ei_2004_09_s042.pdf

(514 KB) Pobierz
instalacje elektroenergetyczne
wyłącznik łukochronny
w instalacji powszechnego użytku
dr inż. Ryszard Chybowski - Szkoła Główna Służby Pożarniczej
Większość pożarów inicjowanych przez urządzenia elektryczne powstaje z powodu zapa-
lenia się łuku elektrycznego. Z inicjatywy towarzystw ubezpieczeniowych w 1994 r. w Sta-
nach Zjednoczonych dokładnie zanalizowano 660 pożarów zainicjowanych przez urzą-
dzenia elektryczne [1, 7]. Okazało się, że powodem 33% z nich był łuk elektryczny.
P ożary powoduje wysoka tempera-
wyodrębnić w tej charakterystyce dwa
zakresy. Z punktu widzenia bezpieczeń-
stwa pożarowego istotne jest, aby przy
wszelkiego typu awariach następowa-
ło szybkie wyłączenie obwodu. Jest to
szczególnie ważne przy zwarciach łu-
kowych, gdzie, od momentu awarii do
wyłączenia, czasy rzędu sekund są zbyt
długie (obszar 3. na rys. 1 ). Wyniki ba-
dań jednoznacznie świadczą, iż w przy-
padku zadziałania wyzwalacza elektro-
magnetycznego, gdzie czasy zadziałania
wymagane normą [4] są ³ 0,1 s, prawdo-
podobieństwo zapalenia materiału jest
bardzo małe (dla prądów zwarciowych
do ~1kA). Stąd wniosek, że w wyłącza-
niu zwarć łukowych powinien uczest-
niczyć wyzwalacz elektromagnetyczny.
Powstaje pytanie, czy ten człon zawsze
reaguje przy zwarciach w obwodach po-
wszechnego użytku?
Odpowiedź na nie wymaga znajomo-
ści wartości prądu zwarciowego w miej-
scu uszkodzenia oraz prądu zadziałania
wyłącznika. W przypadku, kiedy prąd
zadziałania wyłącznika będzie mniej-
szy od prądu zwarcia, zadziała wyzwa-
lacz elektromagnetyczny - w przeciw-
nym razie - wyzwalacz termobimeta-
lowy ( rys. 1 ). Wartość prądów zwar-
ciowych w obwodach zależy od wie-
lu czynników i nie są one stałe nawet
w czasie. Zależą głównie od długości
i przekroju przewodów oraz od rezy-
stancji zestyków. Na rysunku 2 przed-
stawiono rozkład procentowy prądów
zwarciowych występujących w 1590
gniazdkach wtyczkowych i na koń-
cach przedłużaczy podłączonych do
tych gniazdek (znajdujących się w 80
amerykańskich rezydencjach).
Przedstawione na rysunku 2 wykre-
sy mogą być różne w zależności od wa-
runków i kraju. Na stronie interneto-
wej producenta wyłączników z wyzwa-
laczem łukowym [6] podano, że w Sta-
nach Zjednoczonych występują gniazd-
ka, w których prąd zwarcia wynosi
45 A. W Polsce na terenach wiejskich,
gdzie jest przewaga instalacji wykona-
nych przewodami aluminiowymi, prą-
dy zwarciowe mogą być mniejsze. Wy-
kresy na rysunku 2 dotyczą zwarć me-
talicznych. Łuk zmniejsza prąd zwar-
ciowy. W publikacji [1] przyjmuje się, że
aby uwzględnić palenie się łuku, nale-
ży zwiększyć prąd zadziałania wyzwa-
lacza o 50 A.
Przy przyjęciu następujących założeń:
prąd zadziałania wyłącznika
wzrasta o 50 A.
Można oszacować procent gniazd
wtyczkowych, w których wystąpi dłu-
gotrwały łuk elektryczny ( tab. 1 ).
Z danych przedstawionych w tabeli 1
wynika, że w niektórych sytuacjach po-
nad 50% zwarć łukowych w gniazdkach
wtyczkowych będzie wyłączona przez
wyzwalacz termobimetalowy. Im więk-
szy prąd znamionowy wyłącznika, tym
większe prawdopodobieństwo wyłącze-
nia zwarcia łukowego przez wyzwalacz
termobimetalowy. Zwarcia mogą po-
wstać w odbiorniku w dowolnym miej-
scu uzwojenia, grzejnika lub innego ele-
mentu czynnego. W odbiornikach po-
wodują zmniejszenie prądów zwarcio-
wych, czyli większe zagrożenie pożaro-
we. Z przytoczonego przykładu wynika,
że klasyczne wyłączniki nadmiarowo-
-prądowe prawidłowo dobrane, zainsta-
lowane i eksploatowane nie mogą w peł-
ni wyeliminować powstania pożaru.
W celu ograniczenia liczby poża-
rów od łuku w instalacjach powszech-
nego użytku możliwe są trzy kierunki
przeciwdziałań, a mianowicie:
tura kolumny łukowej oraz obec-
ność materiałów palnych albo w sa-
mym urządzeniu, albo w jego pobli-
żu. Nie bez znaczenia są rozżarzone
krople metalu wyrzucane z elektrod
podczas palenia się łuku.
Stosowane obecnie zabezpieczenia
nadmiarowo-prądowe chronią obwody
przed nadmiernym nagrzaniem elemen-
tów instalacji przy wystąpieniu przetęże-
nia. Zadaniem takich zabezpieczeń jest
przerwanie dopływu prądu przed wy-
stąpieniem ujemnych skutków przepły-
wu nadmiernego prądu, a tym samym
ograniczenie ryzyka pożaru. Prąd przetę-
żeniowy może powstać z różnych przy-
czyn. Najczęściej występuje na skutek
zwarć, w tym zwarć łukowych.
Na rysunku 1 przedstawiono typową
charakterystykę t = ƒ(I) wyłącznika in-
stalacyjnego [2], stosowanego w instala-
cjach powszechnego użytku. Ze względu
na czas zadziałania wyłącznika można
w pewnej populacji instalacji wy-
stąpi rozkład procentowy prądów
zwarciowych w gniazdkach, jak
na rysunku 2 ,
zabezpieczenia nadmiarowo-prą-
dowe będą typowe o prądach zna-
mionowych 10 A i 25 A o różnych
charakterystykach spełniających
wymagania normy [4],
w przypadku palenia się łuku
Rys. 1 Charakterystyka t = ƒ(I) wy-
łącznika instalacyjnego: 1 - za-
kres działania wyzwalacza ter-
mobimetalowego, 2 - zakres
działania wyzwalacza elektro-
magnetycznego, 3 - obszar za-
grożenia pożarowego w przy-
padku palenia się łuku, e - pa-
smo rozrzutu, I z - prąd zadziała-
nia wyłącznika
Rys. 2 Procent gniazd wtyczkowych (krzywa A) i końcówek przedłużaczy (krzywa
B), w których prąd zwarciowy przekracza określoną wartość [1]
www.elektro.info.pl
nr 9/2004
42
946964308.778.png 946964308.889.png 946964308.1000.png 946964308.1111.png 946964308.001.png 946964308.111.png 946964308.221.png 946964308.261.png 946964308.272.png 946964308.283.png 946964308.294.png 946964308.305.png 946964308.316.png 946964308.327.png 946964308.338.png 946964308.349.png 946964308.360.png 946964308.371.png 946964308.382.png 946964308.393.png 946964308.404.png 946964308.415.png 946964308.426.png 946964308.437.png 946964308.448.png 946964308.459.png 946964308.470.png 946964308.481.png 946964308.492.png 946964308.503.png 946964308.514.png 946964308.525.png 946964308.536.png 946964308.547.png 946964308.558.png 946964308.569.png 946964308.580.png 946964308.591.png 946964308.602.png 946964308.613.png 946964308.624.png 946964308.635.png 946964308.646.png 946964308.657.png 946964308.668.png 946964308.679.png 946964308.690.png 946964308.701.png 946964308.712.png 946964308.723.png 946964308.734.png 946964308.745.png 946964308.756.png 946964308.767.png 946964308.779.png 946964308.790.png 946964308.801.png 946964308.812.png 946964308.823.png 946964308.834.png 946964308.845.png 946964308.856.png 946964308.867.png 946964308.878.png 946964308.890.png 946964308.901.png 946964308.912.png 946964308.923.png 946964308.934.png 946964308.945.png 946964308.956.png 946964308.967.png 946964308.978.png 946964308.989.png 946964308.1001.png 946964308.1012.png 946964308.1023.png 946964308.1034.png 946964308.1045.png 946964308.1056.png 946964308.1067.png 946964308.1078.png 946964308.1089.png 946964308.1100.png 946964308.1112.png 946964308.1123.png 946964308.1134.png 946964308.1145.png 946964308.1156.png 946964308.1167.png 946964308.1178.png 946964308.1189.png 946964308.1200.png 946964308.1211.png 946964308.002.png 946964308.013.png 946964308.024.png 946964308.035.png 946964308.046.png 946964308.057.png 946964308.068.png 946964308.079.png 946964308.090.png 946964308.100.png 946964308.112.png 946964308.123.png 946964308.134.png 946964308.145.png 946964308.156.png 946964308.166.png 946964308.177.png 946964308.188.png 946964308.199.png 946964308.210.png 946964308.222.png 946964308.233.png 946964308.244.png 946964308.254.png 946964308.255.png 946964308.256.png 946964308.257.png 946964308.258.png 946964308.259.png 946964308.260.png 946964308.262.png 946964308.263.png 946964308.264.png 946964308.265.png 946964308.266.png 946964308.267.png 946964308.268.png 946964308.269.png 946964308.270.png 946964308.271.png 946964308.273.png 946964308.274.png 946964308.275.png 946964308.276.png 946964308.277.png 946964308.278.png 946964308.279.png 946964308.280.png 946964308.281.png 946964308.282.png 946964308.284.png 946964308.285.png 946964308.286.png 946964308.287.png 946964308.288.png 946964308.289.png 946964308.290.png 946964308.291.png 946964308.292.png 946964308.293.png 946964308.295.png 946964308.296.png 946964308.297.png 946964308.298.png 946964308.299.png 946964308.300.png 946964308.301.png 946964308.302.png 946964308.303.png 946964308.304.png 946964308.306.png 946964308.307.png 946964308.308.png 946964308.309.png 946964308.310.png 946964308.311.png 946964308.312.png 946964308.313.png 946964308.314.png 946964308.315.png 946964308.317.png 946964308.318.png 946964308.319.png 946964308.320.png 946964308.321.png 946964308.322.png 946964308.323.png 946964308.324.png 946964308.325.png 946964308.326.png 946964308.328.png 946964308.329.png 946964308.330.png 946964308.331.png 946964308.332.png 946964308.333.png 946964308.334.png 946964308.335.png 946964308.336.png 946964308.337.png 946964308.339.png 946964308.340.png 946964308.341.png 946964308.342.png 946964308.343.png 946964308.344.png 946964308.345.png 946964308.346.png 946964308.347.png 946964308.348.png 946964308.350.png 946964308.351.png 946964308.352.png 946964308.353.png 946964308.354.png 946964308.355.png 946964308.356.png 946964308.357.png 946964308.358.png 946964308.359.png 946964308.361.png 946964308.362.png 946964308.363.png 946964308.364.png 946964308.365.png 946964308.366.png 946964308.367.png 946964308.368.png 946964308.369.png 946964308.370.png 946964308.372.png 946964308.373.png 946964308.374.png 946964308.375.png 946964308.376.png 946964308.377.png 946964308.378.png 946964308.379.png 946964308.380.png 946964308.381.png 946964308.383.png 946964308.384.png 946964308.385.png 946964308.386.png 946964308.387.png 946964308.388.png 946964308.389.png 946964308.390.png 946964308.391.png 946964308.392.png 946964308.394.png 946964308.395.png 946964308.396.png 946964308.397.png 946964308.398.png 946964308.399.png 946964308.400.png 946964308.401.png 946964308.402.png 946964308.403.png 946964308.405.png 946964308.406.png 946964308.407.png 946964308.408.png 946964308.409.png 946964308.410.png 946964308.411.png 946964308.412.png 946964308.413.png 946964308.414.png 946964308.416.png 946964308.417.png 946964308.418.png 946964308.419.png 946964308.420.png 946964308.421.png 946964308.422.png 946964308.423.png 946964308.424.png 946964308.425.png 946964308.427.png 946964308.428.png 946964308.429.png 946964308.430.png 946964308.431.png 946964308.432.png 946964308.433.png 946964308.434.png 946964308.435.png 946964308.436.png 946964308.438.png 946964308.439.png 946964308.440.png 946964308.441.png 946964308.442.png 946964308.443.png 946964308.444.png 946964308.445.png 946964308.446.png 946964308.447.png 946964308.449.png 946964308.450.png 946964308.451.png 946964308.452.png 946964308.453.png 946964308.454.png 946964308.455.png 946964308.456.png 946964308.457.png 946964308.458.png 946964308.460.png 946964308.461.png 946964308.462.png 946964308.463.png 946964308.464.png 946964308.465.png 946964308.466.png 946964308.467.png 946964308.468.png 946964308.469.png 946964308.471.png 946964308.472.png 946964308.473.png 946964308.474.png 946964308.475.png 946964308.476.png 946964308.477.png 946964308.478.png 946964308.479.png 946964308.480.png 946964308.482.png 946964308.483.png 946964308.484.png 946964308.485.png 946964308.486.png 946964308.487.png 946964308.488.png 946964308.489.png 946964308.490.png 946964308.491.png 946964308.493.png 946964308.494.png 946964308.495.png 946964308.496.png 946964308.497.png 946964308.498.png 946964308.499.png 946964308.500.png 946964308.501.png 946964308.502.png 946964308.504.png 946964308.505.png 946964308.506.png 946964308.507.png 946964308.508.png 946964308.509.png 946964308.510.png 946964308.511.png 946964308.512.png 946964308.513.png 946964308.515.png 946964308.516.png 946964308.517.png 946964308.518.png 946964308.519.png 946964308.520.png 946964308.521.png 946964308.522.png 946964308.523.png 946964308.524.png 946964308.526.png 946964308.527.png 946964308.528.png 946964308.529.png 946964308.530.png 946964308.531.png 946964308.532.png 946964308.533.png 946964308.534.png 946964308.535.png 946964308.537.png 946964308.538.png 946964308.539.png 946964308.540.png 946964308.541.png 946964308.542.png 946964308.543.png 946964308.544.png 946964308.545.png 946964308.546.png 946964308.548.png 946964308.549.png 946964308.550.png 946964308.551.png 946964308.552.png 946964308.553.png 946964308.554.png 946964308.555.png 946964308.556.png 946964308.557.png 946964308.559.png 946964308.560.png 946964308.561.png 946964308.562.png 946964308.563.png 946964308.564.png 946964308.565.png 946964308.566.png 946964308.567.png 946964308.568.png 946964308.570.png 946964308.571.png 946964308.572.png 946964308.573.png 946964308.574.png 946964308.575.png 946964308.576.png 946964308.577.png 946964308.578.png 946964308.579.png 946964308.581.png 946964308.582.png 946964308.583.png 946964308.584.png 946964308.585.png 946964308.586.png 946964308.587.png 946964308.588.png 946964308.589.png 946964308.590.png 946964308.592.png 946964308.593.png 946964308.594.png 946964308.595.png 946964308.596.png 946964308.597.png 946964308.598.png 946964308.599.png 946964308.600.png 946964308.601.png 946964308.603.png 946964308.604.png 946964308.605.png 946964308.606.png 946964308.607.png 946964308.608.png 946964308.609.png 946964308.610.png 946964308.611.png 946964308.612.png 946964308.614.png 946964308.615.png 946964308.616.png 946964308.617.png 946964308.618.png 946964308.619.png 946964308.620.png 946964308.621.png 946964308.622.png 946964308.623.png 946964308.625.png 946964308.626.png 946964308.627.png 946964308.628.png 946964308.629.png 946964308.630.png 946964308.631.png 946964308.632.png 946964308.633.png 946964308.634.png 946964308.636.png 946964308.637.png 946964308.638.png 946964308.639.png 946964308.640.png 946964308.641.png 946964308.642.png 946964308.643.png 946964308.644.png 946964308.645.png 946964308.647.png 946964308.648.png 946964308.649.png 946964308.650.png 946964308.651.png 946964308.652.png 946964308.653.png 946964308.654.png 946964308.655.png 946964308.656.png 946964308.658.png 946964308.659.png 946964308.660.png 946964308.661.png 946964308.662.png 946964308.663.png 946964308.664.png 946964308.665.png 946964308.666.png 946964308.667.png 946964308.669.png 946964308.670.png 946964308.671.png 946964308.672.png 946964308.673.png 946964308.674.png 946964308.675.png 946964308.676.png 946964308.677.png 946964308.678.png 946964308.680.png 946964308.681.png 946964308.682.png 946964308.683.png 946964308.684.png 946964308.685.png 946964308.686.png 946964308.687.png 946964308.688.png 946964308.689.png 946964308.691.png 946964308.692.png 946964308.693.png 946964308.694.png 946964308.695.png 946964308.696.png 946964308.697.png 946964308.698.png 946964308.699.png 946964308.700.png 946964308.702.png 946964308.703.png 946964308.704.png 946964308.705.png 946964308.706.png 946964308.707.png 946964308.708.png 946964308.709.png 946964308.710.png 946964308.711.png 946964308.713.png 946964308.714.png 946964308.715.png 946964308.716.png 946964308.717.png 946964308.718.png 946964308.719.png 946964308.720.png 946964308.721.png 946964308.722.png 946964308.724.png 946964308.725.png 946964308.726.png 946964308.727.png 946964308.728.png 946964308.729.png 946964308.730.png 946964308.731.png 946964308.732.png 946964308.733.png 946964308.735.png 946964308.736.png 946964308.737.png 946964308.738.png 946964308.739.png 946964308.740.png 946964308.741.png 946964308.742.png 946964308.743.png 946964308.744.png 946964308.746.png 946964308.747.png 946964308.748.png 946964308.749.png 946964308.750.png 946964308.751.png 946964308.752.png 946964308.753.png 946964308.754.png 946964308.755.png 946964308.757.png 946964308.758.png 946964308.759.png 946964308.760.png 946964308.761.png 946964308.762.png 946964308.763.png 946964308.764.png 946964308.765.png 946964308.766.png 946964308.768.png 946964308.769.png 946964308.770.png 946964308.771.png 946964308.772.png 946964308.773.png 946964308.774.png 946964308.775.png 946964308.776.png 946964308.777.png 946964308.780.png 946964308.781.png 946964308.782.png 946964308.783.png 946964308.784.png 946964308.785.png 946964308.786.png 946964308.787.png 946964308.788.png 946964308.789.png 946964308.791.png 946964308.792.png 946964308.793.png 946964308.794.png 946964308.795.png 946964308.796.png 946964308.797.png 946964308.798.png 946964308.799.png 946964308.800.png 946964308.802.png 946964308.803.png 946964308.804.png 946964308.805.png 946964308.806.png 946964308.807.png 946964308.808.png 946964308.809.png 946964308.810.png 946964308.811.png 946964308.813.png 946964308.814.png 946964308.815.png 946964308.816.png 946964308.817.png 946964308.818.png 946964308.819.png 946964308.820.png 946964308.821.png 946964308.822.png 946964308.824.png 946964308.825.png 946964308.826.png 946964308.827.png 946964308.828.png 946964308.829.png 946964308.830.png 946964308.831.png 946964308.832.png 946964308.833.png 946964308.835.png 946964308.836.png 946964308.837.png 946964308.838.png 946964308.839.png 946964308.840.png 946964308.841.png 946964308.842.png 946964308.843.png 946964308.844.png 946964308.846.png 946964308.847.png 946964308.848.png 946964308.849.png 946964308.850.png 946964308.851.png 946964308.852.png 946964308.853.png 946964308.854.png 946964308.855.png 946964308.857.png 946964308.858.png 946964308.859.png 946964308.860.png 946964308.861.png 946964308.862.png 946964308.863.png 946964308.864.png 946964308.865.png 946964308.866.png 946964308.868.png 946964308.869.png 946964308.870.png 946964308.871.png 946964308.872.png 946964308.873.png 946964308.874.png 946964308.875.png 946964308.876.png 946964308.877.png 946964308.879.png 946964308.880.png 946964308.881.png 946964308.882.png 946964308.883.png 946964308.884.png 946964308.885.png 946964308.886.png 946964308.887.png 946964308.888.png 946964308.891.png 946964308.892.png 946964308.893.png 946964308.894.png 946964308.895.png 946964308.896.png 946964308.897.png 946964308.898.png 946964308.899.png 946964308.900.png 946964308.902.png 946964308.903.png 946964308.904.png 946964308.905.png 946964308.906.png 946964308.907.png 946964308.908.png 946964308.909.png 946964308.910.png 946964308.911.png 946964308.913.png 946964308.914.png 946964308.915.png 946964308.916.png 946964308.917.png 946964308.918.png 946964308.919.png 946964308.920.png 946964308.921.png 946964308.922.png 946964308.924.png 946964308.925.png 946964308.926.png 946964308.927.png 946964308.928.png 946964308.929.png 946964308.930.png 946964308.931.png 946964308.932.png 946964308.933.png 946964308.935.png 946964308.936.png 946964308.937.png 946964308.938.png 946964308.939.png 946964308.940.png 946964308.941.png 946964308.942.png 946964308.943.png 946964308.944.png 946964308.946.png 946964308.947.png 946964308.948.png 946964308.949.png 946964308.950.png 946964308.951.png 946964308.952.png 946964308.953.png 946964308.954.png 946964308.955.png 946964308.957.png 946964308.958.png 946964308.959.png 946964308.960.png 946964308.961.png 946964308.962.png 946964308.963.png 946964308.964.png 946964308.965.png 946964308.966.png 946964308.968.png 946964308.969.png 946964308.970.png 946964308.971.png 946964308.972.png 946964308.973.png 946964308.974.png 946964308.975.png 946964308.976.png 946964308.977.png 946964308.979.png 946964308.980.png 946964308.981.png 946964308.982.png 946964308.983.png 946964308.984.png 946964308.985.png 946964308.986.png 946964308.987.png 946964308.988.png 946964308.990.png 946964308.991.png 946964308.992.png 946964308.993.png 946964308.994.png 946964308.995.png 946964308.996.png 946964308.997.png 946964308.998.png 946964308.999.png 946964308.1002.png 946964308.1003.png 946964308.1004.png 946964308.1005.png 946964308.1006.png 946964308.1007.png 946964308.1008.png 946964308.1009.png 946964308.1010.png 946964308.1011.png 946964308.1013.png 946964308.1014.png 946964308.1015.png 946964308.1016.png 946964308.1017.png 946964308.1018.png 946964308.1019.png 946964308.1020.png 946964308.1021.png 946964308.1022.png 946964308.1024.png 946964308.1025.png 946964308.1026.png 946964308.1027.png 946964308.1028.png 946964308.1029.png 946964308.1030.png 946964308.1031.png 946964308.1032.png 946964308.1033.png 946964308.1035.png 946964308.1036.png 946964308.1037.png 946964308.1038.png 946964308.1039.png 946964308.1040.png 946964308.1041.png 946964308.1042.png 946964308.1043.png 946964308.1044.png 946964308.1046.png 946964308.1047.png 946964308.1048.png 946964308.1049.png 946964308.1050.png 946964308.1051.png 946964308.1052.png 946964308.1053.png 946964308.1054.png 946964308.1055.png 946964308.1057.png 946964308.1058.png 946964308.1059.png 946964308.1060.png 946964308.1061.png 946964308.1062.png 946964308.1063.png 946964308.1064.png 946964308.1065.png 946964308.1066.png 946964308.1068.png 946964308.1069.png 946964308.1070.png 946964308.1071.png 946964308.1072.png 946964308.1073.png 946964308.1074.png 946964308.1075.png 946964308.1076.png 946964308.1077.png 946964308.1079.png 946964308.1080.png 946964308.1081.png 946964308.1082.png 946964308.1083.png 946964308.1084.png 946964308.1085.png 946964308.1086.png 946964308.1087.png 946964308.1088.png 946964308.1090.png 946964308.1091.png 946964308.1092.png 946964308.1093.png 946964308.1094.png 946964308.1095.png 946964308.1096.png 946964308.1097.png 946964308.1098.png 946964308.1099.png 946964308.1101.png 946964308.1102.png 946964308.1103.png 946964308.1104.png 946964308.1105.png 946964308.1106.png 946964308.1107.png 946964308.1108.png 946964308.1109.png 946964308.1110.png 946964308.1113.png 946964308.1114.png 946964308.1115.png 946964308.1116.png 946964308.1117.png 946964308.1118.png 946964308.1119.png 946964308.1120.png 946964308.1121.png 946964308.1122.png 946964308.1124.png 946964308.1125.png 946964308.1126.png 946964308.1127.png 946964308.1128.png 946964308.1129.png 946964308.1130.png 946964308.1131.png 946964308.1132.png 946964308.1133.png 946964308.1135.png 946964308.1136.png 946964308.1137.png 946964308.1138.png 946964308.1139.png 946964308.1140.png 946964308.1141.png 946964308.1142.png 946964308.1143.png 946964308.1144.png 946964308.1146.png 946964308.1147.png 946964308.1148.png 946964308.1149.png 946964308.1150.png 946964308.1151.png 946964308.1152.png 946964308.1153.png 946964308.1154.png 946964308.1155.png 946964308.1157.png 946964308.1158.png 946964308.1159.png 946964308.1160.png 946964308.1161.png 946964308.1162.png 946964308.1163.png 946964308.1164.png 946964308.1165.png 946964308.1166.png 946964308.1168.png 946964308.1169.png 946964308.1170.png 946964308.1171.png 946964308.1172.png 946964308.1173.png 946964308.1174.png 946964308.1175.png 946964308.1176.png 946964308.1177.png 946964308.1179.png 946964308.1180.png 946964308.1181.png 946964308.1182.png 946964308.1183.png 946964308.1184.png 946964308.1185.png 946964308.1186.png 946964308.1187.png 946964308.1188.png 946964308.1190.png 946964308.1191.png 946964308.1192.png 946964308.1193.png 946964308.1194.png 946964308.1195.png 946964308.1196.png 946964308.1197.png 946964308.1198.png 946964308.1199.png 946964308.1201.png 946964308.1202.png 946964308.1203.png 946964308.1204.png 946964308.1205.png 946964308.1206.png 946964308.1207.png 946964308.1208.png 946964308.1209.png 946964308.1210.png 946964308.1212.png 946964308.1213.png 946964308.1214.png 946964308.1215.png 946964308.1216.png 946964308.1217.png 946964308.1218.png 946964308.1219.png 946964308.1220.png 946964308.1221.png 946964308.003.png 946964308.004.png 946964308.005.png 946964308.006.png 946964308.007.png 946964308.008.png 946964308.009.png 946964308.010.png 946964308.011.png 946964308.012.png 946964308.014.png 946964308.015.png 946964308.016.png 946964308.017.png 946964308.018.png 946964308.019.png 946964308.020.png 946964308.021.png 946964308.022.png 946964308.023.png 946964308.025.png 946964308.026.png 946964308.027.png 946964308.028.png 946964308.029.png 946964308.030.png 946964308.031.png 946964308.032.png 946964308.033.png 946964308.034.png 946964308.036.png 946964308.037.png 946964308.038.png 946964308.039.png 946964308.040.png 946964308.041.png 946964308.042.png 946964308.043.png 946964308.044.png 946964308.045.png 946964308.047.png 946964308.048.png 946964308.049.png 946964308.050.png 946964308.051.png 946964308.052.png 946964308.053.png 946964308.054.png 946964308.055.png 946964308.056.png 946964308.058.png 946964308.059.png 946964308.060.png 946964308.061.png 946964308.062.png 946964308.063.png 946964308.064.png 946964308.065.png 946964308.066.png 946964308.067.png 946964308.069.png 946964308.070.png 946964308.071.png 946964308.072.png 946964308.073.png 946964308.074.png 946964308.075.png 946964308.076.png 946964308.077.png 946964308.078.png 946964308.080.png 946964308.081.png 946964308.082.png 946964308.083.png 946964308.084.png 946964308.085.png 946964308.086.png 946964308.087.png 946964308.088.png 946964308.089.png 946964308.091.png 946964308.092.png
 
modernizacja instalacji, by uzy-
skać prąd zwarciowy o odpowied-
niej wartości,
Schemat blokowy wyłącznika z wy-
zwalaczem łukowym został przedsta-
wiony na rysunku 3 .
Należy podkreślić, że wyzwalacz łu-
kowy może być niezależny od konwen-
cjonalnych wyzwalaczy. Jest on sto-
sowany w klasycznych wyłącznikach
instalacyjnych jako dodatkowy człon.
Dostępne na rynku USA takie wyłącz-
niki zawierają również człon różnico-
woprądowy ze wspólnym układem lo-
gicznym. Na stronie internetowej pro-
ducenta tego typu wyłączników [6] za-
mieszczono schemat blokowy, w któ-
rym brak jest klasycznych wyzwala-
czy nadmiarowo-prądowych. Układy
elektroniczne w takim przypadku są
wspólne. Pokazany na rysunku 3 czuj-
nik prądu wyzwalacza łukowego ma za
zadanie przekazać niezniekształcony
przebieg prądowy do układu filtrują-
cego. Może on być typu rezystancyjne-
go lub magnetycznego. Układ filtrują-
cy przepuszcza odpowiednie parame-
try przebiegu prądowego oraz odrzu-
ca te, które nie występują w łuku awa-
ryjnym lub nie są poddawane anali-
obniżenie prądu zadziałania wy-
łączników, by zwarcia łukowe
były wyłączane przez wyzwalacz
elektromagnetyczny,
zastosowanie dodatkowego wy-
zwalacza reagującego na łuk.
Modernizacja instalacji i obniżenie
prądu zadziałania wyłączników nie
eliminują całkowicie zagrożenia poża-
rowego od łuku z uwagi na możliwość
wystąpienia zwarć w dowolnym miej-
scu urządzenia, czyli z odpowiednio
mniejszymi prądami zwarciowymi.
Zastosowanie dodatkowego wyzwa-
lacza jest najbardziej korzystne i po
wielu pracach badawczych zostało za-
akceptowane do realizacji.
Rys. 3 Schemat blokowy wyłącznika instalacyjnego z wyzwalaczem łukowym
I – klasyczny wyłącznik instalacyjny, II – wyzwalacz łukowy, III – człon róż-
nicowoprądowy, T – przycisk kontrolny wyzwalacza łukowego
kształt prądu jest zniekształcony
i znacznie odbiega od przebiegu si-
nusoidalnego. Wyzwalacz reagujący
na łuk elektryczny musi monitorować
odpowiednie parametry występujące
w prądzie przepływającym w obwo-
dzie chronionym. Powinien on odróż-
nić łuk wynikający z normalnej pra-
cy urządzenia, np. w silnikach komu-
tatorowych, łącznikach, od łuku po-
wstałego w wyniku uszkodzenia urzą-
dzenia. Wykrywanie łuku powstałego
w wyniku uszkodzenia jest oparte na
wielu parametrach: wyższych harmo-
nicznych zawartych w przebiegu prą-
dowym, kształcie fali prądowej, am-
plitudzie prądu, czasie trwania półfa-
li prądu. W niektórych przypadkach
konieczna jest analiza szybkości na-
rastania i opadania półfali prądowej.
Wyzwalacz łukowy musi mieć dłuż-
szy czas własny na analizę przebiegu
prądowego w porównaniu z wyzwa-
laczem elektromagnetycznym. W za-
stosowaniach przemysłowych wyma-
gana jest analiza 8 półfal prądowych
w czasie palenia się łuku wynoszą-
cym 0,5 s.
budowa i zasada działania
Łuki występujące w urządzeniach
elektrycznych powszechnego użytku
mają odpowiednie własności. Z po-
wodu nieliniowości charakterystyk
reklama
nr 9/2004
www.elektro.info.pl
43
946964308.093.png 946964308.094.png 946964308.095.png 946964308.096.png 946964308.097.png 946964308.098.png 946964308.099.png 946964308.101.png 946964308.102.png 946964308.103.png 946964308.104.png 946964308.105.png 946964308.106.png 946964308.107.png 946964308.108.png 946964308.109.png 946964308.110.png 946964308.113.png 946964308.114.png 946964308.115.png 946964308.116.png 946964308.117.png 946964308.118.png 946964308.119.png 946964308.120.png 946964308.121.png 946964308.122.png 946964308.124.png 946964308.125.png 946964308.126.png 946964308.127.png 946964308.128.png 946964308.129.png 946964308.130.png 946964308.131.png 946964308.132.png 946964308.133.png 946964308.135.png 946964308.136.png 946964308.137.png 946964308.138.png 946964308.139.png 946964308.140.png 946964308.141.png 946964308.142.png 946964308.143.png 946964308.144.png 946964308.146.png 946964308.147.png 946964308.148.png 946964308.149.png 946964308.150.png 946964308.151.png 946964308.152.png 946964308.153.png 946964308.154.png 946964308.155.png 946964308.157.png 946964308.158.png 946964308.159.png
 
instalacje elektroenergetyczne
Procent gniazdek,
w których przy zwarciu
nie zadziała wyzwalacz
elektromagnetyczny
przy zwarciu
metalicznym
[%]
Prąd
znamionowy
wyłącznika
Prąd
zadziałania
[A]
Typ ch-ki
przy zwarciu
łukowym
[%]
B
50
0
3
10 A
C
100
3
18
B 125 20 27
C 250 50 65
Tab. 1 Przykładowe dane procentowe niezadziałania wyzwalacza elektromagnetycz-
nego przy zwarciach w gniazdkach wtyczkowych
25 A
zie w danym typie wyłącznika. Z ukła-
du filtrującego sygnał jest podawany
na wzmacniacz i po wzmocnieniu na
układ logiczny. Jeżeli układ logiczny
stwierdzi, że wystąpił łuk awaryjny,
wówczas podaje sygnał na zamek wy-
łącznika i obwód zostaje wyłączony.
Przycisk kontrolny pozwala skontrolo-
wać wyzwalacz łukowy. Po naciśnięciu
go generowany jest sygnał, jaki wystę-
puje przy łuku awaryjnym.
Schemat blokowy wyłącznika z wy-
zwalaczem łukowym jest stosunkowo
prosty. Problem dotyczy odpowiedniej
obróbki sygnału w układzie filtrującym
oraz odpowiedniego oprogramowania
mikroprocesora układu logicznego, aby
można było uniknąć błędnych zadzia-
łań wyłącznika. Producent tego typu
wyłączników na stronie internetowej
[6] podaje 11 zastrzeżeń patentowych
dotyczących szczegółowych rozwiązań
zarówno tych problemów, jak i układu
do testowania wyzwalacza łukowego.
Wyłącznik z wyzwalaczem łuko-
wym nie zabezpiecza bezpośrednio
przed możliwością powstania pożaru
z powodu awaryjnej pracy zestyku. Jed-
nak wtórne efekty rozgrzanego zestyku
mogą być wykryte z powodu zapalenia
się łuku w uszkodzonym zestyku.
kie należy przeprowadzić, by ocenić
poprawność funkcji, jaką dane urzą-
dzenie ma do wykonania. Można je
zamieścić w trzech grupach:
badania dotyczące skuteczności
Wyzwalacz łukowy musi wykryć
określony łuk awaryjny z wyma-
ganą czułością. Po wykryciu musi
być podany sygnał na wyłączenie
obwodu. Przy symulacji łuku awa-
ryjnego stosowane są dwa różne
sposoby, a mianowicie:
– łuk powstały w ścieżce upływu
zwęglonej izolacji elektrycznej,
– łuk powstały na skutek styku
dwóch przewodzących przewo-
dów pod napięciem.
Rys. 4 Przykładowe przebiegi napięcia i prądu w obwodach zabezpieczonych wy-
łącznikiem z wyzwalaczem łukowym a) w przypadku włączenia lampy ha-
logenowej o mocy 500 W z wykorzystaniem ściemniacza (bez wyłącznika),
b) zwarcie łukowe dwóch metalowych przewodów pod napięciem (wyłącze-
nie obwodu)
wadzenia 75 różnych badań w celu
oceny jakości działania wyłącznika
z wyzwalaczem łukowym.
ną rolę może spełniać w budynkach
ze starą i zniszczoną instalacją elek-
tryczną. W warunkach polskich przy
bardzo dużej liczbie instalacji zuży-
tych i niewłaściwie eksploatowa-
nych zastosowanie takiego wyłącz-
nika jest bardzo pożądane.
podsumowanie
badania dotyczące poprawności
Wyzwalacz łukowy musi wyka-
zać się zdolnością braku reakcji
w sytuacjach, w których są wy-
twarzane podobne przebiegi prą-
dowe jak przy łukach awaryj-
nych. W grupie tej jest sześć me-
tod badań. Przykładowo można
wymienić: reakcję na prądy uda-
rowe, łuk przy normalnej pracy
urządzenia (np. w silniku komu-
tatorowym), obciążenia nielinio-
we (np. ściemniacze).
Wyłącznik z wyzwalaczem łuko-
wym został opracowany w połowie
lat dziewięćdziesiątych ubiegłego
wieku. Pierwsza wersja normy [5] zo-
stała opublikowana w 1997 roku i od
tego roku urządzenie jest dostępne na
amerykańskim rynku. Obecnie moż-
na nabyć kilka typów wyłączników
z wyzwalaczem łukowym. Kilkulet-
nie doświadczenia eksploatacyjne
z tymi wyłącznikami są bardzo zachę-
cające – nie stwierdza się niepotrzeb-
nych wyłączeń. Stosunkowo małe
rozpowszechnienie tego urządzenia
i zbyt krótki okres eksploatacyjny nie
dają zauważalnej redukcji pożarów od
urządzeń elektrycznych.
Wyłącznik z wyzwalaczem łuko-
wym według przepisów [3] powinien
być instalowany od 2002 r. w nowo
budowanych budynkach w obwo-
dach zasilających sypialnie. Oczy-
wiście, jest on zalecany do każde-
go obiektu budowlanego. Szczegól-
literatura
1. King H., Lee D., Trotta A., New
Technolog y for Preventing Resi-
dential Electrical Fires: Arc – Fault
Circuit Interrupters, Fire Techno-
logy, vol 36, No 3, 2000.
2. Markiewicz H., Instalacje elek-
tryczne, WNT, Warszawa, 2002.
3. NFPA 70, National Electrical Code,
1999, Artykuł 210.
4. PN-IEC 60898:2000. Sprzęt elek-
troinstalacyjny. Wyłączniki do za-
bezpieczeń przetężeniowych in-
stalacji domowych i podobnych.
5. UL 1699, Standard for Arc – Fault
Circuit Interrupters, Underwriters
Laboratories Inc., 1999.
6. www. zlan.com/arc.htm.
7. Yereance R., Electrical Fire Ana-
lysis, Charles C. Thomas – Publi-
sher, 1995.
badania dotyczące wykrywalności
Wyzwalacz łukowy musi wykrywać
i wyłączać obwód w przypadku wy-
stąpienia awaryjnych łuków ukry-
tych, tłumionych lub zagłuszanych.
W tym celu muszą być przeprowa-
dzone badania przy wyładowa-
niach łukowych z różnymi obwo-
dami, filtrami i obciążeniami. Na
rysunku 4 pokazano przykładowe
przebiegi napięcia i prądu uzyskane
podczas badań wyzwalacza łuko-
wego. Norma [5] wymaga przepro-
wymagania
dla wyłączników
z wyzwalaczem łukowym
Prace prowadzone nad zagadnie-
niem bezpieczeństwa pożarowego
urządzeń elektrycznych zaowocowa-
ły opracowaniem wymagań dla tych
wyłączników, które są zawarte w nor-
mach towarzystw ubezpieczeniowych
[5]. Wymagania te dotyczą badań, ja-
www.elektro.info.pl
nr 9/2004
44
946964308.160.png 946964308.161.png 946964308.162.png 946964308.163.png 946964308.164.png 946964308.165.png 946964308.167.png 946964308.168.png 946964308.169.png 946964308.170.png 946964308.171.png 946964308.172.png 946964308.173.png 946964308.174.png 946964308.175.png 946964308.176.png 946964308.178.png 946964308.179.png 946964308.180.png 946964308.181.png 946964308.182.png 946964308.183.png 946964308.184.png 946964308.185.png 946964308.186.png 946964308.187.png 946964308.189.png 946964308.190.png 946964308.191.png 946964308.192.png 946964308.193.png 946964308.194.png 946964308.195.png 946964308.196.png 946964308.197.png 946964308.198.png 946964308.200.png 946964308.201.png 946964308.202.png 946964308.203.png 946964308.204.png 946964308.205.png 946964308.206.png 946964308.207.png 946964308.208.png 946964308.209.png 946964308.211.png 946964308.212.png 946964308.213.png 946964308.214.png 946964308.215.png 946964308.216.png 946964308.217.png 946964308.218.png 946964308.219.png 946964308.220.png 946964308.223.png 946964308.224.png 946964308.225.png 946964308.226.png 946964308.227.png 946964308.228.png 946964308.229.png 946964308.230.png 946964308.231.png 946964308.232.png 946964308.234.png 946964308.235.png 946964308.236.png 946964308.237.png 946964308.238.png 946964308.239.png 946964308.240.png 946964308.241.png 946964308.242.png 946964308.243.png 946964308.245.png 946964308.246.png 946964308.247.png 946964308.248.png 946964308.249.png 946964308.250.png 946964308.251.png 946964308.252.png 946964308.253.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin