Badanie wybranych właściwości wyłączników różnicowoprądowych typu F

• Autorzy: Czapp, Stanisław , Tariq, Hanan , Borowski, Kornel

Warianty tytułu

EN

Testing of selected properties of type F residual current devices

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W instalacjach elektrycznych niskiego napięcia instaluje się coraz więcej przekształtników energoelektronicznych (systemy fotowoltaiczne, instalacje ładowania pojazdów elektrycznych, układy napędowe o regulowanej prędkości obrotowej silnika), a mają one wpływ na dobór typu wyzwalania wyłączników różnicowoprądowych (AC, A, F lub B). W obwodach, w których pojawia się prąd różnicowy zawierający składowe o częstotliwości innej niż 50 Hz, może być konieczne zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego typu F. W artykule omówiono wyniki badań progu zadziałania tego typu wyłączników różnicowoprądowych przy prądach różnicowych o częstotliwościach innych niż 50 Hz. Przedstawiono również reakcję wyłączników różnicowoprądowych typu F na pomiar impedancji pętli zwarciowej wykonany dwoma miernikami różniącymi się czasem przepływu prądu pomiarowego. Uzyskane wyniki wskazują, jaki należy dobrać miernik, aby nie następowało zbędne wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych typu F podczas tego pomiaru.

EN

In low-voltage electrical installations, power electronic converters are more widely used (in photovoltaic systems, charging systems for electric vehicles, variable-speed drive systems), and they affect the selection of the type of tripping of residual current devices (AC, A, F or B). In circuits where a residual current having components of a frequency other than 50 Hz appears, it may be necessary to use a type F residual current device. The article discusses the testing of the tripping threshold of this type of residual current devices at residual currents with frequencies other than 50 Hz. The response of type F residual current devices to the measurement of the earth fault loop impedance performed with two meters differing in the measuring current flow time is presented as well. The obtained results indicate which meter should be selected so that there is no unwanted tripping of type F residual current devices during this measurement.

Słowa kluczowe

PL

wyłącznik różnicowoprądowy; prąd różnicowy; częstotliwość; impedancja pętli zwarciowej

EN

residual current device; residual current; frequency; earth fault loop impedance

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 1
• Strony: 24--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapp, Stanisław

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80 233 Gdańsk,

autor

Tariq, Hanan

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80 233 Gdańsk

autor

Borowski, Kornel

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80 233 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] PN-HD 60364-4-41:2017-09 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym
• [2] Czapp S., Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach i instalacjach niskiego napięcia. PWN, Warszawa 2023
• [3] PN-HD 60364-7-701:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 7-701: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji – Pomieszczenia wyposażone w wannę lub prysznic
• [4] PN-HD 60364-7-705:2007 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 7-705: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji – Gospodarstwa rolnicze i ogrodnicze
• [5] PN-HD 60364-7-722:2019-01 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 7-722: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji – Zasilanie pojazdów elektrycznych
• [6] PN-EN 61008-1:2013-05 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) – Część 1: Postanowienia ogólne
• [7] PN-EN 62423:2013-06 Wyłączniki różnicowoprądowe typu F i typu B z wbudowanym zabezpieczeniem nadprądowym i bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego
• [8] Czapp S., The effect of PWM frequency on the effectiveness of protection against electric shock using residual current devices, Conference-Seminar International School on Nonsinusoidal Currents and Compensation (ISNCC), Lagow, Poland, 15-18 June 2010, https://doi.org/10.1109/ISNCC.2010.5524515
• [9] Czapp S., The effect of earth fault current harmonics on tripping of residual current devices, Przeglad Elektrotechniczny, 85 (2009), nr 1, 196-201
• [10] Czapp S., Tariq H., Behavior of residual current devices at frequencies up to 50 kHz, Energies, 14 (2021), 1785, https://doi.org/10.3390/en14061785
• [11] Horgos M., Erdei Z., Barz C., Birsan I., Ilia M., Contributions to testing residual current devices at different frequency values. 6th Int. Conf. on Modern Power Sys. (MPS), Cluj-Napoca, Romania, 18-21 May 2015
• [12] Slangen T.M.H., Lustenhouwer B.R.F., Ćuk V., Cobben J.F.G., The effects of high-frequency residual currents on the operation of residual current devices. 19th Int. Conf. on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’21), Almeria, Spain, 28-30 July 2021
• [13] Sutaria J., Espín-Delgado Á., Rönnberg S., Measurements and modeling of the frequency behavior of residual current devices- from 4 Hz to 40 kHz. Electric Power Systems Research, 209 (2022), 108052, https://doi.org/10.1016/j.epsr.2022.108052
• [14] Shopov Y., Filipova-Petrakieva S., Boychev B., Investigation of residual current devices in high frequencies. 10th Electrical Engineering Faculty Conference (BulEF), Sozopol, Bulgaria, 11-14 September 2018
• [15] Czapp S., Tariq H., Tripping of F-type RCDs for sinusoidal residual current with superimposed smooth DC component, 2022 International Conference ELEKTRO (ELEKTRO), Kraków, Poland, 23-26 May 2022, https://doi.org/10.1109/ELEKTRO53996.2022.9803395
• [16] Czapp S., Tariq H., Cieslik S., Behavior of residual current devices at earth fault currents with DC component, Sensors, 22 (2022), 8382, https://doi.org/10.3390/s22218382
• [17] PN-HD 60364-6:2016-07 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 6: Sprawdzanie
• [18] Czapp S., Fault loop impedance measurement in low voltage network with residual current devices, Elektronika ir Elektrotechnika, 122 (2012), nr 6, 109-112
• [19] Roskosz R., Jakubiuk K., Swędrowski L., Świsulski D., Wołoszyk M., Ziółko M., Sposób i układ do pomiaru impedancji pętli zwarciowej w sieciach niskiego napięcia z wyłącznikami różnicowoprądowymi, Pat.221693, 2015
• [20] Katarzyński J., Olesz M., Pomiar impedancji pętli zwarciowej w instalacjach fotowoltaicznych dużych mocy z magazynowaniem energii, Przegląd Elektrotechniczny, 98 (2022), nr 3, 25-27, doi:10.15199/48.2022.03.06
• [21] Kaspirek M., Mezera D., Voltage quality parameters in LV distribution grids in dependence, on short circuit impedance, 22nd Int. Conf. Electricity Distribution, Stockholm, 10-13 June 2013, https://doi.org/10.1049/cp.2013.0580
• [22] Aigner M., Schmautzer E., Sigl Ch., Measurement of fault loop impedances in different low voltage network configurations, Electrical Engineering Electronic Journal, 2013, nr 1
• [23] Pedersen K.O.H., Nielsen A.H., Poulsen N.K., Short-circuit impedance measurement, IEE Proc.-Gener. Transm. Distrib., 150 (2003), nr 2, 169- 174, https://doi.org/10.1049/ip-gtd:20030193
• [24] Neamt L., Neamt A., Chiver O., Improved procedure for earth fault loop impedance measurement in TN low-voltage network, Energies, 14 (2021), 205, https://doi.org/10.3390/en14010205
• [25] PN-EN 61557-3:2007 Bezpieczeństwo elektryczne w niskonapięciowych sieciach elektroenergetycznych o napięciach przemiennych do 1000 V i stałych do 1500 V – Urządzenia przeznaczone do sprawdzania, pomiarów lub monitorowania środków ochronnych – Część 3: Impedancja pętli zwarcia
• [26] Czapp S., Borowski K., Verification of safety in low-voltage power systems without nuisance tripping of residual current devices, Electric Power Systems Research, 172 (2019), 260-268, https://doi.org/10.1016/j.epsr.2019.03.027
• [27] Borowski K., Czapp S., Pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi selektywnymi, Przegląd Elektrotechniczny, 99 (2023), nr 2, 289-292, doi:10.15199/48.2023.02.60

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.01.04