Jak działa obwód ouzo? RCD - urządzenie różnicowoprądowe (opis, przeznaczenie, oznaczenie, schemat połączeń)
Urządzenia elektryczne gospodarstwa domowego pracują pod dużym obciążeniem i często ulegają awariom. Jedną z usterek może być uszkodzenie izolacji przewodu zasilającego. W takim przypadku potencjał sieciowy pojawia się na korpusie urządzenia. Jest w dobrym stanie i może pracować, ale już stwarza zagrożenie dla ludzi. Kiedy jednocześnie dotkniesz metalowej części obudowy i wodociąg lub inną metalową konstrukcję połączoną z ziemią, w ciele zamyka się obwód elektryczny, co powoduje porażenie prądem. Aby zapobiec takim zjawiskom, stworzono urządzenie wyłączenie ochronne.
Podłączenie urządzenia różnicowoprądowego
Zasada działania RCD polega na odłączeniu obciążenia przez mechanizm przełączający, gdy prąd upływowy osiągnie określoną wartość. Urządzenie jest niezawodna ochrona przed uszkodzeniem powierzchni pod napięciem i pożarem na skutek upływu prądu przez wadliwą izolację. Mówiąc najprościej, mechanizm urządzenia natychmiast odłącza zasilanie od odbiornika, jeśli nastąpi nieoczekiwany upływ prądu do ziemi.
Rodzaje
Aby wybrać odpowiednie urządzenia, trzeba znać ich różnice, sklasyfikowane według poniższych kryteriów.
Przez reakcję na prąd upływowy
- AC - urządzenie otwiera obwód z powolnym lub szybkim wzrostem przemiennego prądu upływowego;
- A – reaguje na;
- B – stosowane w przemyśle.
Głównym parametrem urządzenia jest wartość prądu upływu. Odliczanie rozpoczyna się od 30 mA. Przy wyższych poziomach prądu urządzenie działa w celu ochrony przed pożarem, ale porażenie prądem stwarza zagrożenie dla ludzi. Przy niższych wartościach efekt bolesny pozostaje, ale nie ma zagrożenia dla życia zdrowej osoby. W budynkach mieszkalnych wybiera się RCD o prądzie wyłączającym nie większym niż 30 mA, z wyjątkiem wejściowego.
Zgodnie z zasadą działania
Wyróżnia się urządzenia elektromechaniczne (UZO-D, UZO-DM) i elektroniczne (UZO-DE). Te ostatnie stosowane są głównie jako dodatkowe: w celu zwiększenia niezawodności ochrony w pomieszczeniach o dużej wilgotności. Mogą zawierać urządzenie porównawcze z wbudowanym źródłem zasilania zamiast elementu magnetoelektrycznego. W takim przypadku sygnał należy wzmocnić i przekonwertować, co znacznie zmniejsza niezawodność zabezpieczenia. Urządzenia mają ograniczone możliwości, ale mogą pomóc w wyjściu z większości kłopotów. Coraz częściej stosuje się urządzenia z przerywaniem obwodu elektronicznego, ponieważ są tanie, a szybkość działania (0,005 s lub mniejsza) pozwala uniknąć porażenia prądem. Elektromechaniczne RCD są bardziej niezawodne ze względu na ich niezależność od wahań napięcia sieciowego i brak konieczności zasilania zewnętrznego.
Według szybkości reakcji
Urządzenia są urządzeniami nieselektywnymi, reagującymi na uszkodzenie szybciej niż w czasie 0,1 s oraz selektywnymi – z opóźnieniem reakcji od 0,005 s do 1 s. Został stworzony specjalnie w celu zapewnienia systemów ochrony różne poziomy udało się pracować wcześniej. W takim przypadku uszkodzony obszar zostaje wyłączony, a wszystkie inne nadal działają. Selektywne RCD są przeznaczone do ochrony przeciwpożarowej. Po nich konieczne jest zainstalowanie urządzeń ochronnych z bezpiecznymi progami prądu upływowego na dolnych etapach połączeń.
W placówkach medycznych, dziecięcych i edukacyjnych stosuje się ultraszybkie elektroniczne wyłączniki różnicowoprądowe (mniejsze niż 0,005 s), ponieważ chronią one przed nawet niewielkimi udarami prądowymi.
Według liczby biegunów
W sieci jednofazowej RCD ma 2 bieguny i jest stosowany w mieszkaniach. W sieci trójfazowej instalowane są urządzenia z czterema biegunami. Mogą chronić wiele sieci jednofazowych lub urządzeń zasilanych trójfazowo.
Metody instalacji
- do tablicy rozdzielczej;
- połączenie kabla przedłużającego;
- wbudowany we wtyczkę lub gniazdko.
Jak działa RCD?
Wygodnie jest rozważyć działanie zabezpieczenia na schemacie obwodu.
Schemat ideowy działania RCD
Głównym elementem jest przekładnik prądowy o kolejności zerowej. Dwa uzwojenia są w nim połączone ze sobą i podłączone do przewodów neutralnego i fazowego, a trzecie jest podłączone do przekaźnika wrażliwego na rozruch, który można zastąpić urządzeniem elektronicznym. Przekaźnik podłączony jest do urządzenia sterującego aktuatorem zawierającego grupę styków i napęd. Aby sprawdzić funkcjonalność RCD, posiada on przycisk testowy.
Kiedy obciążenie jest podłączone do wyjścia obwodu, w obwodzie pojawia się prąd obciążenia. Strumienie magnetyczne występujące w rdzeniu transformatora znoszą się wzajemnie. W rezultacie w uzwojeniu siłownika nie będzie indukowany żaden prąd, a spolaryzowany przekaźnik zostanie wyłączony.
Jeżeli izolacja ulegnie uszkodzeniu w kontakcie z metalowymi częściami urządzenia elektrycznego, pojawi się na niej napięcie. Kiedy osoba dotknie odsłoniętych części przewodzących, prąd upływowy I D (prąd różnicowy) przepływa przez nią do ziemi. W rezultacie przez uzwojenia główne będą płynąć różne prądy: I D = I1 - I2. Wytworzą różne strumienie magnetyczne, w wyniku czego nałożony na siebie prąd pojawi się w uzwojeniu wykonawczym. Jeżeli jego wartość przekroczy zadaną wartość, przekaźnik rozruchowy zadziała i przekaże sygnał do siłownika, który odłączy obwód elektryczny mocy od instalacji, w której nastąpiła awaria.
Sprawność RCD jest monitorowana poprzez naciśnięcie przycisku testowego. Rezystor R dobiera się tak, aby sztucznie wytworzony prąd upływowy był równy wartości z tabliczki znamionowej. Jeśli więc urządzenie wyłączy się po naciśnięciu przycisku, oznacza to, że działa prawidłowo.
Urządzenie dla sieci trójfazowej działa w podobny sposób, ale przez otwór rdzenia przechodzą cztery przewody (3 fazy i 1 neutralny).
Schemat działania trójfazowego RCD
Podczas normalnej pracy prądy w przewodzie neutralnym i fazowym sumują się w taki sposób, że strumienie magnetyczne w rdzeniu znoszą się wzajemnie. W uzwojeniu wtórnym transformatora nie ma prądu. Kiedy w jednej z faz pojawi się prąd upływowy, równowaga zostaje zakłócona, a powstający prąd w uzwojeniu wtórnym oddziałuje na element sterujący (U), który odłącza odbiornik (M) od sieci.
Wycieki mogą wystąpić nie tylko w fazie, ale także w przewodach neutralnych. Zabezpieczenie reaguje na nie w ten sam sposób, jednak w przypadku wykrycia uszkodzenia izolacji na przewodzie neutralnym może być konieczne rozebranie obwodu. Aby tego uniknąć, stosuje się przełączniki dwu- i czterobiegunowe, za pomocą których przełączane są przewody fazowe i neutralne.
RCD jest złożonym i bardzo wrażliwym urządzeniem. Na rynku należy wybierać urządzenia znanych firm, które posiadają certyfikaty w ustalonej formie z odniesieniami do GOST. Niewielkie ilości eksportowanych produktów mogą być podrabiane. Parametry zakupionego urządzenia należy skorelować z charakterystyką znanych urządzeń, np. UZO-2000.
Schematy połączeń
Włączenie zabezpieczenia przed prądem upływowym w tablice rozdzielcze wykonywane w przypadku stosowania systemów TNS lub TN-C-S. W takim przypadku obudowy wszystkich urządzeń elektrycznych są podłączone do szyny uziemiającej zero PE. Jeżeli izolacja zostanie uszkodzona, prąd upływowy przepływa z korpusu urządzenia do ziemi poprzez przewód PE, powodując zadziałanie zabezpieczenia.
Przy podłączaniu RCD należy wziąć pod uwagę następujące zasady:
- W ekranie zamontowane są oddzielne szyny zbiorcze dla przewodu neutralnego i uziemienia.
- Przewód uziemiający nie bierze udziału w podłączeniu urządzenia.
- Zasilanie podłączamy do górnych zacisków urządzenia. W takim przypadku przewód neutralny jest podłączony do złącza oznaczonego „N”. Niedopuszczalne jest mylenie tego z fazą!
- Dopuszczalny prąd urządzenia musi być równy lub wyższy niż prąd maszyny.
Wejście jednofazowe
Schemat przewiduje obowiązkowe oddzielenie szyny zerowej (N) i uziemienia (PE). Jeśli zabezpieczysz poszczególne części, zapewni to kaskadowe wyłączenie systemu.
Schemat podłączenia RCD do sieci jednofazowej
Schemat jest prosty i jeden z najczęstszych. W przypadku wyłącznika różnicowoprądowego ważne jest, aby nie pomylić się co do lokalizacji przewodu neutralnego (N), przewodu wejściowego (1) i wychodzącego (2). . Następnie do jego wyjścia można ponownie podłączyć maszyny dla poszczególnych linii.
Wejście trójfazowe
W obwodzie trójfazowym można chronić również odbiorniki jednofazowe. Wejścia szyn „zero” i „masa” są połączone. Licznik energii elektrycznej instaluje się pomiędzy głównym wyłącznikiem a RCD.
Schemat podłączenia trójfazowego RCD
Prąd obciążenia RCD musi być chroniony przed przeciążeniami. Aby to zrobić, wybiera się go o jeden stopień wyżej niż maszyna obok niego.
Z punktu widzenia stosowania wyłączników RCD należy rozróżnić roboczy przewód neutralny N i uziemienie ochronne zerowe PE. Przez pierwszy prąd przepływa podczas normalnej pracy, a przez drugi tylko w przypadku wystąpienia wypadku (wycieku).
Często zdarza się nieprawidłowe podłączenie, co powoduje ciągłe wyłączanie zabezpieczenia. Co więcej, samo to może spowodować niepowodzenie w pracy całej grupy.
RCD w mieszkaniach
Do mieszkania dobrana jest dwubiegunowa instalacja RCD. Musisz także określić wartości prądu elektrycznego, które go charakteryzują:
- odcięcie przekracza 25% maksymalny prąd konsumpcja;
- prąd znamionowy, dla którego zaprojektowano urządzenie (wskazany w charakterystyce i musi przekraczać prąd odcięcia);
- wskaźnik reakcji zabezpieczenia różnicowego.
Do mieszkania urządzenie z prąd przemienny. W przypadku dużej ilości sprzętu możliwe jest nieuzasadnione zadziałanie RCD. Aby temu zapobiec, należy zwiększyć wartość progową prądu do maksymalnej dopuszczalnej i bezpiecznej dla człowieka (30 mA).
Urządzenie montuje się w panelu na szynach DIN lub poprzez specjalne otwory. Jest on oznaczony przewodami fazowymi i neutralnymi. Wejście jest od góry, a wyjście od dołu.
Jednopoziomowa ochrona za pomocą jednego urządzenia przy wejściu pozwala na całkowite odcięcie dopływu prądu do mieszkania. Montuje się go także na poszczególnych urządzeniach np. na pralce czy kuchence elektrycznej.
Jeśli umieścisz RCD w oddzielnych obszarach, obwód okaże się uciążliwy, ale wyłączenia będą autonomiczne. W przypadku oddzielnego urządzenia połączenie wykonuje się przed maszyną.
Typowe błędy połączenia.
- Tkanie przewodów neutralnych w węzeł. W efekcie dochodzi do nieoczekiwanych operacji.
- Wykonywanie domowego uziemienia nie jest zgodne z zasadami (rezystancja powyżej 4 omów).
- Połączenie „zera” z „uziemieniem” prowadzi do okresowych przerw w dostawie prądu.
RCD w prywatnym domu
Prywatni właściciele domów korzystają z dużej liczby urządzeń wymagających indywidualnego RCD. Należą do nich pralka, elektryczny kocioł grzewczy, piec do sauny, obrabiarki, transformator spawalniczy i inny sprzęt. Im dłuższa lista, tym większe prawdopodobieństwo awarii jej elementów.
Dla indywidualny dom Odpowiedni jest system TT ze stałym punktem neutralnym i łączący przewodzące części urządzeń z niezależnym uziemieniem. Najczęściej jest to modułowy pin.
RCD jest umieszczony w osłonie. W zależności od tego, które odbiorniki są podłączone, stosuje się urządzenia czterobiegunowe i dwubiegunowe: jednofazowe lub trójfazowe. Zasada kaskady pozostaje, ale obwód jest bardziej złożony. Wejście jest trójfazowe i jest znacznie więcej odbiorców niż w mieszkaniu. Główne zasady Połączenia ochronne są takie same jak w mieszkaniu.
W prywatnym domu często stosuje się je, które łączą funkcje wyłącznika RCD. Jego zalety są następujące:
- mniej miejsca w tarczy;
- łatwość instalacji;
- wyłączenie z powodu wycieku, zwarcia lub przeciążenia;
- cena jest niższa niż w przypadku dwóch oddzielnych urządzeń, których funkcje łączy.
Podobnie: z uziemieniem i bez, metodą selektywną lub nieselektywną. Podłączona jest do nich również faza i przewód neutralny obwodu, czego nie można łączyć z uziemieniem, ponieważ prądy w tych przewodnikach są zasadniczo różne.
Maszyny różnicowe w prywatnym domu
Wada: jeśli się nie powiedzie, trzeba będzie kupić automat ponownie, co jest równoznaczne z wymianą dwóch urządzeń na raz. Ponadto nie każdy wie, jak korzystać z tak złożonego sprzętu i woli radzić sobie z automatami. Ale jednocześnie niedopuszczalne jest podłączanie uziemienia do obudów urządzeń bez wyłączników różnicowoprądowych lub automatycznych wyłączników automatycznych. Konwencjonalne maszyny nie zapewniają prędkości wyłączania sieci niezbędnej dla bezpieczeństwa ludzi.
Zasady stosowania wyłączników różnicowoprądowych dotyczą również automatów różnicowych.
Połączenie RCD. Wideo
W tym filmie szczegółowo opisano schemat połączeń wyłącznika różnicowoprądowego.
Działanie wyłącznika różnicowoprądowego polega na ograniczeniu czasu przepływu prądu elektrycznego przez organizm człowieka (poprzez szybkie jego odłączenie) w przypadku przypadkowego kontaktu z częściami instalacji elektrycznej znajdującymi się pod napięciem. Niektóre schematy jego podłączenia przewidują również natychmiastowe odłączenie sieci w przypadku wystąpienia prądu upływowego przez przewód uziemiający.
Prawidłowo zainstalowane i konserwowane wyłączniki różnicowoprądowe zapewniają bezpieczne użytkowanie urządzeń elektrycznych w mieszkaniu i domu. Urządzenia elektromechaniczne spełniające wymagania GOST są niezawodne.
RCD jest niezbędny w nowoczesnych mieszkaniach, ponieważ jego koszt jest nieporównywalnie niższy niż koszt nowoczesnego sprzętu gospodarstwa domowego i sprzętu elektronicznego, który może zawieść, ale najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa elektrycznego.
RCD w dowolnym obwodzie elektrycznym jest bardzo ważny element. Głównym celem RCD jest ochrona osoby przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku kontaktu z częściami pod napięciem. Ponadto RCD, którego zasada działania zostanie omówiona w tym artykule, zapobiega możliwości wystąpienia pożarów, które mogłyby być spowodowane pożarem w okablowaniu elektrycznym.
W pewne sytuacje RCD, którego zasada działania jest dość prosta, zatrzymuje dopływ napięcia do chronionej linii. Dzieje się tak, gdy człowiek dotknie części instalacji elektrycznych pod napięciem oraz elementów nieprzewodzących prądu, które znajdują się pod napięciem w wyniku przebicia izolacji. Inną przyczyną rozwarcia styków jest wystąpienie upływu prądu do korpusu instalacji elektrycznej lub do ziemi.
Omówienie zasady działania wyłączników różnicowoprądowych w ogólności i na konkretnym przykładzie
Kiedy wynajmuje się niedrogie mieszkania od dewelopera, całe wyposażenie elektryczne, w tym wyłączniki RCD i automatyczne wyłączniki, a także okablowanie i wyłączniki automatyczne, jest już zamontowane. Jeśli budujesz własny dom lub chcesz zainstalować RCD w mieszkaniu własnymi rękami, powinieneś znać zasadę działania tego urządzenia i zasady jego instalacji.
RCD (zasada działania opiera się na określeniu prądów przychodzących i wychodzących na wejściu do systemu) może reagować na minimalne upływy i pełnić funkcję ochronną. Do pomiaru upływu w urządzeniu instalowany jest czuły element, jakim jest transformator różnicowy z trzema uzwojeniami.
Zasadę działania RCD można łatwo zrozumieć na konkretnym przykładzie. Jeżeli osoba dotknie części instalacji pod napięciem lub nastąpi przebicie izolacji na jej ciele, wielkość prądu przepływającego przez przewód fazowy przekroczy wartość prądu w przewód neutralny.
Całkowity (wynikowy) strumień indukcji magnetycznej w tym przypadku z pewnością ulegnie zmianie, będzie różny od zera i spowoduje indukcję prądu w uzwojeniu sterującym. Przekaźnik, do którego podłączone jest uzwojenie, zadziała, a rozwarcie styków zabezpieczenia mocy zostanie uruchomione.
Dzięki temu w ułamku sekundy niebezpieczna instalacja elektryczna zostaje odłączona od zasilania, zapewniając bezpieczeństwo zdrowia ludzkiego.
Podłączenie RCD do sieci jednofazowej: podstawowe zasady
Schemat RCD jest wskazany na korpusie urządzenia i pozwala zrozumieć zasadę jego działania, prawidłowo podłączyć urządzenie do obwodu zabezpieczającego obwód elektryczny, unikając nieprawidłowej pracy urządzenia lub jego awarii.
Obwód RCD, za pomocą którego jest podłączony do systemu zasilania, zależy od różnych parametrów i czynników. W pomieszczeniach mieszkalnych z reguły stosuje się jednofazowe okablowanie elektryczne o napięciu znamionowym 220 V.
Przed instalacją należy nie tylko zrozumieć zasadę działania RCD w sieci jednofazowej, ale także zapoznać się z zasadami bezpieczeństwa.
Zasada działania RCD i schemat połączeń zakładają zastosowanie dwóch przewodów podłączonych do zacisków wejściowych i dwóch przewodów do wyjścia urządzenia, podłączonych do odpowiednich zacisków wyjściowych. Urządzenie należy instalować wyłącznie przy wyłączonym napięciu. Przed instalacją należy upewnić się, że w panelu jest wystarczająca ilość miejsca na wybrane urządzenie.
A jego schemat połączeń jest dość prosty. Istnieje kilka opcji instalacji tego urządzenia, ale ogólnie zasada pozostaje taka sama.
Najpopularniejszą i najtańszą opcją jest umieszczenie urządzenia przy wejściu do domu/mieszkania. Wadą tej opcji jest to, że po uruchomieniu urządzenia cały salon zostaje pozbawiony zasilania i trudno jest ustalić przyczynę tego, co się dzieje.
Droższa jest jednak bardzo wygodna opcja połączenia z instalacją kilku wyłączników różnicowoprądowych - w tym przypadku każde urządzenie będzie odpowiedzialne za osobną grupę gniazd lub oświetlenie.
- Gaz ziemny jest nie tylko najbardziej ekonomicznym i wydajnym, ale także najbardziej ryzykownym rodzajem paliwa pod względem bezpieczeństwa pożarowego i wybuchowego - dlatego urządzenie...
- Aby wybrać materiał w potrzebnej ilości, należy wiedzieć, w jaki sposób sporządzany jest kosztorys prac fundamentowych. Będziesz potrzebować dużo sprzętu i...
RCD to odrębny rodzaj elektrycznych urządzeń ochronnych wraz z wyłącznikami automatycznymi (AB). Chociaż ich celem jest właśnie ochrona elektryczna, podobnie jak AB, ich zasady działania są różne.
Dlaczego potrzebujemy RCD, jeśli istnieje AV?
Z biegiem czasu izolacja elektryczna części urządzeń elektrycznych pod napięciem, w tym elementów grzejnych, przewodów, przewodów zasilających i kabli, nieuchronnie się starzeje. A potem tak zwane prądy upływowe o natężeniu od kilkudziesięciu mikroamperów do kilku miliamperów zaczynają z nich płynąć do ziemi przez przewodzące obudowy różnych urządzeń elektrycznych.
Konwencjonalne AV nie reagują w żaden sposób na pojawienie się prądów upływowych - w końcu stanowią one nieistotne ułamki prądów znamionowych odbiorników elektrycznych. Jednak ich pojawienie się (a dokładniej przekroczenie określonego dopuszczalnego limitu prądu) jest sygnałem alarmowym. Jest to ostrzeżenie, że zbliża się sytuacja awaryjna i aby temu zapobiec, potrzebne jest specjalne elektryczne urządzenie ochronne - wyłącznik różnicowoprądowy.
Ponadto, jak wiadomo, prąd nieuwalniający (konwulsyjny), który stanowi śmiertelne zagrożenie dla osoby (przy pewnym czasie ekspozycji), wynosi tylko 10 mA. Dlatego już od samego początku powszechnego przenikania elektryczności do życia codziennego odczuwana była potrzeba stworzenia urządzeń ochronnych reagujących na prądy upływowe w tym zakresie wartości.
Wyjaśnienie działania urządzenia
Spróbujmy wyjaśnić zasadę działania RCD za pomocą analogii hydraulicznej. Załóżmy, że przez nie przepływa woda pętla zamknięta podgrzewanie wody w taki sam sposób, jak prąd elektryczny przez przewody. Jeśli gdzieś w rurze grzewczej jest dziura, woda przez nią wycieka. Dlatego jego natężenie przepływu (analog prądu elektrycznego) przez dwa odcinki rur, z których jeden znajduje się na wejściu obwodu, a drugi na jego wyjściu, będzie różne. To samo dotyczy prądów upływowych w urządzeniu elektrycznym. Możesz porównać, ile prądu wpływa do urządzenia elektrycznego i ile wypływa. W jednofazowym urządzeniu elektrycznym prąd wpływa przez przewód fazowy i wypływa przez przewód neutralny, dlatego wystarczy porównać prądy w tych dwóch przewodach. Taka jest zasada działania RCD w sieci jednofazowej. Jeśli wartości prądów na wejściu i wyjściu urządzenia elektrycznego nie są takie same, wówczas odłącza je od sieci w czasie około kilku milisekund. Tak krótki czas reakcji jest konieczny, ponieważ prądy upływowe przekraczające wartość prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego mogą powstać właśnie w wyniku dotknięcia przez osobę korpusu przewodzącego urządzenia.
Prąd roboczy
Jednak zanim RCD zaczął działać w codziennych warunkach, minęło dużo czasu. Przede wszystkim należało dokładnie określić wielkość prądu upływowego, jaka będzie bezpieczna dla człowieka podczas pracy urządzenia. Próby zaprojektowania wyłączników różnicowoprądowych dla prądów upływowych mniejszych niż 10 mA doprowadziły do powstania dużych, skomplikowanych i kosztownych urządzeń, w dodatku podatnych na fałszywe alarmy na skutek różnych zakłóceń elektromagnetycznych.
Już na początku lat 80-tych XX wieku. ich prąd pracy, na podstawie eksperymentów z ochotnikami, wybrano na 30 mA i stworzono małe transformatory z ferrytowymi rdzeniami pierścieniowymi (nazywane są różnicowymi), które stały się czujnikami prądu upływowego. Do sprzedaży trafiły elektromechaniczne mechanizmy różnicowe RCD-DM o prądzie zadziałania od 20 do 30 mA, które są dziś najpopularniejsze w życiu codziennym. Zwykle pomija się litery DM, a urządzenie nazywa się po prostu RCD.
Zasada działania RCD i schemat połączeń
Prądy przepływające przez przewód fazowy i neutralny w różnych kierunkach wzbudzają dwa strumienie magnetyczne F1 i F2 o jednakowej wielkości w rdzeniu pierścieniowym transformatora urządzenia, jednak wektory indukcji magnetycznej odpowiadające tym strumieniom są skierowane w rdzeniu w przeciwną stronę i wzajemnie kompensują się nawzajem. Dlatego całkowity strumień magnetyczny w rdzeniu wynosi zero, podobnie jak pole elektromagnetyczne w uzwojeniu wtórnym transformatora.
Jeżeli z powodu wady izolacji prąd upływowy pojawi się w pobliżu prądu zadziałania, wówczas F1 ≠ F2 w rdzeniu pojawi się strumień magnetyczny, indukując pole elektromagnetyczne w uzwojeniu wyjściowym, zdolne do wytworzenia prądu wystarczającego do wyzwolenia elementu progowego RCD. Następnie zatrzask grupy styków zasilania zostaje odciągnięty, a jego styki otwierają się. Jest to zasada działania wszystkich typów wyłączników RCD.
Wszystkie typy takich urządzeń posiadają przycisk „Test”, po naciśnięciu sztucznie powstaje sytuacja upływu prądu w celu sprawdzenia działania urządzenia. Flaga lub przycisk samozatrzaskujący służy do ponownego włączenia RCD po operacji testowej.
Rodzaje RCD
Znane są elektromechaniczne i elektroniczne typy takich urządzeń ochronnych. Zasada działania RCD i schemat połączeń obu typów są takie same, jednak urządzenia pierwszego typu nie wymagają zasilania i mają prostą i niezawodną konstrukcję. Aby je uruchomić, w chronionym urządzeniu elektrycznym występuje wystarczający prąd upływowy.
Elektroniczny RCD wymaga doprowadzenia do niego napięcia zasilania, ponieważ element progowy w nim jest wykonany w postaci obwodu elektronicznego, który wzmacnia mały prąd w uzwojeniu wyjściowym transformatora i wytwarza impuls dla przekaźnika wykonawczego.
Pod tym względem sam elektroniczny transformator RCD ma mniejszy rozmiar, wymiary i moc. Moduł elementu progowego ze wzmacniaczem zasilany jest z obwodu kontrolowanego, a jeśli w obwodzie zasilającym nastąpi przerwa w przewodzie, wówczas takie urządzenie straci swoją funkcjonalność. Podczas obsługi elektronicznych wyłączników różnicowoprądowych istnieją inne zagrożenia. Na przykład awaria jego elementów elektronicznych, gdy przepięcia impulsowe w sieci energetycznej.
Ponieważ niezawodność elektronicznych RCD jest niższa niż elektromechanicznych, ich koszt jest również niższy.
Trójfazowy RCD
Urządzenie trójfazowe, w przeciwieństwie do jednofazowego, ma cztery bieguny zamiast dwóch, ponieważ przewód neutralny przechodzi przez oba typy urządzeń. Zasada działania trójfazowego RCD jest taka sama jak jednofazowego.
Rdzeń transformatora obejmuje cztery przewody - trzy fazy i jeden neutralny. Całkowity prąd w przewodach trójfazowych (tzw. prąd składowej zerowej) jest zawsze równy prądowi w przewodzie neutralnym i ma przeciwny kierunek (wewnątrz RCD). W tym przypadku rdzeń transformatora nie jest namagnesowany i w jego uzwojeniu wyjściowym nie ma prądu. Jeżeli w chronionym urządzeniu pojawi się prąd upływowy, w rdzeniu pojawi się przemienny strumień magnetyczny, indukując pole elektromagnetyczne w uzwojeniu wyjściowym transformatora. Zaczyna przez niego płynąć prąd proporcjonalny do prądu upływowego, a jeśli prąd upływowy przekroczy prąd roboczy, RCD wyłączy urządzenie elektryczne. Równowaga prądów w korpusie sterującym RCD zostaje zakłócona i następuje wyłączenie.
Trójfazowy RCD bez przewodu neutralnego
Aby chronić przed prądami upływowymi asynchronicznych silników elektrycznych, których uzwojenia są połączone w trójkąt lub gwiazdę z niepodłączonym punktem neutralnym, podłącza się 4-biegunowy RCD z wolnym zaciskiem zerowym. W przypadku braku prądów upływowych w fazach silnika elektrycznego suma prądów w przewodach fazowych jest bardzo mała i nie jest w stanie uruchomić zabezpieczenia. Pojawienie się prądu upływowego z przewodów fazowych przez obudowę silnika do ziemi powoduje cyrkulację w transformatorze Prąd RCD sekwencja zerowa, na którą reaguje urządzenie elektryczne. Ogólna zasada Działanie wyłącznika różnicowoprądowego również w tym przypadku nie ulega zmianie.
Cechy zastosowania jedno- i trójfazowych RCD
Urządzenia trójfazowe 4-biegunowe mają dość wysokie prądy robocze, co pozwala na ich stosowanie wyłącznie do ochrony przeciwpożarowej, np. AV z wyzwalaczami termicznymi. Zabezpieczenie linii grupowych do gniazd w pokojach, kuchniach i łazienkach lub zabezpieczenie poszczególnych linii zasilających urządzeń elektrycznych dużej mocy (pralki, zmywarki, kuchenki elektryczne, elektryczne podgrzewacze wody) należy wykonywać na 2-biegunowych jednofazowych wyłącznikach różnicowoprądowych z prądem upływowym wartości znamionowe ustawione od 20 mA do 30 mA.
Aby działanie RCD w sieci jednofazowej było bezpieczne, sam musi być chroniony przed przetężeniem (podczas długotrwałej ciągłej pracy działającego urządzenia elektrycznego) przez AV zainstalowany przed nim z wyzwalaczem termicznym .
Działanie RCD bez uziemienia
Jak wiadomo, w starych domach radzieckich instalacja elektryczna w mieszkaniach nie miała oddzielnego neutralnego przewodu ochronnego podłączonego do pętli uziemienia. Przyjęto, że jego funkcję pełni neutralny przewód roboczy (tzw. układ zasilania TN-C ze wspólnymi przewodami neutralnymi, roboczym i ochronnym). A ponieważ we wszystkich wydaniach PUE obowiązuje zakaz instalowania urządzeń ochronnych w przewodach ochronnych, zabronione są również 2-biegunowe wyłączniki różnicowoprądowe, które jednocześnie przerywają zarówno fazę, jak i zero. Nawet najnowsze, 7. aktualne wydanie PUE w klauzuli 7.1.80 potwierdziło niedopuszczalność instalowania RCD w sieciach wykorzystujących system TN-C. Faktem jest, że odnotowano przypadki porażenia prądem podczas ich działania.
Powodem tego była różnica w taktowaniu styków urządzenia, wynosząca kilka milisekund. Ale jeśli najpierw zostanie rozłączony styk w przewodzie neutralnym, to w przypadku pęknięcia izolacji na korpusie domowego urządzenia elektrycznego konsument będzie całkowicie wyczerpany napięcie fazowe, więc te kilka milisekund wystarczyło do śmiertelnej porażki.
W mieszkaniach bez neutralnych przewodów ochronnych niedopuszczalne jest instalowanie ogólnego RCD w mieszkaniu, ale poszczególne tego typu urządzenia można instalować w grupowych liniach gniazdowych ze wspólnym przewodem ochronnym lub w liniach elektroenergetycznych poszczególnych urządzeń elektrycznych, jeżeli przewody ochronne grup gniazdowych lub gniazda są podłączone do wejściowych zacisków neutralnych najkrótszą drogą.
W takim przypadku przerwa w RCD neutralnego przewodu roboczego przed przewodem fazowym nie prowadzi do przerwy w przewodzie ochronnym urządzenia elektrycznego, ponieważ przekrój przewodu ochronnego od wejściowego zacisku neutralnego przez gniazdo i zasilanie przewód urządzenia elektrycznego pozostanie nienaruszony.
Błędem jest sądzić, że w celu ochrony ludzi przed obrażeniami na skutek upływu prądu na obudowach urządzeń gospodarstwa domowego instaluje się automatyczne wyłączniki prądowe. W tym celu osłony są wyposażone w urządzenie ochronne. Po zapoznaniu się z zasadą działania ouzo nie musisz obawiać się o życie swoich bliskich i dzieci.
Zabezpieczenie chroni przed działaniem prądu na ciało podczas dotykania korpusu urządzeń. Jeśli nastąpi wyciek prądu, wielkość prądu, na który maszyna nie zareaguje. Jeszcze jeden ważna praca ochrona polega na ochronie domu przed ogniem.
Cechy funkcjonalne urządzeń ochronnych
Korpus urządzenia wykonany jest z materiału przewodzącego, podobnie jak poszczególne części, a nawet rurociągi, co czasami okazuje się niebezpieczne dla człowieka. Przebija się na nich faza z powodu różnych awarii okablowania i innych przyczyn. Ta niebezpieczna sytuacja zwykle występuje w 2 przypadkach:
![](https://i2.wp.com/evosnab.ru/wp-content/uploads/2017/05/60450.jpg)
Głównym zadaniem jest natychmiastowe wykrycie nieszczelności i przerwanie dopływu prądu do tej grupy styków. A także do wyłączania, gdy ktoś dotknie gołego przewodu i zapobiegania pożarom w budynku.
Ważny. Ochrona uruchamia się w przypadku nieszczelności, należy jednak pamiętać, że obudowa każdego urządzenia AGD stanie się śmiertelnie niebezpieczna, jeżeli podczas montażu pomylimy przewody fazowy z uziemieniem przy wejściu do budynku.
Na co należy zwrócić uwagę przy wyborze RCD?
Aby zapewnić prawidłowy zakup i bezpieczeństwo domu, należy zwrócić uwagę na następujące wskaźniki:
![](https://i0.wp.com/evosnab.ru/wp-content/uploads/2017/05/7865.jpg)
Ważny. Niezależnie od marki i producenta urządzenia zabezpieczającego oraz różnych oznaczeń, 2 główne cechy pokazują wartość prądu roboczego i upływu. Wartości te podawane są niezależnie od rodzaju urządzenia i jego ceny.
Zasada działania urządzenia zabezpieczającego
Zasadą działania urządzenia zabezpieczającego jest reakcja czujników na zmianę wartości wejściowej prądów różnicowych. Zwykły transformator może działać jako czujnik prądu. Przez cechy konstrukcyjne jest produkowany jako rdzeń toroidalny. Przekaźnik magnetoelektryczny ma dość dużą wrażliwość na wycieki, na nim ustawiamy określoną wartość, aby urządzenie działało.
Urządzenia, w których zasada działania ouzo jest realizowana z instalacją przekaźnika monitorującego, są zdecydowanie najbardziej niezawodne i bezawaryjne. Nawet komercyjne urządzenia elektroniczne kontrolujące wycieki za pomocą obwodu elektronicznego są w niektórych przypadkach gorsze od urządzeń elektromechanicznych.
Zasada wyłączania prądu dla odbiorców w urządzeniu z przekaźnikiem opiera się na jego działaniu i wpływie na mechanizm przerywania obwodu elektrycznego. Składa się z 2 części:
- Zgodnie z paszportem urządzenia grupa kontaktów jest wybierana dla maksymalnej wartości prądu w sieci.
- Jeśli zdarzy się sytuacja awaryjna i Twoja dłoń dotknie gołego obszaru, dostępna jest sprężyna aktywująca urządzenie.
Sprawność zabezpieczenia można sprawdzić za pomocą przycisku „Test” znajdującego się na korpusie urządzenia. Naciskając go, powodujemy sztuczną zwarcie w sieci elektrycznej na skutek upływu prądu elektrycznego. Wartość jest ustawiona na tyle, aby włączyć ochronę.
Ten w prosty sposób Możesz niezależnie sprawdzić i sprawdzić przydatność RCD bez wzywania technika i płacenia za jego wizytę. Kontrola ta przeprowadzana jest przynajmniej raz w miesiącu.
Mierząc wartości prądu i czasu reakcji RCD, elektryk za pomocą specjalnego urządzenia może przeprowadzić dokładniejszą kontrolę.
Prawidłowe działanie zabezpieczenia w różnych trybach
Jak ouzo działa w normalnych warunkach? Bez wycieków napięcie robocze do 12 V płynie w kierunku równoległym, podczas gdy na uzwojeniu wtórnym transformatora indukowane są strumienie magnetyczne o tej samej wielkości. Są sobie równi. Ta operacja nie powoduje zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego, ponieważ wartość prądu wpływającego do uzwojenia wtórnego wynosi zero.
Prąd upływowy występuje, gdy przypadkowo dotkniesz gołego odcinka przewodu lub obudowy urządzenia z zamkniętą fazą. W takim przypadku zostaje zakłócony prawidłowy kierunek i wielkość prądów przepływających przez transformator. Na uzwojeniu wtórnym występuje niezrównoważenie wartości prądów, od których aktywowany jest przekaźnik. Działa na sprężynę, a dopływ napięcia do sieci zatrzymuje się.
Jest to proste wyjaśnienie działania RCD, w razie potrzeby w Internecie jest wystarczająco dużo informacji, aby bardziej szczegółowo przestudiować tę kwestię.
Należy pamiętać, że przeznaczeniem wyłącznika różnicowoprądowego jest dodatkowy środek zapewniający bezpieczne użytkowanie urządzeń elektrycznych. Urządzenie to reaguje na prąd upływowy. Z tego powodu konieczne jest zainstalowanie wyłączników różnicowoprądowych wraz z wyłącznikami automatycznymi, aby odłączyć sieć w przypadku zwarcia.
Wyłączenie ochronne jest szczególnie ważne, gdy w domu używana jest duża liczba różnych urządzeń elektrycznych. W tym artykule przyjrzymy się urządzeniom różnicowoprądowym zalecanym i stosowanym przy budowie domów prywatnych. Zostanie wyświetlony schemat urządzenia różnicowoprądowego. Spójrzmy na pytanie, czego i kiedy używać - RCD lub automatu różnicowego (automat różnicowy). Ponadto dowiemy się, jakie są główne różnice między wyłącznikami różnicowoprądowymi.
Rodzaje wyłączników
Ważnym krokiem w organizacji bezpieczeństwa elektrycznego są elektryczne urządzenia ochronne lub, jak się je częściej nazywa, urządzenia automatyczne. Konwencjonalnie można je podzielić na trzy typy:
- przełączniki automatyczne (AB);
- różnicowe urządzenia wyłączające (RCD);
- wyłączniki różnicowe (DAB).
Rysunek 1. Wyłącznik automatyczny
Rys. 2. Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD)
Rysunek 3. Wyłącznik różnicowy (DAB)
Zasada działania wyłączników różnicowoprądowych
Przełączniki automatyczne (AB), patrz rys. 1, są instalowane w celu ochrony przewodów elektrycznych przed przetężeniami, a odbiorniki elektryczne przed zwarciami. Przetężenie prowadzi do nagrzania przewodnika, co prowadzi do pożaru okablowania i jego awarii.
Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego (RCD).(ryc. 2). Zainstalowany w celu ochrony przed uszkodzeniami wstrząs elektryczny w przypadku awarii sprzętu i izolacji przewodów. RCD ochroni nas w przypadku dotknięcia otwartych, nieizolowanych odcinków przewodów lub urządzeń pod napięciem 220 V i zapobiegnie wybuchowi pożaru w przypadku wadliwego okablowania.
Jeśli pojawi się różnica prądu, RCD odłączy zasilanie napięciem. Konieczne jest wybranie RCD na podstawie dwóch parametrów: czułości i prądu znamionowego. Zazwyczaj do celów domowych wybiera się RCD o czułości 300 mA. Prąd znamionowy dobierany jest w zależności od całkowitej mocy odbiorników elektrycznych i musi być równy lub o rząd wielkości niższy od prądu znamionowego wejściowego wyłącznika automatycznego (AB), ponieważ RCD nie chroni przed zwarciami i przetężeniami. Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD) jest zwykle instalowany w obwodzie za licznikiem w celu ochrony wszystkich przewodów w domu, patrz rys. 4, 5. Przez nowoczesne standardy, instalacja RCD jest obowiązkowa.
Ryż. 4. Schemat podłączenia RCD
Ryż. 5 Schemat instalacji zasilania domu za pomocą RCD
1 - sch strumień dystrybucji; 2 - neutralny; 3 - w uziemienie w; 4 - f aza; 5 - RCD; 6 - och przełącznik tomatyczny; 7 - strżywienie konsumentów.
Wyłączniki różnicowe (DAB)łączą funkcje RCD i AV. Schemat maszyna różnicowa polega na zabezpieczeniu obwodów przed zwarciami i przeciążeniami, a także ochronie ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku dotknięcia części pod napięciem, patrz rys. 6.
Ryż. 6. Schemat działania DAV
Urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w domowych sieciach elektrycznych (220/380 V) oraz w sieciach gniazdowych. Wyłącznik różnicowy składa się z wyłącznika szybkiego i wyłącznika różnicowoprądowego, który reaguje na różnicę prądów w kierunku do przodu i do tyłu.
Zasada działania maszyny różnicowej. Jeśli izolacja przewodów elektrycznych nie jest uszkodzona i nie ma kontaktu człowieka z częściami pod napięciem, w sieci nie ma prądu upływowego. Oznacza to, że prądy w przewodach obciążenia do przodu i do tyłu (zero fazy) są równe. Prądy te indukują równe, ale przeciwne strumienie magnetyczne w rdzeniu magnetycznym przekładnika prądowego DAV. W rezultacie prąd w uzwojeniu wtórnym wynosi zero i nie wyzwala wrażliwego elementu - zatrzasku magnetoelektrycznego.
Kiedy nastąpi wyciek, na przykład: gdy osoba dotknie przewodu fazowego, równowaga prądów i strumieni magnetycznych zostaje zakłócona, w uzwojeniu wtórnym pojawia się prąd niezrównoważony, co powoduje uruchomienie zatrzasku magnetoelektrycznego, który z kolei oddziałuje na mechanizm zwalniający maszyna z systemem stykowym.
Aby okresowo monitorować działanie wyłączników RCD i DAV, zapewniono obwód testowy. Po naciśnięciu przycisku „Test” sztucznie wytwarzany jest wyłączający prąd różnicowy. Aktywacja urządzeń zabezpieczających oznacza, że ogólnie rzecz biorąc, jest on w dobrym stanie.
Wybór wyłącznika automatycznego
Teraz zdecydujmy, w którym przypadku i który wyłącznik powinniśmy preferować:
- Aby zabezpieczyć przewody sieci oświetleniowej, z której zasilane są wszystkie nasze lampy, dobieramy wyłączniki automatyczne (AB) z prądy robocze 16 A.
- Sieć gniazd w domu, która służy do włączania żelazek, lamp stołowych, telewizora, komputera itp., musi być zabezpieczona wyłącznikami z zabezpieczeniem różnicowym (DAB).
- Do sieci gniazdowej wybieramy DAV o prądzie roboczym 25 A i prąd różnicowy wyłączenie 30 mA.
- Aby podłączyć klimatyzator, zmywarkę, piekarnik elektryczny, kuchenkę mikrofalową i inne wydajne urządzenia, których potrzebujemy w życiu codziennym, potrzebujemy własnego, indywidualnego gniazdka, a zatem własnego wyłącznika z zabezpieczeniem różnicowym. Na przykład, aby podłączyć piec elektryczny o mocy 6 kW, wymagany jest wyłącznik różnicowy o prądach wyłączających 32 i 30 mA.
Zwracając uwagę,że wszystkie gniazdka muszą mieć styk uziemiający. Zalecam podłączenie sprzętu zasilającego, takiego jak szlifierka, do wyłącznika automatycznego. Ponieważ cała sieć w naszym domu ma napięcie 220 V, dobieramy wymienione wyłączniki automatyczne do odpowiedniego napięcia.
Porozmawiajmy o wyłączniku, który ze względów bezpieczeństwa musi być zainstalowany na wejściu. Jeśli zabezpieczyliśmy wszystkie linie wyjściowe automatycznymi wyłącznikami z zabezpieczeniem różnicowym, to na wejściu instalujemy automatyczny wyłącznik (AB) o prądzie znamionowym określonym przez warunki techniczne i schemat jednokreskowy projektu „Sprzęt elektryczny budynku mieszkalnego”.
Możliwe jest jednak zainstalowanie za wyłącznikiem wejściowym (AB) wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) z różnicowym prądem ochronnym 300 mA. Patrz rys. 5, gdzie przedstawiono taki schemat połączeń. Jeśli wybierzemy tę opcję zabezpieczenia, to nie obliguje ona nas do instalowania wyłączników różnicowych w sieci gniazd, a jedynie do zainstalowania automatycznego wyłącznika (AB), patrz ten sam rysunek. 5. Ten schemat jest akceptowalny, jeśli mamy tylko jedną linię gniazd z wieloma gniazdami. Jest to jednak całkowicie irracjonalne, jeśli do poszczególnych gniazdek mamy podłączonych kilka niezależnych odbiorników.
Na przykład: Masz upływ prądu na obudowie pralka i przypadkowo go dotkniesz. Zabezpieczenie różnicowe natychmiast zadziała, a DAV pralki wyłączy się. Zidentyfikowanie i wyeliminowanie przyczyny nie będzie dla Ciebie trudne. Wyobraź sobie, ile pracy musisz wykonać, aby znaleźć przyczynę zadziałania RCD na wejściu.
Chcę to powiedzieć na dzisiejszym rynku wyłączniki automatyczne i RCD posiadają bardzo duży wybór urządzeń, zarówno produkcji krajowej, jak i zagranicznej. Należy wziąć pod uwagę, że produkty produkowane w kraju charakteryzują się dużymi gabarytami, możliwością regulacji bieżącej, niższą ceną, a żywotność w warunkach krajowych jest prawie taka sama.
Tabela 1. Porównanie kosztów wyłączników
Wniosek
Dlatego w artykule omówiliśmy kwestie bezpieczeństwa elektrycznego. Stały się szczególnie istotne, gdy wielka ilość urządzenia elektryczne, elektroniki użytkowej i komputery. Okablowanie przenosi bardzo duże obciążenie i konieczne jest wyłączenie ochronne. Nowoczesna technologia bardzo drogie i wymagające pod względem jakości sieci. Dlatego nie należy oszczędzać na środkach ochronnych, ponieważ koszt RCD nie jest współmierny do kosztu wyposażenia w domu, a tym bardziej do kosztu życia ludzkiego.
Uwaga: Ceny obowiązują na rok 2009.
- Paweł Gawrilowicz Winogradow: biografia
- Rzeczpospolita – co to znaczy?
- Filozofia o życiu, śmierci i nieśmiertelności człowieka. Pojęcie życia, śmierci i nieśmiertelności
- Kiełbasy i kimchi, gofry i smardze, acai i kanapki – niemal wierszem mówią do nas szefowie kuchni, którzy wymyślili oryginalne, letnie śniadania