Ρελέ διαρροής σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις

Συχνά ακούμε από επαγγελματίες ότι υπάρχει πρόβλημα στη λειτουργία των ρελέ διαφυγής ευαισθησίας 30mA στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Ότι υπάρχουν δηλαδή λόγω της φύσης των φορτίων (μεγάλοι κινητήρες κ.λ.π) ανεπιθύμητες αποζεύξεις χωρίς να υπάρχει πρόβλημα.

Σε περιπτώσεις διαταραχών στο κύκλωμα, οι διακόπτες διαρροής συνήθως επεμβαίνουν και ανοίγουν το κύκλωμα, ακόμη και σε περιπτώσεις που δεν έχουμε πραγματική διαρροή προς γη. Διαταραχές αυτού του είδους συνήθως οφείλονται σε: -   υπερτάσεις που προέρχονται από την εισαγωγή ή την εξαγωγή φορτίων στο κύκλωμα (άνοιγμα ή κλείσιμο προστασίας συσκευών ελέγχου, εκκίνηση – σταμάτημα μοτέρ κ.λπ.) -   υπερτάσεις που οφείλονται σε ατμοσφαιρικούς παράγοντες.

Το θέμα των Διατάξεων Διαφορικού Ρεύματος έχει πάρει ιδιαίτερη έμφαση με την Κοινή Υπουργική Απόφαση ΦΑ’ 50/12081/642 της 26/07/2006. Η απόφαση αυτή δημοσιεύθηκε στο ΦΕΚ 1222 της 05.09.2006 και τέθηκε σε άμεση ισχύ και ορίζει την υποχρέωση εγκατάστασης Διατάξεων Διαφορικού Ρεύματος ή αντίστοιχων μέτρων προστασίας, για την κάλυψη όλων των κυκλωμάτων ισχύος σε παλιές και νέες εγκαταστάσεις.

Συγκεκριμένα αναφέρει  ότι <<Η διάταξη, ή οι διατάξεις διαφορικού ρεύματος, πρέπει να καλύπτουν ΟΛΑ τα υπόλοιπα κυκλώματα ισχυρών ρευμάτων της Ε.Η.Ε. τα οποία δεν καλύπτονται με διάταξη διαφορικού ρεύματος με βάση τις απαιτήσεις του Προτύπου ΕΛΟΤ HD 384>>.

Η εγκατάσταση διατάξεων διαφορικού ρεύματος καθίσταται υποχρεωτική για πρόσθετη προστασία από ηλεκτροπληξία σε όλες τις Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις (Ε.Η.Ε.) που αναφέρονται στο πεδίο εφαρμογής του άρθρου 103 του Προτύπου ΕΛΟΤ HD 384

Ανάμεσα σε αυτές τις Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις αναφέρεται και:

α) Των κτιρίων και λοιπών κατασκευών ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ή ΒΙΟΤΕΧΝΙΚΗΣ χρήσης.

β) Όλες τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις των καταναλωτών που βρίσκονται ΕΞΩ από τα κτίρια

γ) Τα κυκλώµατα τα τροφοδοτούµενα µε εναλλασσόµενο ρεύµα µε ονοµαστική τάση µέχρι και 1000 V και τα τροφοδοτούµενα µε συνεχές ρεύµα µε ονοµαστική τάση µέχρι και 1500V.

Μια λύση που εφαρμόζεται σε αυτές τις εγκαταστάσεις είναι η κάλυψη μόνο των τερματικών κυκλωμάτων με ΔΔΡ με ΙΔΝ <= 30 mA και των υπολοίπων με ΔΔΡ με ΙΔΝ > 30 mA (300mA, 500mA) ή με ρυθμιζόμενους ΔΔΕ.

Ρυθμιζόμενα βιομηχανικά ρελέ διαρροής

Επιτήρηση δικτύου και προστασία

Επιτρέπουν την επιτήρηση και προστασία των δικτύων διανομής χαμηλής τάσης μέσω της χρήσης τοροειδών μετασχηματιστών.

Επιτυγχάνοντας την προστασία

Λόγω των ηλεκτρονικών ρελέ ρεύματος διαρροής δίνεται η δυνατότητα να μετρήσουμε το ρεύμα διαρροής προς γη. Τα ρελέ λειτουργούν συγχρόνως με έναν εξωτερικό τοροειδή μετασχηματιστή. Οι ενεργοί αγωγοί που διατρέχουν τον τοροειδή δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο ανάλογο της ροής του ρεύματος. Υπό φυσιολογικές συνθήκες και χωρίς την παρουσία ρευμάτων διαρροής, το διανυσματικό άθροισμα του ρεύματος είναι μηδενικό. Σε περίπτωση σφάλματος δημιουργείται μια ανισορροπία στο διανυσματικό άθροισμα ίση με το ρεύμα διαρροής. Η τιμή του ρεύματος σφάλματος, ανιχνεύεται συνεχώς από τον τοροειδή, όταν το ρελέ ρεύματος διαρροής λαμβάνει το σήμα από τον τοροειδή, ανοίγει τις επαφές εξόδου του.  Τότε  ανοίγει και ο διακόπτης φορτίου.

 Ρυθμίζοντας την ευαισθησία και τους χρόνους διακοπής

Η ευαισθησία IΔn μπορεί να ρυθμιστεί από 0,03 έως δεκάδες Αmperes ενώ οι χρόνοι διακοπής από 0 έως λίγα sec, εξασφαλίζοντας έτσι την ευελιξία του ρελέ για πολλαπλές χρήσεις.

Εδώ πρέπει να διευκρινιστεί ότι, σε αντίθεση με τους διακόπτες διαρροής των 30 mA και εφόσον το ρελέ διαρροής δεν έχει ρυθμιστεί στα 30 mA, η προστασία έναντι ηλεκτροπληξίας που παρέχει είναι έμμεση. Δηλαδή το ρελέ διαρροής δεν θα εκτελούσε απόζευξη, αν η διαρροή προερχόταν από επαφή ανθρώπου με φάση, όπου το ρεύμα θα ήταν της τάξης των 30 mA, δηλαδή στα όρια του κινδύνου.

Όμως, στην περίπτωση που προέλθει μια διαρροή, π.χ. προς το σώμα μιας μηχανής και η διαρροή αυτή βρίσκεται στα όρια αντίδρασης του ρελέ, θα γίνει απόζευξη. Έτσι θα προληφθεί η περίπτωση να κεραυνοβοληθεί μελλοντικά κάποιος που θα μπορούσε να έρθει σε επαφή με εκείνο το σώμα, στο οποίο παρατηρήθηκε διαρροή (έμμεση προστασία).

Σε ελέγχους και επιμονή φορέων που δεν έχουν τεχνικές γνώσεις (όπως η επιθεώρηση εργασίας για παράδειγμα), πως μπορούμε να τους πείσουμε ότι σε μερικές περιπτώσεις είναι αδύνατη η χρήση ΔΔΕ σε κάποια σημεία τέτοιων εγκαταστάσεων, ενώ αυτοί είναι προσκολλημένοι στο προεδρικό διάταγμα; (η απάντηση προέρχεται από τον Κο Γιώργο Σαρρή)

Μια καλή τεκμηρίωση για το θέμα θα μπορούσε να είναι η γραπτή βεβαίωση ενός κατασκευαστή μηχανήματος ότι το μηχάνημα του καταρχάς πληροί όλες τις απαιτήσεις της Οδηγίας 2006/42/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου σχετικά με τα μηχανήματα. Π.χ το μηχάνημα έχει ένα διαφορικό ρεύμα λειτουργίας που ξεπερνά για παράδειγμα τα 20mA (άρα δεν μπορεί να λειτουργήσει με ΔΔΡ με ΙΔΝ<=30mA) και ότι το διαφορικό αυτό ρεύμα δεν είναι τεχνικά δυνατόν να μειωθεί χωρίς να επηρεαστεί δυσμενώς η καλή λειτουργία ή και η ασφαλής χρήση του μηχανήματος. Βέβαια η λύση αυτή δεν είναι 100% νομικά αποδεκτή όσο ισχύει η ΚΥΑ ΦΑ’ 50/12081/642 (ΦΕΚ 1222B της 05/09/2006) αλλά δημιουργεί κατά την άποψη μου μια καλή τεκμηρίωση.

Εν κατακλείδι

Η κάλυψη μόνο των τερματικών κυκλωμάτων με ΔΔΡ με ΙΔΝ <= 30 mA είναι μια πρακτική λύση αλλά δεν καλύπτει τις απαιτήσεις της παραπάνω ΚΥΑ σε περίπτωση ελέγχου της ΥΔΕ. Είναι επίσης γνωστό εδώ και χρόνια, ότι έτσι όπως έχει διαμορφωθεί αυτή η ΚΥΑ, αν εφαρμοστεί σε αναχωρήσεις βιομηχανικών εγκαταστάσεων δεν θα μπορέσουν να λειτουργήσουν. Έχουν γίνει προτάσεις βελτίωσης στο αρμόδιο Υπουργείο αλλά μέχρι τώρα δεν υπάρχει εξέλιξη.