ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΕΣΩ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Λέγονται και ρελέ διαρροής

Σύμφωνα με το άρθρο 19 των Κανονισμών η προστασία με «διακόπτες διαφυγής» (τάσης ή έντασης) επιτρέπεται σαν η μόνη μέθοδος προστασίας, με την σύμφωνη γνώμη της ΔΕΗ, μόνο σε περιοχές που δεν εφαρμόζεται η ουδε-τέρωση και που η επίτευξη της μικρής αντίστασης γείωσης που χρειάζεται για την εφαρ- μογή της μεθόδου της άμεσης γείωσης, θα ήταν πολύ δαπα- νηρή.

Με τους διακόπτες διαφυγής επιτυγχάνεται η απόζευξη του τμήματος της εγκατάστασης στο οποίο παρουσιάζεται τάση επαφής μεγαλύτερη από 50 V σε πολύ μικρό χρόνο, ενώ η αντίσταση γείωσης μπορεί να είναι πολύ υψη- λή, όπως θα δούμε στην συνέχεια.

Σήμερα, στην πράξη, δε χρησιμοποι-ούνται οι διακόπτες διαφυγής τάσης, επειδή δεν είναι αξιόπιστοι, αλλά μό-νο οι διακόπτες διαφυγής έντασης, οι οποίοι ονομάζονται και ρελέ προστασίας ή διαφυγής ή αντιηλεκτροπληξιακοί διακόπτες ή αυτόματοι διαφορικοί διακόπτες. Χρησιμοποιούνται συνήθως παράλ-ληλα με την ουδετέρωση ή την άμε-ση γείωση, χωρίς αυτό να επιβάλλε-ται από τους κανονισμούς.

Κατασκευάζονται σαν διπολικοί (για μονοφασικές παρο-χές) ή τετραπολικοί (για τριφασικές παροχές) και για ονο- μαστικά ρεύματα φορτίου 25, 40 και 63 Α. Περισσό- τερο χρησιμοποιείται ο διακόπτης διαφυγής των 40 Α. Στο σχήμα φαίνεται ένας μονοφασικός (διπολικός) και ένας τριφασικός (τετραπολικός)

Ο διακόπτης διαφυγής έντασης τοποθετείται στον πίνακα κάθε ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Ρεύμα διαρροής ονομάζεται το ρεύμα που ρέει προς τη γη από την ηλεκτρική συσκευή.

Το ρεύμα διαρροής μπορεί να προκληθεί από ελαττωματικές μονώσεις ηλεκτρικών συσκευών που οφείλονται σε φθορές, υπερβολικές φορτίσεις ή λανθασμένο χειρισμό των συσκευ-ών.

Φυσιολογική λειτουργία κυκλώματος

Φυσιολογική γείωση

Πρόβλημα…

Το στοιχείο ευαισθησίας του διακόπτη διαρροής είναι ο διαφορικός μετασχηματι-στής. Αυτός έχει πρωτεύον με 2 τυλίγματα Τ και Τ’ και από το δευτερεύον που συνδέετε με ηλεκτρο-μαγνήτη

Σε κανονικές συνθήκες, τα 2 τυλίγματα Τ και Τ’ του διαφορι-κού Μ/Σ διαρ-ρέονται από το ίδιο ρεύμα, έτσι δεν διεγείρεται μαγνητικά ο πυρήνας του Μ/Σ καθώς οι επιδράσεις των Ι1 και Ι2 αλληλοαναι-ρούνται

Έτσι στο δευτε-ρεύον τύλιγμα του Μ/Σ δεν επάγεται τάση, δηλαδή δεν περ-να ρεύμα από αυτό και άρα ο διακόπτης παρα-μένει κλειστός. Αν κάποιος έλ-θει σε επαφή με οποιοδήποτε σημείο της εγκατάστασης που έχει τάση…

Έχουμε διαρροή ρεύματος προς τη γη μέσω του ανθρώπου… Στην περίπτωση αυτή, τα δύο τυλίγματα του Μ/Σ δεν μπορούν να διαρρέονται από την ίδια ένταση ρεύματος. Εξαιτίας της διαφοράς των ρευμάτων Ιδ=Ι1- Ι2 στο μαγνητικό κύκλωμα αναπτύσσεται μια μαγνητική ροή. Αυτή η μαγνητική ροή προκαλεί τάση από επαγωγή στο δευτερεύον τύλιγμα. Η τάση αυτή ενεργοποιεί τον ηλεκτρομαγνήτη, με από-τέλεσμα να ανοίγει ο διακόπτης.

O παραπάνω διακόπτης είναι έτσι κατασκευασμένος… Ώστε να ενεργοποιείται περίπου με ρεύμα διαρροής Ιδ=25 mA. Με δεδομένο ότι τάση επαφής τουλάχιστον 50 V γίνεται επικίνδυνη, προκύπτει ότι η αντίσταση γείωσης που πρέπει να έχει η εγκατάσταση είναι: Παρατηρούμε ότι αυτή η αντίσταση προσεγγίζει εκείνη του ανθρώπινου σώματος. Άρα ο διακόπτης μπορεί να λειτουργήσει και χωρίς γείωση.

Επιπλέον, προστατεύει την εγκατάσταση από τον κίνδυνο πυρκαγιάς, που είναι δυνατό να προκληθεί από φθορά της γείωσης. Έτσι, αν σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση έχουμε μια φθορά της γείωσης με ρεύμα λίγο μικρότερο από αυτό με το οποίο λειτουρ-γεί η ασφάλεια της εγκα-τάστασης (π.χ. ένα ρεύμα διαρροής στη γείωση 20Α σε ασφάλεια 25 Α), τότε

Δε διακόπτεται η παροχή τάσης στην εγκατάσταση, με αποτέλεσμα να ε-ξακολουθεί να τροφοδοτείται η γείω-ση με ρεύμα διαρροής και με κίνδυνο πυρκαγιάς. Αντίθετα, αν η εγκατάσταση προστα-τεύεται με ρελέ προστασίας, δεν υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς. Αυτό συμβαίνει, γιατί με τη γέννηση του αρχικού ρεύματος από τη φθορά της γείωσης το ρελέ προστασίας πέ-φτει αμέσως και διακόπτει το κύκλω-μα.

Πλεονεκτήματα των διακοπτών διαφυγής έντασης Ο διακόπτης διαφυγής έντασης εξασφαλίζει: (1) Σίγουρη και αποτελεσ-ματική προστασία της αν-θρώπινης ζωής από ηλεκ-τροπληξία. Προστατεύει, δηλαδή από επαφή με οποιοδήποτε ε-ξάρτημα βρεθεί τυχαία υπό τάση, λόγω διαρροής ή βλάβης π.χ. ελαττωματική ηλεκτρική κουζίνα, πλυντή-ριο κ.λπ.

Προστατεύει ακόμη, και από κατευθείαν επαφή με αγωγό ρεύματος, όπως π Προστατεύει ακόμη, και από κατευθείαν επαφή με αγωγό ρεύματος, όπως π.χ. όταν φθαρεί η μόνωση ενός καλωδίου ή όταν ένα παιδί βάλει ένα μεταλλικό αντικείμενο στην πρίζα.

(2) Προστασία από ενδεχόμενη πυρκαγιά Πυρκαγιά μπορεί να προκληθεί από διαρροή ρεύματος

(3) Συνεχή επιτήρηση της καλής λειτουργίας της εγκατάστασης. Αν παρουσιαστεί διαρροή στην εγκατάσταση το ρελέ προστασίας θα δια-κόψει αυτόματα, μόλις η διαρροή φθάσει σε επι-κίνδυνα όρια. Όταν δηλαδή το ρελέ πέφτει χωρίς αιτία, αυτό αποτελεί σήμα κινδύνου και σημαίνει ελαττωματι-κή εγκατάσταση.

(4) Προστασία από άσκοπη κατανάλωση ρεύματος που οφείλεται σε υπάρχουσες διαρροές.

(5) Ιδανικό όριο επέμβασης Ο αυτόματος διακόπτης έχει μεγάλη ευαισθησία, για να προστατεύει απόλυτα τη ζωή του ανθρώπου. Αυτό το επιτυγχάνει δίχως να διακόπτει την εγκατάστα-ση από υπερβολική ευαι-σθησία και χωρίς ουσιαστι-κό λόγο, προκαλώντας έτσι ανωμαλίες στη λειτουργία της εγκατάστασης που προ-στατεύει.

(6) Προστασία, ακόμη και σε εγκατάσταση στην οποία δεν υπάρχει γείωση Η λειτουργία του δεν εξαρτάται καθόλου από την ύπαρξη γείωσης. Η εγκατάσταση όμως της γείωσης θα γίνει κανονικά, σύμφωνα με ό-λους τους κανονι-σμούς των εγκα-ταστάσεων.

(7) Προστασία ακόμα και αν διακοπεί ο ουδέτερος

(8) Προστασία ακόμη και αν ο μοχλός επαναφοράς κρατηθεί με την βία στη θέση λειτουργίας. Το ρελέ προστασίας έ-χει σύστημα ανεξάρτη-της διακοπής, για να μπορεί να διακόψει, έστω και αν το χειρι-στήριο του διατηρηθεί με την βία στην θέση σύνδεσης.

(9) Απομόνωση της εγκατάστασης σε περίπτωση πλημμύρας

Δοκιμή καλής λειτουργίας του διακόπτη διαφυγής Ο έλεγχος της αποτελεσματικό-τητας του ρελέ προστασίας γί-νεται με ειδικό πλήκτρο δοκι-μής, το οποίο δημιουργεί τεχ-νητές συνθήκες διαρροής.

Η δοκιμή δεν πρέπει να γίνεται ποτέ με σκόπιμη επαφή του ρεύματος, γιατί η επαφή αυτή έχει σαν συνέπεια ένα πολύ οδυνηρό τίναγμα (σοκ). Επιπλέον, είναι πολύ πι-θανό, παρά το δυνατό σόκ, να μη φτάσει η διαρροή στο όριο των 30 mA, οπότε βέβαια και το ρελέ δε θα διακόψει.

Τεχνικά χαρακτηριστικά Ονομαστική ένταση (6) Ακροδέκτες εισόδου- (2) Ονομαστική τάση εξόδου (3) Ικανότητα διακοπής (7) βαθμός προστασίας ΙΡ (4) Ευαισθησία αντίδρασης (5) Χρόνος αντίδρασης

Τοποθέτηση των διακοπτών διαφυγής έντασης σε καινούργιες και παλιές εγκαταστάσεις. Οι διακόπτες αυτοί τοποθετούνται εύκολα σε παλιές και νέες εγκατα-στάσεις, σαν χωνευτοί ή εξωτερι-κοί ή μέσα σε πίνακες.

Σχετικά με την εγκατάσταση ενός διακόπτη διαφυγής έντασης (ή ρελέ προστασίας), πρέπει να έχουμε υπόψη μας τα εξής: (1) Στα παλιά κτίρια πρέπει να γίνεται προηγουμένως έλεγχος της ηλεκτρικής εγκατάστασης και μετά να γίνεται η εγκατάσταση του ρελέ προστασίας.

(2) Οι ταχυθερμοσίφωνες συνεχούς ροής… συνεχούς ροής (που θερμαίνουν το νερό της βρύσης) κατά τη διέλευση του ρεύματος παρουσιάζουν διαρροές, οι οποίες προκαλούν την αντίδραση του ρελέ.

(3) Γενικά παλιές ηλεκτρικές συσκευές… Εξαιτίας συσσώρευσης σκόνης και άλλων ρυπαρών ου-σιών (λίπη σε παλιές κουζίνες ή υπολείμματα σαπουνι-ού σε ηλεκτρικά πλυντήρια) μπορεί να δημιουργήσουν πρόβλημα στο ρελέ διαρροής.

Καλό είναι… Να μην αποφεύγουμε ή να απενεργοποιούμε το ρελέ διαρροής σε παλιές εγκαταστάσεις. Είναι δύσκολο πολλές φορές αλλά θα πρέπει πάντα να εντοπίζουμε την «βλάβη» και να την αποκαθιστούμε. Πάνω απ’ όλα προέχει η ασφάλεια.

(4) Συρματίδια σε φωτιστικά… Μπορεί να δημιουργή-σουν πρόβλημα στο ρελέ διαρροής. Είτε γιατί κάποιο ξέφυγε και ήλθε σε επαφή με το σώμα του φωτιστικού, είτε λόγω συσσώρευσης σκόνης. Πάλι πρέπει να αποκα-ταστήσουμε την έστω και ασήμαντη βλάβη.

(5) Αν κάπου μετά τον κεντρικό πίνακα της εγκατάστασης… Βραχυκυκλώνει ο ουδέτερος με την γη. Ειδικά αν το δίκτυο εί-ναι γειωμένου ουδετέ-ρου ενώ το κύκλωμα λειτουργεί φυσιολογικά ενεργοποιείτε συνέχεια το ρελέ διαρροής. Πάλι επιδιορθώνουμε το πρόβλημα.

(6) Ο διακόπτης διαρροής έντασης… δεν καλύπτει την περίπτωση βραχυκυκλώματος ή υπερ-φόρτωσης, γι’ αυτό πρέπει να προηγούνται πάντοτε ασφάλειες.

(7) Τα ρελέ προστασίας… Δεν μπορούν να προστατέψουν από ηλεκτροπλη-ξία τον άνθρωπο, αν ακουμπήσει συγχρόνως φάση και ουδέτερο. Δεν υπάρχει με-θοδος προστα-σίας σ’ αυτήν την περίπτωση.

(8) Όταν το φορτίο υπερβαίνει το ονομαστικό (ανά φάση) Πρέπει να κατανέμεται σε περισ-σότερους απ’ έναν διακόπτες διαφυγής ρεύματος. Αν αυτό είναι αδύνατο, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί όχι για όλη την εγκατάσταση αλλά μόνο για προστασία φορητών συσκευ-ών. Π.χ. ηλεκτρικά τρυπάνια, μπαλαντέζες κ.λπ.

Ή μόνο για προστασία των χώρων όπου υπάρχει μεγαλύτερος κίνδυνος ηλεκτροπληξίας π.χ. μαγειρείο, λουτρό κ.λπ. Φυσικά υπάρχουν και ρελέ διαρροής που μπορούν να τοποθετηθούν τοπικά πάνω στους τοίχους ή οπουδήποτε αλλού βολεύει και επιτρέπεται από τους κανονισμούς.