriente residual según sea necesario. Para evitar la degradación del aislamiento del sistema y como protección secundaria contra fallos, según el tipo de cableado, se adopta una medida de protección similar a la del sistema TT o TN. En primer lugar, se debe utilizar un dispositivo de monitorización del aislamiento para predecir un fallo.

Para el sistema TT, se recomienda un relé de corriente residual. Esto se debe a que, cuando se produce una falla a tierra monofásica, la corriente de falla es muy pequeña y difícil de estimar. Si no se alcanza la corriente de operación del interruptor, se generará una tensión peligrosa en la carcasa. En ese caso, el cable N debe pasar por el transformador de corriente residual.

En el sistema TN-S, se puede utilizar un relé de corriente residual. Este dispositivo elimina la falla con mayor rapidez y precisión, mejorando así la seguridad y la fiabilidad. En este caso, la línea PE no debe pasar por el transformador, ni la línea N debe pasar por él, y no debe estar conectada a tierra repetidamente.

En los sistemas TN-C, no se pueden utilizar relés de corriente residual. Dado que los cables PE y N están integrados, si el cable PEN no se conecta a tierra repetidamente, al energizar la carcasa, la corriente de entrada y salida del transformador es igual y el ASJ no se mueve. Si el cable PEN se conecta a tierra repetidamente, parte de la corriente monofásica fluirá a través de la puesta a tierra repetida. Al alcanzar cierto valor, el ASJ deja de funcionar. Es necesario transformar el sistema TN-C en un sistema TN-CS, que es similar al sistema TN-S, y luego conectar el transformador de corriente residual a este último.

4. Introducción del producto

El relé de corriente residual serie ASJ de Acrel Electric protege contra las condiciones de fuga mencionadas anteriormente. Se puede utilizar junto con un interruptor de disparo remoto para cortar el suministro eléctrico a tiempo, evitar el contacto indirecto y limitar la corriente de fuga. También se puede utilizar directamente como relé de señal para supervisar equipos eléctricos. Es especialmente adecuado para la protección del consumo eléctrico en escuelas, edificios comerciales, talleres de fábricas, bazares, empresas industriales y mineras, unidades nacionales clave de protección contra incendios, edificios y comunidades inteligentes, trenes subterráneos, industrias petroquímicas, telecomunicaciones y departamentos de defensa nacional.

Los productos de la serie ASJ se instalan principalmente en dos métodos. La serie ASJ10 se instala sobre riel. Su apariencia y funciones se muestran en la siguiente tabla:

La serie ASJ20 se monta en panel, la apariencia y las funciones se muestran en la siguiente tabla:

La diferencia entre el relé diferencial de CA y el de tipo A es la siguiente: el de CA garantiza la activación de corrientes alternas sinusoidales residuales de aplicación repentina o de aumento lento. Monitorea principalmente señales de corriente alterna sinusoidal. El de tipo A garantiza la activación de corrientes alternas sinusoidales residuales y corrientes continuas pulsantes residuales de aplicación repentina o lenta, y monitoriza principalmente señales de corriente alterna sinusoidal y señales de corriente continua pulsantes.

Los terminales de cableado específicos y el cableado típico del instrumento son los siguientes:

5. Conclusión

El dispositivo de protección contra fugas evita que el cuerpo humano entre en contacto inconsciente con equipos energizados y cause descargas eléctricas, lo que reduce eficazmente los daños y previene eficazmente incendios eléctricos causados ​​por arcos eléctricos a tierra. Los relés de corriente residual de la serie ASJ monitorean la corriente de fuga en la línea. Cuando esta alcanza o supera el valor establecido, el relé interno emite una alarma y puede conectarse al disyuntor para cortar rápidamente la línea y garantizar su seguridad.

Referencias

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[5] Guanghai Liu. Aplicación de protectores contra fugas en la construcción de instalaciones de ascensores [J]. China Elevator, 2005, 016(001): 48-51.

Acerca del autor:Jianguo Wu, estudiante de pregrado, Acrel Co., Ltd., su principal línea de investigación es el monitoreo de aislamiento y corriente residual. Correo electrónico: zimmer.wu@qq.com, teléfono móvil: 13524474635