Čo je RCD: zariadenie, princíp činnosti, existujúce typy a označenie RCD

Každá elektrická sieť musí mať ochranné zariadenie, ale nie každý vie, čo je RCD a aký je princíp jeho fungovania.Dekódovanie skratky vyzerá takto - zariadenie na zvyškový prúd.

Toto nízkonapäťové elektrické zariadenie je určené na vypnutie chránenej časti obvodu, keď rozdielový prúd prekročí menovitú hodnotu pre toto zariadenie.

V našom článku sa pokúsime podrobne analyzovať dizajn a princíp činnosti RCD, zvážiť existujúce odrody a pochopiť, aké informácie obsahuje označenie zariadení so zvyškovým prúdom.

Účel ochranného zariadenia

Zariadenie uzemňovacej slučky RCD je PE vodič neutrálnych vodivých krytov alebo častí elektrických mechanizmov s odporom nepresahujúcim 4 Ohmy.

Ak dôjde k zvodovému prúdu, tieto prvky zariadenia môžu byť pod napätím, čo pri kontakte s nimi predstavuje nebezpečenstvo pre život ľudí a zvierat, ako aj pre majetok vo všeobecnosti.

Na záchranu pred úrazmi elektrickým prúdom je potrebné zavolať prieskumné zariadenia. Keď sa zistí zvodový prúd, vypnú napätie.

Najväčšie nebezpečenstvo spočíva v tom, že takéto poruchy v obvode sú neviditeľné a v zriedkavých prípadoch viditeľné, keď pri dotyku zariadenia môžete cítiť mierny elektrický šok.

Hlavným dôvodom tohto javu je porušenie izolačnej vrstvy elektroinštalácie. Nekontrolované procesy môžu spôsobiť veľké škody, a preto sú ochranné prostriedky v domácom prostredí čoraz obľúbenejšie.

Vplyv vodivých sietí na ľudské telo môže mať katastrofálne následky. Tento problém bol vyriešený pomocou riadiacich zariadení RCD patriacich do ochranného segmentu. Základné požiadavky na inštaláciu a používanie sú popísané v IEC 60364

Použitie RCD je najrozšírenejšie v jednofázové siete so striedavým prúdom a uzemnením neutrálneho vedenia, ako aj menovitým napätím do 1 kW vo formáte domáceho napájania.

RCD dizajn

Voliteľné funkcie ochranného mechanizmu vám pomôžu pochopiť princíp fungovania RCD, konkrétne reprodukovateľnú odozvu zariadenia na únik prúdu.

Medzi hlavné operačné jednotky patria:

• diferenciálny snímač transformátora;
• spúšť - mechanizmus, ktorý preruší nesprávne fungujúci elektrický obvod;
• elektromagnetické relé;
• riadiaci blok.

K snímaču sú pripojené opačné vinutia - fáza a nula. Počas normálnej prevádzky siete tieto polovodičové prvky vytvárajú v jadre magnetické toky, ktoré majú voči sebe opačný smer. Vďaka tomu je magnetický tok nulový.

Transformátor pozostáva z uzavretého oceľového jadra, na ktorom sú umiestnené dve cievky: primárna je pripojená k zdroju striedavého prúdu, sekundárna je pripojená k záťaži. Koľkokrát transformátor zvýši striedavé napätie, toľkokrát sa zníži prúd

Relé elektromagnetického typu je pripojené k sekundárnemu vinutiu navinutému na magnetickom jadre transformátora. Ak sieť spĺňa štandardné prevádzkové podmienky, nepoužíva sa.

Keď dôjde k úniku prúdu, celá operácia sa dramaticky zmení. Fázovým a nulovým vodičom začnú prechádzať rôzne množstvá prúdu. Teraz bude mať hodnota výkonu a smer magnetických tokov na jadre transformátora tiež odlišné parametre.

V sekundárnych otáčkach sa objaví prúd a po dosiahnutí špecifikovaných hodnôt sa aktivuje elektromagnetické relé. Je spárovaný s uvoľňovacím mechanizmom. Toto spojenie zareaguje v správnom momente a odpojí elektrickú sieť.

Podľa požiadaviek požiarnej bezpečnosti sa pravidelne, najmenej raz za mesiac, vykonávajú kontrolné kontroly zariadenia diferenciálnej ochrany. Na tento účel má zariadenie špeciálne tlačidlo „TEST“.

Testovacia jednotka je reprezentovaná odporovým mechanizmom - určitou záťažou pripojenou na obídenie diferenciálneho snímača. Tento prvok simuluje únik prúdu a tým kontroluje funkčnosť zariadenia. Hovorili sme podrobnejšie o metódach overovania V tomto článku.

Princíp činnosti RCD je nasledovný: privádzanie prúdu z fázového vedenia do riadiaceho odporu a potom do neutrálneho vodiča, obchádzanie snímača.

To vytvára podmienky pre rôzne indikátory prúdu na vstupe a výstupe zariadenia. Táto nerovnováha by mala viesť k spusteniu vypínacej jednotky.

V závislosti od vývojárov sa návrh obvodu môže líšiť, ale princíp použitý pri prevádzke RCD bude identický pre všetky modely.

Princíp fungovania ochranného mechanizmu

Uvažujme, prečo potrebujete použiť RCD. Fungovanie ochranného zariadenia je založené na meracej metóde.

Zaznamenávajú sa vstupné a výstupné parametre prúdov pretekajúcich transformátorom. Ak je prvá hodnota väčšia ako druhá, znamená to, že v elektrickom obvode došlo k úniku prúdu a zariadenie reprodukuje vypnutie. Ak sú parametre rovnaké, zariadenie nefunguje.

V dvojvodičovom systéme diferenciálne zariadenie nefunguje, ak cez fázový a nulový vodič prechádza prúd rovnakej sily. Ak je rozdiel v týchto hodnotách, znamená to, že došlo k poruche izolácie v sieti a ochranný mechanizmus vypne poškodenú časť

Pre lepšie pochopenie zvážme, ako bude RCD fungovať v rozvodnom paneli pre domácnosť s dvojpólovým systémom.

Vstupný dvojvodičový vodič (fázový a nulový) je pripojený k horným svorkovniciam. Fáza a neutrál sú pripojené k spodným svorkovniciam, položeným do oblasti zaťaženia, napríklad k elektrickej zásuvke kotla alebo rýchlovarnej kanvice. Ochranné uzemnenie zariadenia sa vykoná pomocou kábla, ktorý obíde RCD.

V štandardnom prevádzkovom režime sa pohyb elektrónov vykonáva pozdĺž fázy vedenia od prívodného kábla k elektrickému ohrievaču kotla/kanvice, ktorý prúdi cez zariadenie diferenciálnej ochrany. Cez RCD sa opäť pohybujú späť na zem, ale pozdĺž neutrálnej čiary.

Ak sa osoba dotkne tela prúdového zariadenia, na ktorom sa v dôsledku poruchy objavil potenciál, v tejto situácii prejde únik prúdu cez ľudské telo, na čo zariadenie takmer okamžite reaguje vypnutím napájacieho systému.

Poškodila sa napríklad izolácia vo vykurovacom telese zariadenia.Takže cez vodu vo vnútri bude prúd čiastočne vedený krytom a potom pôjde do zeme cez vedenie ochranného zariadenia.

Zostávajúci prúd sa vráti pozdĺž neutrálnej línie cez RCD. Jeho pevnosť sa však zníži o množstvo úniku v porovnaní s prichádzajúcim.

Rozdiel v ukazovateľoch je vypočítaný diferenciálnym transformátorom. Ak je číslo väčšie ako povolená hodnota, zariadenie okamžite zareaguje a preruší obvod.

V našom ďalšom článku sme poskytli odporúčania pre výber a správne pripojenie RCD pre kotol.

Možnosť použitia RCD

Uvažujme, prečo potrebujete použiť RCD a pred akými negatívnymi faktormi vplyvu zariadenie poskytuje ochranu.

Po prvé, fázový skrat na kryte elektrického zariadenia. Medzi problémové oblasti patria predovšetkým vykurovacie telesá ohrievačov a práčok. Stojí za zmienku, že k poruche dochádza iba vtedy, keď sa časť generujúca teplo zahrieva pod vplyvom prúdu.

Tiež ak sú vodiče nesprávne pripojené. Napríklad, ak sa použijú zákruty bez svorkovnice, ktoré sa následne zapustia do steny a prekryjú vrstvou omietky. Pretože povrch má vysokú vlhkosť, toto skrútenie bude porušením, ktoré unikne do steny.

Mechanizmus diferenciálnej ochrany v tomto prípade bude neustále odpájať vedenie, kým oblasť nie je úplne suchá alebo kým sa spojovací uzol neprerobí.

Automatická ochrana sa efektívne používa v každodennom živote: v elektrických skupinách pre kúpeľňu, kuchyňu a zásuvky, s veľkým počtom napájaných zariadení. Ideálnou možnosťou je, keď je tento typ zariadenia nainštalovaný na každej skupine zásuviek

Rozsah použitia prieskumných zariadení je dosť rôznorodý - od verejných budov až po veľké podniky. Dopĺňajú elektrické konštrukcie a obvody určené na príjem a rozvod: rozvádzače v bytových domoch, prúdové napájacie systémy pre individuálnu spotrebu a pod. Hlavná vec v tomto prípade je urobiť to správne vyberte RCD pomocou napájania.

Typy zariadení a ich klasifikácia

Vývojové spoločnosti vybavujú svoje produkty rôznymi schopnosťami, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri určovaní požadovaného typu RCD na základe špecifických prevádzkových podmienok elektrickej siete.

Aby si priemerný spotrebiteľ mohol vybrať potrebné zariadenie na zvyškový prúd z rôznych ponúkaných modelov, bol vytvorený klasifikačný systém založený na nasledujúcich charakteristikách:

• princíp fungovania;
• typ diferenciálneho prúdu;
• časové oneskorenie odpojenia rozdielového prúdu;
• počet pólov;
• spôsob inštalácie.

Ďalej zvážime každú z týchto klasifikácií podrobnejšie.

Klasifikácia #1 - metódou inklúzie

Existujú iba dva spôsoby spínania - elektromechanické a elektronické. V prvom prípade stroj vypne napájanie poškodeného vedenia bez ohľadu na napätie v sieti. Hlavným pracovným telesom je toroidné jadro s vinutím.

Keď dôjde k úniku, v sekundárnom okruhu sa vytvorí napätie na aktiváciu polarizačného relé, čo vedie k aktivácii vypínacieho mechanizmu.

Zariadenia elektromechanického typu nevyžadujú externé napätie. Zdrojom ich činnosti je rozdielový prúd na poruchovom vedení

Fungovanie zariadenia s elektronickým plnením úplne závisí od prídavného napätia, t.j. potrebné externé napájanie. Tu je pracovným orgánom elektronická doska so zosilňovačom.

Vo vnútri takéhoto mechanizmu nie sú žiadne dodatočné zdroje, ktoré akumulujú energiu, takže obvod na svoju činnosť využíva elektrinu z vonkajšej siete a ak nie je napätie, zariadenie obvod nepreruší.

Určenie typu zariadenia: prispájkujte dva vodiče na svorky AA batérie. Zapnite RCD a pripojte ho k vstupu ochranného bloku a ďalší k výstupu. Linky sú spojené s jedným pólom. Ak sa zariadenie vypne, znamená to, že je uvedený elektromechanický typ, ak nie, je elektronický

Príklad činnosti elektronického RCD inštalovaného na linke so zásuvkou, z ktorej je napájaná mikrovlnná rúra: došlo k prerušeniu nulovej fázy, okrem toho počas toho istého obdobia došlo k poruche v mikrovlnnom vedení a dôjde k fázovému skratu na skrini, t.j. má nebezpečný potenciál.

Ak sa dotknete kachlí, elektronický typ ochrany sa neaktivuje, pretože žiadne napájanie. Práve kvôli nespoľahlivosti v porovnaní s jeho elektromechanickým analógom sa toto zariadenie stalo menej rozšíreným.

Klasifikácia #2 - podľa typu zvodového prúdu

Všetky modely vyrábaných bezpečnostných ističov sú navyše rozdelené zaťažovacím prúdom prechádzajúcim zariadením. Spracúvajú napätie daného formátu kmitania.

Menovité prevádzkové napätie je uvedené na kryte všetkých zariadení a v pase. Tento parameter musí zodpovedať rozsahu menovitého prúdu elektrického zariadenia.

Typ AC sa aktivuje, keď sa v riadenom obvode okamžite objaví striedavé zvodové napätie alebo keď sa zvýši vo vlnách. Tieto zariadenia sú označené nápisom „AC“ alebo symbolom „~“.

Pre domáce použitie je najvhodnejší tvarový faktor UZO-AS. Model je najlacnejším zariadením podobného účinku. V pase pre elektrotechniku ​​výrobcovia často uvádzajú konkrétny model ističa vhodný pre tento produkt.

Typ A sa spúšťa okamžitým vznikom striedavého alebo pulzujúceho prierazného prúdu v riadenom obvode, alebo ich pomalým nárastom.

Tento mechanizmus možno použiť v ktorejkoľvek z uvedených situácií. Skratka „A“ alebo symbol je označený na tele stroja, ako na grafickom obrázku v obdĺžniku .

Najčastejšie sa typ A zapája do obvodu, kde sa regulácia záťaže reprodukuje odrezaním hornej časti sínusoidy, napríklad nastavením rýchlosti rotačných pohybov motora s tyristorovým meničom.

Náklady na model A sú niekoľkonásobne drahšie v porovnaní s AC, pretože tu sa dodatočne monitoruje jednosmerné napätie vznikajúce v technológii meniča výkonu

RCD podtypu B sú účinné na reprodukciu reakcie v podriadenom elektrickom obvode jednosmerného, ​​striedavého alebo premeneného (usmerneného) unikajúceho prúdu.

Ide o drahé zariadenie určené pre priemyselné zariadenia. V domácich podmienkach sa nepoužívajú.

Prezentované vypínacie ochranné zariadenia typu A, B a AC sú navrhnuté na aktivačný čas 0,02-0,03 s.

Klasifikácia #3 - podľa typu časového oneskorenia

Táto klasifikácia zahŕňa rozdiel medzi dvoma typmi: S a G.Automatickú ochranu typu S možno charakterizovať selektívnou odozvou formátu. Časové oneskorenie odozvy zodpovedá rozsahu 0,15-0,5 s. Je vhodné ho zvoliť v prípade skupinového pripojenia RCD.

Schéma bytového panelu s dvoma záťažovými skupinami, kde sú pripojené dva rôzne typy ochranných zariadení: AC alebo A a S

Podľa schémy panel obsahuje dve záťažové skupiny vo forme zásuviek č. 1 a č. 2, ku ktorým je pripojený RCD typu A a druhý istič - S - je pripojený k vstupu do miestnosti.

Ak dôjde k poruche jedného lúča, vstupné zariadenie sa aktivuje až vtedy, keď zberné zariadenie neplní svoju funkciu a nevypne chybný úsek.

Selektivita aktivácie prerušenia obvodu môže byť dosiahnutá pomocou inej metódy - nastavením unikajúceho prúdu. Táto metóda je najrozšírenejšia.

Schéma bytového panelu s dvoma záťažovými skupinami, kde sú pripojené dva rôzne typy ochranných zariadení: AC s nastavením poruchy a druhá A, ale s vyššou hodnotou

Zoberme si obvod podobný predchádzajúcemu a upravíme ho týmto spôsobom: vyberieme skupinový automat typu AC iba s nastavením diftoka 0,03 A a na vstupe bude podobné zariadenie iba s 0,1 A.

Existujú situácie, keď rozdielový prúd v poruchovom obvode prekročí menovité nastavenia dvoch ochranných zariadení. Pre prvý okruh nebude narušená selektivita, ale v druhom môže ktorýkoľvek z pripojených zariadení dodávať vypínací prúd.

Zariadenie tvaru G je tiež reprezentované princípom selektívneho spúšťania a má rýchlosť uzávierky 0,06-0,08 s. Všetky opísané vybrané typy sú určené na vystavenie extrémnym prúdom - do 15 kA.

Niektoré modely RCD majú systém na úpravu nastavenia diforganu, iné túto možnosť nemajú. Druhá verzia je však vhodná na domáce účely.

Obmedzujúci prúd je dôležitým parametrom výberu, pretože To je presne to, čo zaisťuje bezpečnosť.

Napríklad v miestnostiach s vysokou vlhkosťou sú elektrické spotrebiče napájané pripojením odpojovacích zariadení k okruhu s nastavením 0,01 A. Pre štandardné životné podmienky - 0,03 A.

Na organizáciu požiarnej bezpečnosti budov - 0,1-0,3 A. Odporúčame, aby ste sa oboznámili s tipmi na výber protipožiarneho RCD a jemnosti jeho inštalácie.

Klasifikácia #4 - podľa počtu pólov

Vzhľadom na to, že automat pracuje na princípe porovnávania veľkostí prúdu, ktorý ním prechádza, počet pólov stroja bude zhodný s počtom vedení s prúdom.

Dvojpólový RCD je označený ako 2P. Je zaradený do jednofázového obvodu, aby sa zabezpečila ochrana človeka a zabránilo sa možným príčinám požiaru.

Označenie štvorpólových prúdových chráničov je 4P. Sú určené na prácu v trojfázovej sieti. Je možná aj inštalačná kombinácia, napríklad zariadenie so štyrmi pólmi je pripojené k dvojvodičovej sieti.

Tým sa však neuskutoční plný potenciál zariadenia, ktoré je ekonomicky nerentabilné.

Pri inštalácii ističa je potrebné zvážiť možnosť, že zaťažovací prúd môže prekročiť maximálne prevádzkové hodnoty zariadenia. Preto je inštalovaný prídavný istič s menovitým napätím nie väčším ako prevádzkový prúd bezpečnostného systému

Klasifikácia #5 - podľa spôsobu inštalácie zariadenia

Pretože diferenciálne ochranné zariadenia sa dodávajú v rôznych krytoch, môžu byť použité ako stacionárne alebo prenosné.

V druhom prípade je zariadenie vybavené predlžovacím káblom. Zariadenia namontované na DIN lištu namontované v elektrickom paneli, ktorý sa nachádza buď na chodbe alebo v byte.

Existujú aj možnosti ako RCD zásuvka a RCD zástrčka. V prvom aj druhom prípade akékoľvek elektrické zariadenie pripojené cez takýto mechanizmus nepredstavuje nebezpečenstvo pre ľudí, ak sa pokazí.

Úplné dekódovanie hodnôt označenia

Názov vývojárskej spoločnosti musí byť uvedený na tele zariadenia. Potom nasledujú štandardizované označenia označujúce sériové číslo.

Na dešifrovanie skratky použijeme nasledujúci príklad: [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] – prúdový chránič;
• [X] – formát vykonávania;
• 00 – digitálne alebo alfanumerické označenia série;
• [X] – počet pólov: 2 alebo 4;
• [XX] – charakteristiky podľa typu zvodového prúdu: AC, A a B.

Uvedú sa tu aj nominálne parametre zariadenia, na ktoré si pri výbere treba dať obzvlášť pozor.

Vysvetlenie skratky: 1 – značka; 2 – typ zariadenia; 3 – selektívne druhy; 4 – súlad s európskymi normami; 5 – menovitý prevádzkový prúd a nastavenie; 6 – maximálne striedavé prevádzkové napätie; 7 – menovitý prúd, ktorý zariadenie vydrží; 8 – diferenciálna spínacia a vypínacia schopnosť; 9 – elektrická schéma; 10 – manuálna kontrola výkonu; 11 – označenie polohy spínača

Medzi maximálne parametre, pre ktoré sú zariadenia určené, patrí: napätie Un, aktuálne In, rozdielová hodnota prúdu otvárania obvodu IΔn, schopnosť zapnúť a vypnúť som spínacia kapacita pri skratoch Icn.

Hlavné označenia musia byť umiestnené tak, aby zostali viditeľné aj po inštalácii zariadenia. Niektoré parametre môžu byť vyznačené na boku alebo na zadnom paneli, viditeľné iba pred inštaláciou produktu.

Výstupy určené len na pripojenie neutrálneho vodiča sú označené latinským symbolom „N" Vypnutý režim RCD je označený symbolom “O" (kruh), vrátane - krátka vertikálna čiara "ja».

Nie každý výrobok je označený optimálnymi indikátormi teploty prostredia. V tých modeloch, kde je symbol - to znamená, že prevádzkový rozsah je od -25 do + 40 ° C; ak nie sú žiadne označenia, znamená to štandardné ukazovatele od -5 do +40 ° C.

Závery a užitočné video na túto tému

Video materiál s podrobným prehľadom všetkých základných prvkov mechanizmov ochrany pred preskúmaním, ich účelu a princípu vzájomnej interakcie:

Popis všetkých typov ističov, ako aj tipy, ako sa správne rozhodnúť:

Odpoveď na starú otázku: čo si vybrať - diferenciálny istič alebo RCD + inštalačné tajomstvá:

Použitie RCD je výhodné a správne riešenie nielen z hľadiska hospodárnosti, ale aj z hľadiska požiarnej bezpečnosti a ochrany ľudí.

Odporúča sa maximálne využiť jeho potenciál v domácich podmienkach, inštalovať ho na všetky skupiny elektrických zariadení, aby bola zabezpečená úplná izolácia od účinkov el..

Máte ešte otázky týkajúce sa princípu činnosti alebo klasifikácie prúdových chráničov? Alebo chcete predložený materiál doplniť užitočnými informáciami? Svoje vysvetlenia napíšte do bloku komentárov, pýtajte sa - odborníci a kompetentní návštevníci našej stránky sa vám pokúsia odpovedať čo najúplnejšie.