A "próbabábu" elektromos védőberendezéseiről: maradékáram-eszköz (RCD)

Képzelje el a következőt: mosógép van felszerelve a fürdőszobába. Bármelyik is a jól ismert márka, bármely gyártó készülékei meghibásodásoknak vannak kitéve, és mondjuk, a leg banálisabb dolog történik - a tápkábel szigetelése megsérül, és a hálózati potenciál megjelenik a gép testén. És ez még csak nem bontás is, az autó továbbra is működik, de már növekvő veszélyforrásává válik. Végül is, ha egyidejűleg érintjük mind az autó karosszériáját, mind a vízcsövet, akkor magunkon keresztül bezárjuk az elektromos áramkört. És a legtöbb esetben végzetes lesz.

Ezeknek a szörnyű következményeknek a elkerülésére feltalálták őket RCD - maradékáram-megszakítók.

RCD - Ez egy nagy sebességű védőkapcsoló, amely reagál a védett elektromos berendezéshez villamos energiát szállító vezetékek differenciális áramára - ez a „hivatalos” meghatározás. Megérthetőbb nyelven az eszköz leválasztja a fogyasztót a hálózatról, ha áramszivárgás jelentkezik a PE (föld) vezetékre.

Nézzük meg az RCD működésének elvét. A nagyobb érthetőség érdekében az ábra mutatja a „belső” kapcsolási rajzát:

 

Az RCD fő csomópontja differenciáláram-transzformátor. Más módon nullás sorozatú transzformátornak nevezzük. Annak érdekében, hogy könnyebbé váljon számunkra, és ne zavarja össze a nézetet, nevezzük ezt az egységet csak áramváltónak.

Mint az ábrából látható, ebben az esetben három tekercs van. Az elsődleges és a másodlagos tekercset a fázis- és a semleges vezetékek tartalmazzák, a harmadik tekercset pedig a kiindulási elemhez csatlakoztatják, amelyet érzékeny reléknél vagy elektronikus alkatrészeknél hajtanak végre.

Attól függőenkülönbséget tenni az elektromechanikus és az elektronikus RCD között.  

Az indítókészülék egy végrehajtó vezérlőkészülékkel van összekötve, amely egy hajtásmechanizmussal ellátott teljesítménykapcsolót tartalmaz. A tesztgombot használják az RCD állapotának ellenőrzésére és figyelemmel kísérésére. Képzelje el, hogy egy terhelés csatlakozik az áramkör kimenetéhez. Természetesen egy áram jelenik meg az áramkörben, amely átfolyik az I és II tekercsen. Az RCD működési elvének további megfontolása érdekében egy vizuálisabb sémára lépünk:

Normál üzemmódban szivárgási áram hiányában az áramváltó mágneses áramkörének ablakon áthaladó vezetékek mentén áramlik működő áram betölteni. Ezek a vezetők képezik az áramváltó primer és szekunder tekercseit az óramutató járásával ellentétesen csatlakoztatva. Ezek az áramok nagyságrendben azonosak és irányba ellentétesek: I1 = I2. Az áramváltó mágneses magjában azonos, de ellenkező irányú F1 és F2 mágneses fluxusokat indukálnak. Kiderül, hogy a kapott mágneses fluxus nullával egyenlő, a differenciális transzformátor harmadik (végrehajtó) tekercsében az áram is nullával egyenlő, és a 2 indítóelem nyugalmi állapotban van, és az RCD normál üzemmódban működik.

Amikor egy személy megérinti a nyitott vezetőképes elemeket vagy egy olyan elektromos eszköz testét, amelyben az áramváltó fázis (primer) tekercsén szigetelés történt, az I1 terhelőáram mellett további áram folyik - szivárgási áram (Az IΔ ábrán látható), amely egy áramváltóra vonatkozik differenciális (differenciál: I1-I2 = IΔ).

Kiderül, hogy az áramok nem egyenlők, tehát a mágneses fluxusok szintén egyenlőtlenek, amelyek már nem szüntetik meg egymást. Emiatt áram lép fel a harmadik tekercsben.Ha ez az áram meghaladja a beállított értéket, akkor az indító elem bekapcsol, hat a 3 működtetőre.

A rugóhajtásból, indítómechanizmusból és egy teljesítménykapcsolóból álló szelepmozgató kinyitja az elektromos áramkört, amelynek eredményeként az egységet leválasztják a hálózatról. Az RCD rendszeres működőképességének (működhetőségének) ellenőrzéséhez egy 4 tesztgombot kell felszerelni, amely sorba van kapcsolva az ellenállással. Az ellenállás értékét úgy választjuk meg, hogy a különbségáram megegyezzen az RCD szivárgásának névleges áramával (az RCD paramétereiről később beszélünk). Ha az RCD a gomb megnyomásával aktiválódik, akkor megfelelően működik. Ezt a gombot általában „TEST” jelzi.

Három fázisú maradékáram-megszakítók megközelítőleg ugyanazon elv szerint működik, mint az egyfázisú. Háromfázisú RCD-kben négy vezeték halad át a magablakon - háromfázisú és nulla. Áramkör diagram a legegyszerűbb háromfázisú RCD az ábrán látható:

 

A háromfázisú RCD tartalmaz egy 1 megszakítót, amelyet egy 2 elem vezérli, amely kioldási jelet vesz a 4 áramváltó 3 szekunder tekercséről, amelynek ablakon áthalad egy semleges N munkavezeték és az L1, L2 és L3 fázisvezetékek (5).

Ha a terhelés egyenlő a nulla és a fázis (vagy három fázis) vezetékekben, akkor geometriai összege egyenlő nullával (az egyfázisú RCD fázisvezetékében az áram egy irányba áramlik, és a semleges vezetékben az áram pontosan ugyanazt az értéket áramolja az ellenkező irányba). Ezért nincs áram az áramváltó szekunder tekercsében.

Áramszivárgás esetén a tápegység földelt esetére, valamint amikor a földön vagy a vezetőképes padlón álló személy véletlenül megérinti az elektromos hálózat fázisvezetékét, megsértik az áramerősség-transzformátor primer tekercsében a jelenlegi egyenlőtlenséget, mivel a szivárgási áram a terhelési áram mellett a fázisvezeték mentén is áthalad, és egy másodlagos tekercsben áram jelenik meg - ugyanúgy, mint az egyfázisú RCD működésének fenti leírásában. A transzformátor szekunder tekercsében áramló áram a 2 vezérlőelemre hat, amely az 1 kapcsolón keresztül leválasztja a fogyasztót a hálózatról. A háromfázisú RCD megjelenését az ábra mutatja:

Vizsgáljuk meg az RCD beépítésének gyakorlati sémáit.
RCD kapcsolóáramkör egyfázisú bemenethez. Itt kapcsolókört alkalmazunk külön nulla (N) és földelő (PE) buszokkal. Mint az ábrán látható, az RCD-t (5) a bemeneti megszakító után, és utána a megszakítókat az egyes hurkok védelmére és kapcsolására telepítik. Előretekintve szeretném megjegyezni, hogy az automata-RCD kapcsolat jelenléte kötelező, mivel az RCD nem biztosít áramvédelmet, mind a hő, mind a rövidzárlatot. A „kombináció” - automatikus - RCD helyett egy univerzális eszközt is használhat. Később azonban erről többet.

Az RCD áramköre háromfázisú bemenettel. Az előző rendszerrel ellentétben a védelem mind az egyfázisú, mind a háromfázisú fogyasztók számára biztosított. Ezenkívül a nulla és a földi gumiabroncs (PEN) bemenete kombinációját használják. A villamosenergia-mérő eszköz - egy villamos fogyasztásmérő - csatlakozik a bemeneti megszakító és az RCD közé. Amint a mérési sémák áttekintéséből emlékszik, az összes kapcsolókészüléket, amelyet a mérőkészülék elé telepítettek, energiaellátó szervezettel kell lezárni. Következésképpen a nyitó megszakító kialakításának ezt lehetővé kell tennie.

Előtte csak az elektromechanikus RCD-kről beszéltünk. De ha emlékszel, megemlítettem, hogy néha vannak elektronikus eszközök. Az elektronikus RCD-t elvileg ugyanúgy kell felépíteni, mint az elektromechanikai.

Egy érzékeny mágneses elem helyett összehasonlító eszközt használnak (például a leggyakoribb példa az összehasonlító eszköz).Egy ilyen áramkörhöz szükség van a saját beépített tápegységére, mert valami energiával kell ellátnia az elektronikus áramkört.

A differenciáláram nagyon kicsi, ezért meg kell erősíteni és átalakítani olyan feszültségszintre, amelyre a tápfeszültség tartozik összehasonlító eszköz - összehasonlító. Mindez természetesen csökkenti az eszköz általános megbízhatóságát az elektromechanikus eszközhöz képest, itt csak a helyzet - minél egyszerűbb, annál jobb. És őszintén szólva, egyáltalán nem találkoztam hitelesített elektronikus RCD-kkel. Ezért nem mondhatok róluk valami jót vagy rosszat. Ezért hagyjuk félre az elektronikus UZO-t, és lakozzunk az egyik fő ponton, amikor figyelembe vesszük az elektromechanikus védőkapcsolókat - ezek paraméterei:

Az RCD-k a következő fő paraméterekkel rendelkeznek:

hálózati típus - egyfázisú (háromvezetékes) vagy háromfázisú (ötvezetékes)

névleges feszültség: -220/230 - 380/400 V

névleges terhelési áram - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A

névleges töréskülönbség-áram - 10, 30, 100, 300 mA

a differenciáláram típusa - AC (váltakozó szinuszos áram, amely hirtelen vagy lassan növekszik), A (mint váltakozó áram, egyenként egyenirányított hullámos áram), B (váltakozó és állandó), S (késleltetett válaszidő, szelektív), G (mint például szelektív, csak a késleltetési idő rövidebb).

Egy fontos pontot szeretnék rámutatni az RCD paramétereire. Sokakat megtéveszt az eszköz testére elhelyezett névleges terhelési áram, és ugyanazt a paramétert veszi figyelembe, mint a megszakítóban. Ez a paraméter az RCD-kben azonban csak a "jelenlegi átviteli kapacitást" jellemzi, talán ez a kifejezés nem egészen helyes, de bevezettem a "névleges terhelésáramú RCD" fogalmának elérhetősége érdekében.

Az UZO terhelési áramát nem lehet korlátozni, és megóvni kell azt a megszakítók által okozott túlterheléstől és rövidzárlati áramtól, amelyek védelmet nyújtanak az áram túlterhelése és a rövidzárlati áram ellen. Az RCD terhelési áramát úgy kell megválasztani, hogy az egy lépéssel (névleges áramtartomány) nagyobb legyen, mint a védett vonal megszakítójának névleges árama. Vagyis ha van egy áramköri megszakítóval védett terhelés 16 amper áramerősségre, akkor az RCD-t kell választani 25 amper terhelési áramra.

Ez logikus kérdést vet fel - miért nem kombinálható egy megszakító és egy RCD egyidejűleg, különösen akkor, ha az RCD-t csak egy áramkör védelmére használják? Valójában ebben az esetben továbbra is "együttesen" dolgoznak. Ezt a pontot egy kicsit megérintette az előző cikk. Nos, a kérdés meglehetősen logikus, és természetesen léteznek ilyen eszközök. Differenciálmegszakítóknak vagy egyszerűen diffúvomatáknak nevezik őket.

Az ábrán csak egy ilyen készüléket látsz. Ez egy háromfázisú differenciálmegszakító. Mint a háromfázisú RCD-ben is, négy szorítóval rendelkezik - fázisú és nulla, valamint egy TEST gomb. Ha belső struktúráján lakozik, akkor itt nehéz valamit új mondani. Ez egy megszakító és RCD egy üvegben.

A diffavomaták költsége meglehetősen magas. Például a jól ismert külföldi gyártók háromfázisú modelljeinek költsége körülbelül 100 Euro. Viszonylag drága öröm. Ugyanakkor egy csomó AB + RCD nagyjából összehasonlítható költségekkel jár, és a DIN sínen (háromfázisú változattal) ellátott négy szabványos 17,5 mm-es modul helyett nyolcba kerül. Tehát bizonyos esetekben a diffavomaták még mindig előnyösek, különösen, ha probléma merül fel az elosztó panelen a szabad hely miatt.

Hogyan lehet ellenőrizni az RCD vagy a differenciál automatát? Már említettük a TEST gombot. Az ilyen ellenőrzés azonban nagyon felületes és nem mindig tükrözi a dolgok valódi lényegét. Ezért az objektív ellenőrzéshez tesztelő áramköröket vagy speciális eszközöket használnak.

Mihail Tikhonchuk

Comments

[#1]

Hűvös oldal, minden egyértelművé válik !!!

Nagyon köszönöm !!!

[#2 Dmitry]

Ha meg akarja védeni a lakását, vegye be biztonságosan az RCD-t.

Ugyanakkor nincs különbsége, ahol a bemenet semleges és hol a vonal.

Fognia kell a szomszédokat, akik megpróbálják megcsalni a kapcsolatot.

Sajnálom, a rajz nem ment át.

[#3 Lena]

Nagyon hasznos cikk, élénk és érdekes. A maradékáramú készüléket telepíteni kell, mivel az életét megmentheti! Van egy maradékáram-eszköz a vonalon, amely táplálja a mosógépet. Sokkal nyugodtabb vagyok vele! Először az elektromos biztonságot!

[#4 Andrew]

A maradékáram-eszköz (RCD) a háztartási villanyszerelő legfontosabb elektromos készüléke, amely biztosítja biztonságunkat!

[#5 Szergej]

Több éve van RCD. Eddig soha nem működött, de az RCD-vel valamivel sokkal nyugodtabb, mint nélküle. Ennek ellenére ne számítson előre mindent a világon, és soha nem tudhatod, mi történhet, de remény van, hogy az RCD egy bizonyos ponton működni fog, és esetleg megmentheti nekem és szeretteimnek az életét.

[#6 Oleg Goryacho]

A maradékáram-megszakító (RCD) feladata az azonnali kikapcsolás az ellenállás legkisebb növekedésekor. Vagyis ha valaki véletlenül (vagy szándékosan, gondatlanság, nem tudás stb.) Megérintette a csupasz vezetékeket, akkor az aljzat érintkezőin dolgoznia kell a kikapcsoláshoz. Ezért nem indokolt az RCD-t 30 mA-ra állítani. 100 vagy annál több esetén ez is biztosan működni fog, de sokkal később, és ezért időben végzetes lehet. A differenciálgép is RCD, de ellentétben kikapcsolja a rövidzárlatot. És az RCD után ehhez további gépet kell felszerelni. Az RCD-kkel ellentétben a gépeket csak túlterhelés és rövidzárlat esetén kell leállítani.

[#7 2114]

Nagyon tetszett, minden nagyon világos, de a rossz minőségű képeket meg kell vizsgálni.

[#8 Sergey]

2114 az eredeti forrásban - _http: //electromost.com/news/ustrojstva_zashhity_i_kommutacii_chast_pervaja/2010
-10-31-5 képeket és diagramokat láthat nagyobb felbontásban

[#9 Vaszilij Savelov]

Hűvös cikk! Különösen kapcsolóberendezések. És sokat tanultam az RCD-kről. Köszönet a szerzőnek !!! Írj többet !!!

[#10]

Ugyanakkor nincs különbsége, ahol a bemenet semleges és hol a vonal. Fognia kell a szomszédokat, akik megpróbálják megcsalni a kapcsolatot.

Magyarázza el, mit jelent?

[#11]

Ha az RCD-t külön lakásra telepítik, akkor mi köze van a szomszédoknak? A tulajdonos számára azonban az RCD nem engedélyezi a védő nulla vagy más vezető használatát a működő nulla helyett.

[#12]

És mégis ... Sajnálom, de nem világos: miért van egy 300 mm-es RCD az áramkörben háromfázisú bemenettel. Pontosan 300. Nyomon követi-e ilyen címletű szivárgást? Igen, egy ilyen áramlás, sajnálom a büntetést, 300-szor küld egy embert a következő világba. Ezenkívül a kimeneti láncok, kályhák (vagy mi?) Láncaiban már létezik az alacsonyabb értékekre vonatkozó RCD ház. Mi a tulajdonsága ennek az RCD-nek?

További kérdés: a szerző azt írja, hogy az aktuális RCD-ket a névleges sorban egy lépéssel magasabbra választják, mint az „automata”. Az alábbiakban bemutatunk egy példát - 16 és 25 amper. De elnézést kérek, a névleges sorban a névleges következő szintje 16 után 20 amperre, nem pedig 25-re követi. Semmilyen módon nem tekintheti ezt nit-pickingnek. Szeretném kitalálni - ez elírás vagy félreértés?

[#13 Michael]

300 mA RCD bemeneten - "tűz". Más szavakkal, ha a vezetékek égni kezdnek, akkor ki kell kapcsolniuk a feszültséget.

[#14 Andrey K]

Ha az RCD-ket három fázisban használja a motor csatlakoztatásakor, a semleges nincs csatlakoztatva a fogyasztóhoz (motorhoz). Hogyan lehet ebben az esetben teljesíteni az RCD-t?

[#15 Keresztnév]

Oleg Goryacho,

A maradékáram-megszakító (RCD) feladata az azonnali kikapcsolás az ellenállás legkisebb növekedésekor.

Rosszul írta le. Kiderült, hogy az ellenállás növekedésével ki kell kapcsolni az RCD-t. És ha ellenállás NÖVEKEDVE infinitum, akkor véleménye szerint azt is ki kell kapcsolni? Tehát a levegőben ki kell kapcsolni egy nem csatlakoztatott RCD-t, közvetlenül az érvelése alapján?

Tehát itt. Az RCD feladat nem szivárgási áram. Mennyi áram áramolt át egy vezetéken, ugyanaznak kell visszatérnie. Ha van különbség - akkor nem haladhatja meg az mA névleges töréskülönbségáramot. Meghaladja - RCD utak.

Egyáltalán ott van az RCD ellenállás. Be van kapcsolva jelenlegi válaszol. Emlékszel az Ohmi törvény képletére? Ha a névleges töréskülönbségáramot állandónak tekintjük, akkor az ellenállás (amelyen keresztül ez az áram áramlik), amelyre az RCD reagál, a hálózati feszültségtől függ. 200 V és 240 V feszültségnél az ellenállás, amelyen az RCD működni fog, eltérő lesz.

[#16]

Mielőtt elhelyezne egy RCD-t, át kell gondolni és mérnie kell mindent! Képzelj el egy helyzetet. Van egy harmadik teljes munkaidős földelővezetője a kimeneti nyílásban (például a mosógép tokja nullára van, ahogy kellene), a kimeneti nyílás RCD-értéke 10 milliméter, és kirakod a ruhaneműt a mosógép dobjáról, hátul egy fémfürdőn pihentetve a kényelem érdekében, a mosógép feszültsége nem távolítják el. És akkor nagyon megdöbbent. Egy későbbi vizsgálat kimutatta, hogy az alagsorban a hajléktalanok lebontották a földi főbuszot, amely a padlóburkolatoktól a kapcsolótábláig tartott, és az elektrikus egy éven át nem nézett az alagsorba. Az RCD megfelelő mérések nélkül, „szemmel”, kézbesítés nélkül került kézbesítésre, de nem távolította el a mosógép feszültségét, és nedves kezét a mosógépbe tette, sőt a hátsó részén is a hajfürdőbe hajolt. És lényeg az, hogy az RCD az elektromos sokk elleni további védelem egy intézkedése, ha kezével megragadja a fázist, akkor az RCD nem fog segíteni, egy RCD nem elég, szintén magas szintű karbantartásra van szükség az elektromos szereléseknél és a saját fejed a vállán. Az IEC szabvány szerint a 15 kg-ot meghaladó testtömegű háztartási villamos berendezések maximális leállási sebessége az IEC szabvány szerint, a 220 V feszültség alatt 220 milliamper áramerősséggel töltött idő 0,02–0,08 másodperc. Az UZO képes megvédeni, de az áramütést mindenesetre megkapja. ha van nullázás, kisebb, ha nem, akkor nagy, ha az RCD-t "szemmel" állítja be, akkor valószínűleg halálos. Ez a lényege annak, hogy az RCD 0,04 másodperc alatt működjön, a rajta keresztüli differenciális szivárgási áramnak az RCD beállított áramának ötszörösének kell lennie, egy 10 milliméteres RCD esetén 50 milliamper. Tehát meg kell találnunk a módját ennek az áramnak a biztosítására. Vagyis mivel a mosógép csatlakozik a vízellátó és szennyvízrendszerhez, megpróbálhatja ezt az utat használni. A csapvíz ellenállása átlagosan körülbelül 100 ohm / méter. Ha például a szivárgási áram útja ellenállása például 1500 ohm, akkor a szivárgásáram differenciáláramának egy unalmas áramköre az esetére 220/1500 = 0,147 amper. Ez 147 milliamper, de szükségünk van 50 milliamperre, de a 30 milliméteres RCD nem segít, 150 mm-re van szüksége a biztonságos leállításhoz. Ezután nyugodtan és tedd magadnak egy RCD-t, természetesen megdöbbent majd a jelenlegi áramszigetelés a szigetelés meghibásodása esetén, de nemcsak életben maradsz, de nem is szenved komolyan. De soha ne hagyja ugyanazt a mosógépet csatlakoztatva a mosás között, amikor a víz ki van kapcsolva, és a fázis belép a házba, akkor nincs védelem.Mint villanyszerelő, a feszültség több ezerszer ütött rám, kellemetlen, de megfelelő védelem mellett nem félelmetes.

[#17 Ilgiz]

Idén vásárolt egy elektromos sütőt (Darina). Rövid munkája után az RCD dolgozott. Csak ennek köszönhetően kiderült, hogy a sütő hibás, nevezetesen lerövidítette az egyik fűtőelemet a testre. Azt hiszem, ha egy régi lakásban élnénk, ahol nincs RCD, akkor még nem is tudnánk erről a hibáról. És hogy mennyi ideig működött ez a technika, veszélyeztetve minket, nehéz megmondani. És érdekes módon az a szokásos multiméterrel nem mutatott semmit, csak egy meggert. Ennek eredményeként a sütőt átruházták a szervizre, majd garancia alatt cserélték ki egy másikra.
Az RCD-t vagy a HELL-t hiba nélkül kell beállítani, különösen olyan berendezések esetén, mint például elektromos sütő, mosógép, mosogatógép stb.