Cerința de protecție fiabilă a oamenilor de efectele dăunătoare ale curentului a depășit întotdeauna capacitățile științei și tehnologiei de a crea dispozitive de protecție care să satisfacă acest obiectiv. Astăzi, evoluțiile inovatoare din industria electrică îndeplinesc pe deplin toate criteriile pentru dispozitivele de acest tip. Articolul abordează problema unui astfel de dispozitiv ca un RCD: ce este, scopul său, principiul de funcționare, selecție și aplicare.
RCD înseamnă „dispozitiv de curent rezidual”
De îndată ce utilizarea curentului electric a intrat în viața noastră, a apărut imediat nevoia de protecție împotriva efectelor dăunătoare ale acestuia asupra sănătății umane. În primul rând, aceasta este izolarea părților conductoare ale cablajului și a părților receptoarelor de curent.
Dar izolarea completă este imposibilă, deoarece orice circuit electric conține discontinuități tehnologice și grupuri de contact. Există întotdeauna o posibilitate de încălcare (distrugere) a stratului izolator al elementelor conductoare și deteriorarea mecanică a acestora și, cel mai important, - regularitatea statistică cu încălcarea măsurilor de siguranță, instrucțiunilor și regulilor de funcționare ale echipamentelor electrice, atât la nivel industrial, cât și la nivel casnic.
Una dintre cele mai eficiente modalități de protecție împotriva efectelor dăunătoare ale curentului electric este organizarea unei bucle de împământare. Bucla de împământare este o conexiune conductivă artificială la „pământul” (așa-numitul conductor PE) a carcaselor conductoare neutre sau a unor părți ale mecanismelor electrice, având o rezistență de cel mult 4 ohmi. Elementele enumerate ale echipamentelor electrice pot fi alimentate din cauza unui scurtcircuit la corpul firului de fază sau a curentului de fulger.
Scopul principal al dispozitivului buclă de masă este de a exclude posibilitatea de șoc electric la o persoană sau un animal în cazul atingerii corpului sau a unei părți a mecanismului echipamentului electric care este alimentat din cauza unui scurtcircuit al curentului electric de fază asupra acestora. .
Notă! În rețelele de curent alternativ cu un neutru împământat și o tensiune de până la 1 kV (acesta este formatul sursei de alimentare rezidențiale), împământarea nu este utilizată ca protecție principală împotriva șocurilor electrice în timpul contactului indirect, deoarece nu este eficientă.
Trecerea curentului electric prin corpul uman în cazul unui șoc într-un sistem cu împământare (dreapta) și fără împământare (stânga)
Problema protecției maxime eficiente împotriva efectelor electricității asupra oamenilor a fost rezolvată de așa-numitele dispozitive de curent diferențial (RCD) - acesta este un segment mare de dispozitive de control și protecție pentru diverse scopuri și caracteristici de proiectare. Clasificarea segmentului UDT este destul de extinsă: de la metoda de control, tipul instalației și numărul de poli, până la posibilitatea de reglare și întârziere în timp a curentului diferențial de declanșare.
Să ne uităm la ce este un RCD. Sensul acestei abrevieri este un dispozitiv de curent rezidual. Cerințele pentru instalarea și utilizarea UDT-urilor sunt date în edițiile actualizate ale PUE - reguli pentru instalarea echipamentelor electrice și într-o serie de standarde pentru instalațiile electrice ale clădirilor IEC 60364 și impactul curentului asupra oamenilor și animalelor IEC 60479-1.
Germania a fost un inovator în dezvoltarea RCD-urilor. Primul prototip funcțional al unui dispozitiv de protecție a fost proiectat și fabricat în anii treizeci ai secolului trecut. Cel mai mic transformator de curent diferențial posibil a fost folosit ca senzor de curent de scurgere, iar ca element de control a fost folosit un releu magnetic polarizat cu o sensibilitate de 100 miliamperi (mA) și o viteză de răspuns de cel mult 0,1 secunde.
Pragul de detectare a curentului diferenţial pentru prototip a fost de aproximativ 80 mA. Era imposibil la acel moment să se dezvolte un releu de control cu o sensibilitate mai mică de 80 mA din cauza lipsei materialelor cu caracteristicile electromagnetice necesare. Abia la mijlocul secolului al XX-lea a fost propusă o nouă soluție de proiectare pentru RCD. Proiectarea a luat în considerare mecanismele de eliminare a alarmelor false de la descărcări în timpul unei furtuni și a crescut semnificativ sensibilitatea curentului diferențial la 30 mA.
Dimensiunile generale ale RCD au suferit și ele modificări: de la dimensiunea unei cutii de colet la un format modern care poate fi instalat pe o șină DIN în dulapuri electrice moderne.
Experții tehnici din domeniul ingineriei electrice și electronice fac deja previziuni pentru viitor. Ei sunt ferm convinși că în curând sisteme precum protecția împotriva șocurilor electrice vor fi gestionate de inteligența artificială.
Acesta va putea îndeplini nu numai funcții de măsurare și control, ci și, prin efectuarea de monitorizare video și audio a obiectului care i-a fost dat, să ia decizii instantanee asupra oricăror situații aleatorii și, dacă este necesar, să sesizeze serviciile de salvare.
Printre cele mai populare UDT-uri de protecție care funcționează în condiții casnice se numără dispozitivele de curent rezidual (RCD). RCD funcționează ca un protector uman împotriva șocurilor electrice și ca un mecanism preventiv pentru a preveni incendiile accidentale ale cablurilor de cablare și ale cablurilor conectate ale aparatelor electrice.
Ideea funcțională a dispozitivului luat în considerare se bazează pe legile ingineriei electrice, care postulează egalitatea curentului de intrare și de ieșire în circuitele electrice închise cu sarcini active.
Aceasta înseamnă că curentul care curge prin firul de fază trebuie să fie egal cu curentul care curge prin firul neutru - pentru circuitele de curent monofazate cu un cablu cu două fire și că curentul din firul neutru trebuie să fie egal cu suma curenții care circulă în faze pentru un circuit trifazat cu patru fire.
Când într-un astfel de circuit, din cauza contactului uman accidental cu părți neizolate ale elementelor conductoare ale circuitului sau când partea expusă a cablajului (din cauza deteriorării) intră în contact cu alte obiecte conductoare formând un nou circuit electric, un apare așa-numita scurgere de curent - este încălcată egalitatea curenților de intrare și de ieșire.
Această încălcare poate fi înregistrată și utilizată ca o comandă pentru a opri întregul circuit electric. Pe baza acestui proces, a fost proiectat RCD. Și curentul de „scurgere” în cadrul ingineriei electrice a început să fie numit curent diferențial.
Un RCD poate detecta curenți de scurgere foarte mici și poate îndeplini funcțiile unui mecanism de comutare. Pur teoretic, principiul de funcționare al RCD arată astfel (unde Iin este curentul de intrare al firului neutru, Iout este curentul de ieșire al firului de fază):
Când un RCD este instalat în rețeaua de alimentare, aceasta înseamnă că este asigurată protecție împotriva:
Un RCD poate fi declanșat din motive care nu sunt imediat evidente de la prima verificare a schemei de conectare a aparatelor de uz casnic. Dacă utilizați o sobă cu aprindere electrică cu gaz sau o mașină de spălat este conectată cu un furtun într-o carcasă metalică la un robinet de apă sau când vecinii au împământat sistemul de alimentare cu apă sau de încălzire, atunci va apărea din nou o scurgere de curent în circuit electric, datorită căruia va declanșa RCD. În astfel de cazuri, este necesară o analiză inginerească atentă.
Regulile au adesea excepții. Acest principiu nu ocolește calitățile universale ale dispozitivului de curent rezidual luat în considerare.
RCD nu va reacționa atunci când o persoană sau un animal intră sub tensiune, dar nu va apărea nici un curent de eroare la pământ. Acest caz este posibil la atingerea simultană a conductorilor de fază și neutru, care sunt sub controlul unui RCD, sau atunci când este complet izolat cu podeaua. Protecția RCD în astfel de cazuri este complet absentă. Un RCD nu poate distinge curentul electric care trece prin corpul unei persoane sau al unui animal de curentul care curge în elementul de sarcină. În astfel de cazuri, siguranța poate fi asigurată prin măsuri de protecție mecanică (izolație completă, carcase dielectrice etc.) sau deconectarea completă a dispozitivului electric înainte de inspecția tehnică a acestuia.
RCD, care este complet dependent de tensiunea de alimentare a rețelei potrivite pentru obiect, este în stare de funcționare numai dacă rețeaua specificată este în funcționare completă. Situația poate deveni periculoasă atunci când firul neutru se rupe „deasupra” RCD, în timp ce firul de fază rămâne sub tensiune. Apoi, firul de fază din cablare poate deveni un factor de șoc electric, iar RCD, din cauza propriei incapacități, nu va putea opri alimentarea rețelei.
RCD se poate „bloca” în starea de așteptare dacă tija de contact principală se blochează în solenoid sau dacă înfășurarea secundară a dispozitivului de comandă eșuează și nu funcționează la momentul potrivit. Pentru a verifica starea de funcționare a RCD, există un mecanism de testare. Dacă testați în mod regulat dispozitivul (și pentru aceasta trebuie doar să apăsați butonul „T” - test), riscul de defecțiune a RCD va fi minim.
Principala utilizare a RCD-urilor în condiții casnice este atunci când sunt utilizate în grupuri electrice de băi, bucătării și grupuri de prize ale unui număr mare de dispozitive și echipamente conectate. Acest lucru nu înseamnă că nu are sens să utilizați un RCD într-o rețea comună de intrare. Această schemă selectivă este dictată doar de eficiența controlului și a oportunității de marketing, deoarece RCD-urile pentru curenți scăzuti sunt mult mai ieftine decât dispozitivele cu putere mai mare.
Cu toate acestea, în unele cazuri, dacă luăm în considerare căminele, cluburile etc., va fi mai fiabilă utilizarea unui RCD general selectiv datorită utilizării masive și simultane a aproape tuturor elementelor echipamentelor electrice. Un RCD de tip selectiv diferă de unul convențional printr-un timp de întârziere mare al curentului diferențial de declanșare (adică timpul de răspuns) și este unul dintre cele mai utilizate dispozitive. Atunci când un RCD local convențional este declanșat în orice circuit, un RCD general selectiv nu oprește toate cablajul simultan, ci vă permite să întrerupeți alimentarea cu energie doar la un grup separat.
De exemplu, dacă la o discotecă are loc o defecțiune a izolației echipamentului și carcasa (de exemplu, un amplificator) vine în contact cu un fir de fază, atunci în momentul în care operatorul atinge amplificatorul, RCD-ul local este declanșat și oprește doar grupul de echipamente de amplificare, iar RCD general selectiv nu va opri toată puterea și astfel de grupuri precum iluminatul general, toaletele și cafenelele vor funcționa normal.
Mecanismul de conectare a unui RCD la o rețea existentă este similar cu conectarea unui întrerupător, singura diferență fiind că în timp ce pe un întrerupător monofazat este necesar să strângeți două borne, apoi pe un RCD - patru.
Dacă, atunci când o persoană atinge o secțiune goală a unui fir sau carcasa echipamentului sub tensiune de fază, electricitatea se oprește instantaneu, înseamnă că RCD s-a declanșat.
Important! În sistemele de curent alternativ, ar trebui să se asigure o protecție suplimentară prin RCD-uri pentru grupurile de prize cu un curent nominal de până la 20A (mașini de spălat, cuptoare etc.) și echipamente mobile (portabile) și scule electrice cu un curent nominal de până la 32A, care sunt folosite în aer liber.
Procesele fizice care apar în mecanismele de funcționare ale multor dispozitive electromecanice sau electronice moderne pot fi complet de neînțeles pentru noi. Nu orice persoană are cunoștințe de inginerie și discipline tehnice și, desigur, nu este capabilă să înțeleagă și să descrie baza fizică a principiilor de funcționare a unui anumit dispozitiv. Dar principiul de utilizare (reguli de funcționare), construit pe elemente de siguranță, face posibilă utilizarea celor mai complexe invenții în viața noastră de zi cu zi.
Articol înrudit:
Criterii de selectare a lămpilor. Tipuri de corpuri de iluminat suspendate. Tipuri și prețuri de modele încorporate. Revizuirea candelabrelor LED.
Fiecare dispozitiv are un pașaport tehnic, care descrie întotdeauna atât scopul, cât și principiul funcționării într-un limbaj ușor de înțeles și, ori de câte ori este necesar, prescrie măsuri de instalare, conectare și funcționare corespunzătoare. În cazul nostru, s-a încercat să descriem principiul de funcționare al unui dispozitiv de protecție împotriva deplasării (RCD) în cel mai accesibil mod și să oferim cititorului posibilitatea de a lua decizii în mod independent în alegerea unuia sau a altuia, dacă este necesar.
Pentru a-și îndeplini funcția de protecție, dispozitivul constă dintr-un transformator de curent diferențial care este redus la minimum, un releu magnetoelectric de control „urmărire”, un solenoid de control pentru grupul de contacte principal și elemente de diagnosticare suplimentare - butonul „Test” și elemente ale mecanisme de declanșare.
Partea fizică a lucrării este următoarea.
Când RCD este pornit (apăsând butonul de închidere a contactului), solenoidul se pornește și ține tija grupului de contacte în același mod ca un electromagnet. Deoarece în același moment intră în contact bornele înfășurării solenoidului însuși și bornele firelor de alimentare. Dar, în circuitul de alimentare cu solenoid, sunt instalate contacte de deschidere a tranzitului, care sunt controlate de un releu magnetoelectric, iar releul are funcția de a opri independent RCD.
Curentul de ieșire și de intrare al rețelei, care circulă în înfășurările corespunzătoare ale transformatorului, datorită EMF (forța electromotoare) generată, creează două fluxuri magnetice egale, dar direcționate diferit în circuitul magnetic (miez).
Datorită compensării complete a fluxurilor magnetice, nu apare niciun EMF în înfășurarea secundară de pe miezul care alimentează releul de control, iar releul este într-o stare pasivă.
În momentul în care o persoană sau un animal atinge partea expusă a unui fir de fază sau carcasa oricărui aparat de uz casnic care a suferit o defecțiune de fază, un curent diferențial suplimentar va curge prin înfășurarea transformatorului de intrare.
Încălcarea egalității curenților de intrare și de ieșire creează instantaneu un flux magnetic necompensat în miezul transformatorului. Și, în consecință, apariția instantanee a unui EMF în înfășurarea secundară conectată la releu ca sursă de energie.
Releul, după ce a primit putere, funcționează imediat și oprește alimentarea solenoidului (bornele de tranzit deschise), care ține contactele principale în poziția închisă.
Contactele se deschid, solenoidul este scos de sub tensiune și eliberează tija cu arc a grupului de contacte, iar alimentarea rețelei este întreruptă. Cu cât releul de control este mai sensibil la valori mici ale curentului diferenţial, cu atât funcţia de protecţie a RCD este mai eficientă.
Notă! Funcțiile de protecție, cum ar fi oprirea sursei de alimentare în timpul scurtcircuitelor și supraîncărcărilor de curent, nu sunt prevăzute în RCD. În practică, instalarea unui RCD implică, de obicei, utilizarea în comun a unui întrerupător („întrerupător”), care este proiectat direct pentru posibilitatea scurtcircuitelor și supraîncărcării curentului.
Ambele dispozitive au același design de montare pentru instalarea în panouri de control pentru contorizarea și distribuția energiei electrice. Sarcina se rezumă la conectarea corectă la sursa de alimentare și între ele:
Sfat util!La conectarea unui cu patru poli. acestea. RCD trifazat într-o rețea similară, este necesară respectarea strictă a marcajului de fază cu marcajul terminalele dispozitivului. În caz contrar, modul de testare nu va fi obiectiv.
Piața RCD-urilor (dispozitive de curent rezidual) este foarte diversă. Merită să distingem de o serie de analogi care concurează cu RCD-urile așa-numitul întrerupător diferenţial, care aparţine clasei de întrerupătoare controlate prin curent diferenţial - RCBO.
Pentru a răspunde la întrebare într-o formă accesibilă: difavtomat, ce este? – este necesar să ne amintim că principala sa caracteristică este combinarea funcției principale a unui RCD și a unui întrerupător. De asemenea, diferența dintre un RCD și un întrerupător diferențial este că RCD-ul în sine necesită protecție împotriva scurtcircuitelor în rețea și a supracurentului (în mod firesc, în acest scop, un întrerupător este instalat într-o pereche), iar un întrerupător diferențial este capabil de a se proteja.
De menționat că au intrat pe piață noi modele de RCBO - electronice și cu sursă de alimentare auxiliară. Ele diferă de modelele electromecanice prin prezența unei plăci electronice cu un amplificator de curent diferenţial, care face posibilă detectarea scurgerilor de ordinul a 10 mA și sunt declanșate chiar dacă firul neutru al rețelei de intrare este rupt, atunci când firul de fază. rămâne energizat. Un RCD sau RCBO convențional nu va funcționa într-o astfel de situație atunci când o persoană intră în contact cu o secțiune în fază deschisă.
Un alt produs nou din linia dispozitivelor de curent diferenţial este aşa-numitul dispozitiv de protecţie multifuncţional. Ce este UZM devine clar din familiarizarea cu scopul său. Acest dispozitiv servește la oprirea completă a echipamentelor atunci când parametrii de tensiune din rețea depășesc limitele de funcționare (mai puțin de 180V și mai mult de 260V), precum și pentru a proteja echipamentele de operare de supratensiunile care „ard” înfășurările și elementele electronice ale dispozitivelor. Aceste supratensiuni pot fi cauzate de impulsuri electromagnetice sau scurtcircuite ale firelor de fază la neutru într-o rețea trifazată.
Nu există un algoritm clar care să vă permită să acordați preferință unuia sau altui dispozitiv. Motivul este caracteristica multivariată de alegere. Să luăm în considerare principalii factori care influențează alegerea RCD sau RCBO.
Este posibil să plasați acest sau acel dispozitiv în panoul principal?. În practică, dimensiunea totală a RCD și a întreruptorului este mai mare decât dimensiunea totală a întreruptorului automat.
Care este scopul efectuării modificărilor circuitului electric?. Dacă este nevoie de protecție individuală a echipamentelor de mare putere (cuptor de bucătărie, cazan, mașină de spălat, etc.) împotriva unui posibil șoc electric, este optim un întrerupător diferenţial care monitorizează clar curentul de sarcină.
Dacă este necesară protejarea împotriva șocurilor electrice pentru orice grup de prize sau linie de iluminat, în care puterea poate crește în timp, este indicat să folosiți un RCD. RCD are o rezervă mare de putere, iar întrerupătorul diferenţial va trebui înlocuit cu unul mai puternic din cauza supraîncărcării.
Evaluare calitativă. Practica a demonstrat că dispozitivele care combină multe funcții ale diferitelor dispozitive sunt foarte adesea inferioare ca calitate față de dispozitivele individuale. Acest lucru se aplică și unui astfel de dispozitiv multifuncțional precum un întrerupător de circuit diferenţial, care este inferioară în calitate și durată de viață a unui RCD și a unui întrerupător.
Situație de avarie. Într-o situație în care RCD sau întrerupătorul nu mai funcționează, este necesară înlocuirea unuia sau altuia dispozitiv. Dar când mașina diferențială nu funcționează, chiar și din cauza eșecului unei funcții, trebuie să o înlocuiți cu una nouă. În acest caz, costurile sunt mult mai mari.
Stabilitatea sursei de alimentare. Dacă RCD eșuează, este suficient să instalați jumperi între întrerupător și rețeaua de alimentare (ocoliți RCD) și alimentarea este restabilită. Dar dacă întrerupătorul automat se defectează, veți avea nevoie fie de un întrerupător de circuit automat de rezervă, fie de unul de rezervă. Deci, o restabilire rapidă și promptă a sursei de alimentare poate fi pusă la îndoială.
Sfat util! Dacă este necesară selectarea corectă a dispozitivului de curent diferențial necesar (RCD sau RCBO), este necesar să se utilizeze o abordare inginerească și o evaluare economică chiar și atunci când unul sau altul tip de dispozitiv este deja la îndemână.
Rămâne întrebarea cu privire la diferența externă dintre RCD și RCBO.
Marcarea părții de titlu a dispozitivului. Exemplul 1: „ABB 16A 30 mA” - avem un ABB RCD (compania de producție „ABB”) cu un curent nominal de 16 amperi și un curent diferențial mai mic de 30 miliamperi. Exemplul 2: „CHNT C16 0.03A” - avem un difavtomat, fabricat de compania CHNT cu un curent nominal de 16 amperi și caracteristicile unui întrerupător electromagnetic și termic de clasa „C” cu un curent diferențial de 30 miliamperi.
Schema electrică indicată este pe partea titlului. Pentru RCD, diagrama prezintă un transformator diferențial (buclă ovală), un releu de control (pătrat) cu o buclă pe conturul oval și un circuit de testare sub forma unei linii punctate. Pentru un difavtomat, circuitul este foarte asemănător cu circuitul RCD, doar că există cifre suplimentare sub forma unui arc mic și a unei linii în trepte - acestea sunt denumirile care sunt diferite de RCD, întrerupător electromagnetic și termic.
Majoritatea dispozitivelor de control și monitorizare instalate în rețeaua de alimentare au o mică listă de parametri necesari pentru selectarea corectă a acestora în circuitul electric.
Alegerea RCD se face in functie de curentul nominal de sarcina si pragul de fixare a curentului diferential de scurgere. Practica recomandă o valoare nu mai mare de 30 mA. Instalarea RCD-urilor în rețeaua electrică se realizează pe baza unei analize inginerești a elementelor existente în rețea și a posibilităților de instalare. Schema de circuit pentru conectarea RCD la rețea trebuie să țină cont de toate erorile posibile de comutare și să le elimine. Doar atunci când este conectat corect la circuitul de alimentare, RCD va oferi eficiență maximă în declanșarea mecanismelor de protecție ale dispozitivului.
Cunoscând principiul de funcționare a unui RCD, cu o rețea electrică standard cu două fire, reprezentată doar de fire de fază și neutru, fără buclă de masă, este posibilă și necesară instalarea unui RCD în conformitate cu cerințele de protecție. Corectitudinea și diagramele de instalare ale RCD au fost discutate mai devreme.
Răspunsul la întrebarea despre ce RCD să instalați în apartament se găsește cu un calculator în mâini. Este necesar să însumăm puterea echipamentelor și mașinilor instalate în apartament și să împărțim suma la numărul 220. Astfel, ca o aproximare aproximativă, calculăm curentul nominal, conform căruia alegerea RCD va fi făcută. Acest calcul se bazează pe dependența matematică a puterii electrice de tensiunea rețelei (220V) și de curentul care apare la alimentarea dispozitivelor de sarcină:
M = U x I,
unde M este puterea, U este tensiunea, I este curentul.
Exemplu: trebuie să selectați un RCD pentru a proteja un grup de aparate electrice dintr-o unitate de bucătărie. Pe această linie se află următoarele aparate electrocasnice:
Să însumăm consumul de energie: 2000 + 1200 + 700 + 800 = 5300 W. Calculăm curentul folosind formula: I = M/U = 5300/220 = 24,09A. Selectăm cel mai apropiat RCD cu o valoare mai mare - 25A.
Pentru un calcul aprofundat al curenților în liniile de cablare, este necesară cunoașterea elementelor fundamentale ale ingineriei electrice superioare.
Pe lângă curentul nominal de sarcină și pragul de sensibilitate la curent diferenţial, în unele cazuri, atunci când alegeţi un RCD, trebuie să acordaţi atenţie încă unui criteriu - categoria curentului de scurgere. În majoritatea cazurilor, acesta se referă la curentul alternativ și în impulsuri din rețea.
Schema de conectare pentru RCD-uri și mașini automate folosind exemplul unui apartament
Categoria AC presupune funcționarea unui RCD într-un mediu de curent alternativ de scurgere diferențială. Această categorie este cea mai comună și poate fi utilizată în toate tipurile de rețele AC. În ce cazuri se declanșează RCD a fost discutat mai sus.
Categoria A are cel mai scăzut prag de sensibilitate (aproximativ 10 mA) pentru curent diferențial și este capabil să înregistreze o componentă separată a amplitudinii curentului (așa-numita semi-undă). Un RCD cu această categorie de curent de scurgere reacționează nu numai la o configurație de curent alternativ, ci și la una în impulsuri. Astfel de RCD-uri câștigă aplicații prioritare, deoarece tot mai multe aparate electrocasnice, în special elemente de iluminat, sunt trecute la surse de curent pulsat.
Principala tendință pe piața europeană este extinderea segmentului de echipamente cu impulsuri. Acest lucru va duce în mod natural la o creștere a numărului de RCD-uri cu curent pulsat utilizate. Dar, deoarece receptoarele de curent activ (curent alternativ) vor rămâne în uz casnic pentru o perioadă lungă de timp, RCD-urile din categoria AC vor ocupa un spațiu destul de larg pe rafturile pieței.
Revenind la problema absenței sau prezenței unui circuit de împământare în rețeaua electrică, este necesar să subliniem că, chiar dacă este prezentă împământarea, este și mai necesar să se organizeze protecția împotriva șocurilor electrice prin instalarea unui RCD în rețea.
Principiile de bază ale schemei de circuit pentru conectarea unui RCD la o rețea monofazată au fost deja discutate mai devreme. Schema de conectare pentru un RCD cu împământare nu diferă de schema fără împământare.
Sfat util! Dacă rețeaua electrică are o buclă de împământare, este necesar să se verifice și să se asigure circuitul corect la conectarea RCD-ului, atunci când nici un fir neutru din cablajul electric nu trebuie să fie asociat cu firul (terminalul) buclei de împământare.
Principalele dispoziții ale directivelor incluse în GOST 2.755-87 ESKD „Desemnări grafice convenționale în circuitele electrice ale dispozitivelor, conexiuni de comutare și contact” și GOST 2.710-81 ESKD „Desemnări alfanumerice în circuitele electrice” prescriu denumirea grafică și cu litere a unor astfel de dispozitive ca RCD-uri. . Dar nu au fost prezentate reglementări stricte pentru diferitele denumiri ale dispozitivelor de curent diferenţial.
După cum știm deja, toate dispozitivele de curent diferențial sunt reprezentate de un mecanism de întrerupător și un element de control - un transformator de curent diferențial. Prin urmare, desemnarea RCD din diagramă este reprezentată de două simboluri grafice standard - un întrerupător și un transformator care înregistrează curent diferențial. Puteți vedea denumirea grafică a RCD-urilor pe diagrame uniline și alte desene.
Acest tip de dispozitiv se numește de obicei cu patru poli și specificul conectării lui la o rețea trifazată este complet similar cu conectarea unui RCD cu doi poli. Terminalele pentru conectarea firelor de fază și a firului neutru sunt indicate pe corpul dispozitivului. Dispozitivul este însoțit și de un pașaport, care prezintă diagrame standard pentru conectarea unui RCD cu patru poli la o rețea trifazată.
Diferiți producători au uneori diferențe în locația terminalului neutru pe corpul dispozitivului - în dreapta sau în stânga, iar conectarea firelor de fază necesită doar potrivirea denumirii la intrare și la ieșire.
RCD-urile trifazate cu patru poli sunt utilizate pentru curenți de scurgere diferențiali mari și scopul lor principal este doar de a proteja împotriva incendiilor cablajele electrice. Pentru a organiza protecția oamenilor împotriva șocurilor electrice, este necesar să instalați RCD-uri monofazate cu doi poli cu reglare a curentului de scurgere egal cu cel mult 30 mA pe fiecare grup individual de echipamente.
Segmentul de piață al produselor UDT este reprezentat de o serie de companii de marcă străină, precum și de producători autohtoni. Astăzi, se acordă preferință mărcilor din Italia, Polonia, Germania și Spania, deoarece produsele lor au primit cele mai bune evaluări ale consumatorilor în ceea ce privește calitatea, fiabilitatea și raportul preț-calitate. Piața existentă a dispozitivelor de curent diferențial UDT permite producerea unei selecții largi de diferite tipuri de dispozitive, oferind o gamă diversă de produse atât ca preț, cât și ca calitate.
Tabelul prezintă produsele celor mai obișnuiți producători de UDT și arată prețurile de piață pe care le oferă:
| numele produsului | Marcă | preț, freacă. |
| RCD IEK VD1-63 monofazat 25A 30 mA | IEK, China | 442 |
| RCD ABB monofazat 25A 30 mA | ABB, Italia | 536 |
| RCD ABB 40A 30 mA monofazat | ABB, Italia | 740 |
| RCD Legrand 403000 monofazat 25A 30 mA | Legrand, Polonia | 1177 |
| RCD Schneider 11450 monofazat 25A 30 mA | Schneider Electric, Spania | 1431 |
| RCD IEK VD1-63 trifazat 63A 100 mA | IEK, China | 1491 |
| Comutator automat IEK BA47-29 25A | IEK, China | 92 |
| Întrerupător Legrand 404028 25A | Legrand, Polonia | 168 |
| Comutator automat ABB S801C 25A unipolar | ABB, Italia | 441 |
| RCBO IEK 34, trifazat C25 300 mA | IEK, China | 1335 |
După cum se poate observa din tabelul de comparație, prețul unui RCD 25A 30 mA (cel mai popular de pe piață) depinde de producător. Deci prețul RCD-ului ABB 25A 30 mA este mai mare decât omologii săi chinezi, dar mai mic decât cel al producătorilor precum Legrand sau Schneider Electric. Ținând cont de criterii precum calitatea și costul, este de preferat să cumpărați un RCD 25A 30 mA de la ABB, iar întrerupătorul necesar poate fi achiziționat de la un producător chinez sau Legrand.
Sfat util! După ce ați decis să instalați un RCD în rețeaua dvs. de domiciliu, dar fără experiență în instalarea electrică a dispozitivelor similare, utilizați serviciile unui electrician calificat.
Rezumând această excursie în lumea dispozitivelor de curent diferenţial, în special a dispozitivului de curent rezidual (RCD), ne vom concentra asupra punctelor importante luate în considerare.
Unul dintre cele mai eficiente mijloace de a proteja oamenii și animalele de efectele dăunătoare ale curentului electric este instalarea de dispozitive de curent rezidual (RCD) în rețeaua de alimentare cu energie.
RCD are funcția de a răspunde la curentul de scurgere diferenţial care apare atunci când o persoană intră în contact cu o parte expusă a cablului sau corpul oricărui echipament electric. Poate fi sub tensiune de fază din cauza deteriorării izolației firului de fază și a contactului acestuia cu carcasa. RCD reacționează, de asemenea, la scurgerile de curent în locurile în care izolația cablurilor este deteriorată, când acest lucru poate duce la încălzire și incendiu.
Cu toate acestea, RCD nu răspunde la fenomenele de scurtcircuit din circuitul de cablare și la excesul de curent din circuit. În acest sens, dispozitivul trebuie instalat împreună cu un întrerupător („întrerupător”), care răspunde la scurtcircuite și suprasarcină de putere.
Cel mai important lucru este să respectați întotdeauna regulile de siguranță și prudență atunci când lucrați cu aparate și echipamente electrice. Cât de des posibil, efectuați o inspecție vizuală a elementelor deschise purtătoare de curent ale cablurilor electrice și a elementelor conectate ale pantografelor.
Aparatele electrice de uz casnic funcționează sub sarcini mari și adesea se defectează. Una dintre defecțiuni poate fi deteriorarea izolației cablului de alimentare. În acest caz, potențialul rețelei apare pe corpul dispozitivului. Rămâne în stare bună și poate funcționa, dar reprezintă deja un pericol pentru oameni. Dacă atingeți simultan o parte metalică a corpului și o conductă de apă sau o altă structură metalică conectată la pământ, un circuit electric este finalizat prin corp, rezultând un șoc electric. Pentru a preveni astfel de fenomene, a fost creat un dispozitiv de închidere de protecție.
Conectarea unui dispozitiv de curent rezidual
Principiul de funcționare al RCD este de a deconecta sarcina de către mecanismul de comutare atunci când curentul de scurgere atinge o valoare specificată. Dispozitivul oferă protecție fiabilă împotriva deteriorării suprafețelor sub tensiune și împotriva incendiilor din cauza scurgerilor de curent prin izolația defectuoasă. Mai simplu spus, mecanismul dispozitivului deconectează instantaneu sursa de alimentare de la consumator dacă apare o scurgere neașteptată de curent în pământ.
Pentru a alege dispozitivele potrivite, trebuie să cunoașteți diferențele dintre acestea, clasificate după următoarele criterii.
Parametrul principal al dispozitivului este valoarea curentului de scurgere. Numărătoarea inversă începe de la 30 mA. La niveluri mai mari de curent, dispozitivul funcționează pentru a proteja împotriva incendiilor, dar șocul electric reprezintă un pericol pentru oameni. La valori mai mici, efectul dureros rămâne, dar nu există niciun pericol pentru viața unei persoane sănătoase. În clădirile rezidențiale se alege un RCD cu un curent de oprire nu mai mare de 30 mA, cu excepția celui de intrare.
Există dispozitive electromecanice (UZO-D, UZO-DM) și electronice (UZO-DE). Acestea din urmă sunt folosite în principal ca altele suplimentare: pentru a crește fiabilitatea protecției în încăperi cu umiditate ridicată. Ele pot conține un dispozitiv de comparare cu o sursă de alimentare încorporată în loc de un element magnetoelectric. În acest caz, semnalul trebuie amplificat și convertit, ceea ce reduce semnificativ fiabilitatea protecției. Dispozitivele au capacități limitate, dar vă pot ajuta să rezolvați majoritatea problemelor. Dispozitivele cu întrerupere electronică sunt folosite mai des datorită faptului că sunt ieftine, iar viteza de funcționare (0,005 s sau mai puțin) permite evitarea șocului electric. RCD-urile electromecanice sunt mai fiabile datorită independenței lor de fluctuațiile tensiunii de la rețea și absenței necesității de alimentare externă.
Dispozitivele sunt neselective, răspund la o defecțiune mai rapid decât în 0,1 s și selective - cu o întârziere de răspuns de la 0,005 s la 1 s. Este creat special pentru ca sistemele de protecție de diferite niveluri să aibă timp să funcționeze mai devreme. În acest caz, zona deteriorată este oprită și toate celelalte continuă să funcționeze. RCD-urile selective sunt proiectate pentru protecția împotriva incendiilor. După acestea, este imperativ să instalați dispozitive de protecție cu praguri sigure ale curentului de scurgere la etapele inferioare ale conexiunilor.
În instituțiile medicale, pentru copii și de învățământ, sunt utilizate RCD-uri electronice ultra-rapide (mai puțin de 0,005 s), deoarece protejează chiar și împotriva șocurilor de curent mici.
Intr-o retea monofazata, RCD are 2 poli si se foloseste in apartamente. Într-o rețea trifazată sunt instalate dispozitive cu patru poli. Pot proteja mai multe rețele monofazate sau dispozitive cu alimentare trifazată.
Este convenabil să luați în considerare funcționarea protecției într-o diagramă de circuit.
Schema schematică a funcționării RCD
Elementul principal este un transformator de curent cu secvență zero. Două înfășurări din el sunt conectate una față de cealaltă și conectate la firele de neutru și de fază, iar a treia este conectată la un releu sensibil la pornire, care poate fi înlocuit cu un dispozitiv electronic. Releul este conectat la un dispozitiv de comandă al actuatorului care conține un grup de contacte și o unitate. Pentru a verifica funcționalitatea RCD, acesta are un buton de testare.
Când o sarcină este conectată la ieșirea circuitului, în circuit apare un curent de sarcină. Fluxurile magnetice care apar în miezul transformatorului se anulează reciproc. Ca urmare, nu va fi indus curent în înfășurarea actuatorului, iar releul polarizat va fi oprit.
Dacă izolația este deteriorată în contact cu părțile metalice ale unui dispozitiv electric, pe ea apare tensiune. Când o persoană atinge părțile conductoare expuse, un curent de scurgere I D (curent diferențial) curge prin el în pământ. Ca urmare, prin înfășurările principale vor curge curenți diferiți: I D = I1 - I2. Ele vor crea diferite fluxuri magnetice, în urma cărora, suprapuse unul altuia, va apărea un curent în înfășurarea executivă. Dacă valoarea acestuia depășește un nivel prestabilit, releul de pornire va funcționa și va transmite un semnal către actuator, care deconectează circuitul electric de putere de la instalația în care s-a produs defecțiunea.
Capacitatea de service a RCD este monitorizată prin apăsarea butonului de testare. Rezistorul R este selectat ca dimensiune, astfel încât curentul de scurgere creat artificial să fie egal cu valoarea de pe plăcuța de identificare. Astfel, dacă dispozitivul se oprește atunci când apăsați butonul, înseamnă că funcționează corect.
Dispozitivul pentru o rețea trifazată funcționează într-un mod similar, dar patru fire trec prin deschiderea miezului (3 faze și 1 neutru).
Schema de funcționare a unui RCD trifazat
În timpul funcționării normale, curenții din firele de neutru și de fază sunt însumați astfel încât fluxurile magnetice din miez să se anuleze reciproc. Nu există curent în înfășurarea secundară a transformatorului. Când apare un curent de scurgere printr-una dintre faze, echilibrul este perturbat și curentul rezultat în înfășurarea secundară acționează asupra elementului de comandă (U), care deconectează consumatorul (M) de la rețea.
Scurgerile pot apărea nu numai în fază, ci și în firele neutre. Protecția reacționează la ele în același mod, dar dacă se detectează deteriorarea izolației pe neutru, poate fi necesară demontarea circuitului. Pentru a evita acest lucru, se folosesc întrerupătoare cu doi și patru poli, cu ajutorul cărora sunt comutate firele de fază și neutru.
RCD este un dispozitiv complex și foarte sensibil. Ar trebui să alegeți dispozitive de pe piață de la companii binecunoscute care au certificate în forma stabilită cu referințe la standardele GOST. Cantitățile mici de produse exportate pot fi contrafăcute. Parametrii dispozitivului achiziționat ar trebui să fie corelați cu caracteristicile dispozitivelor cunoscute, de exemplu, UZO-2000.
Protecția curentului de scurgere este activată în tablourile de distribuție dacă sunt utilizate sisteme TNS sau TN-C-S. În acest caz, carcasele tuturor aparatelor electrice sunt conectate la magistrala de împământare PE zero. Dacă izolația este ruptă, curentul de scurgere curge din corpul dispozitivului în pământ prin conductorul PE, provocând declanșarea protecției.
Ori de câte ori conectați un RCD, sunt luate în considerare următoarele reguli:
Schema prevede separarea obligatorie a magistralei zero (N) și a solului (PE). Dacă puneți protecție pe părți individuale, acest lucru asigură o oprire în cascadă a sistemului.
Diagrama pentru conectarea unui RCD la o rețea monofazată
Schema este simplă și una dintre cele mai comune. Pentru un RCD, este important să nu faceți o greșeală în ceea ce privește locul în care se află conductorii neutru (N), de intrare (1) și de ieșire (2). . Apoi, mașinile pentru linii individuale pot fi reconectate la ieșirea sa.
Într-un circuit trifazat pot fi protejați și consumatorii monofazați. Intrările magistralelor „zero” și „sol” sunt combinate. Contorul de energie electrică este instalat între întrerupătorul principal și RCD.
Schema de conectare RCD trifazată
Curentul de sarcină al RCD trebuie protejat de suprasarcini. Pentru a face acest lucru, este selectat cu un pas mai mare decât cel al mașinii de lângă el.
Din punctul de vedere al utilizării RCD-urilor, ar trebui să se facă distincția între firul neutru de lucru N și pământul de protecție zero PE. Prin primul, curentul circulă în timpul funcționării normale, iar prin cel de-al doilea numai atunci când are loc un accident (scurgere).
Adesea apare o conexiune incorectă, determinând declanșarea permanentă a protecției. Mai mult decât atât, numai acest lucru poate cauza un eșec în activitatea întregului grup.
Pentru apartament este selectată o instalație RCD cu doi poli. De asemenea, trebuie să determinați valorile curentului electric care îl caracterizează:
Pentru apartament este selectat un dispozitiv cu curent alternativ. Dacă există o cantitate mare de echipament, este posibilă declanșarea nerezonabilă a RCD. Pentru a preveni acest lucru, creșteți valoarea curentului de prag la valoarea maximă acceptabilă și sigură pentru oameni (30 mA).
Aparatul se monteaza in panou pe sine DIN sau prin gauri speciale. Este marcat cu fire de fază și neutru. Intrarea este de sus, iar ieșirea este de jos.
Protecția pe un singur nivel cu un singur dispozitiv la intrare vă permite să opriți complet alimentarea cu energie electrică a apartamentului. De asemenea, este instalat pe dispozitive individuale, de exemplu, pe o mașină de spălat sau aragaz electric.
Dacă plasați RCD-ul în zone separate, circuitul se va dovedi a fi greoi, dar opririle vor fi autonome. Pentru un dispozitiv separat, conexiunea se face în fața mașinii.
Erori comune de conectare.
Proprietarii privați folosesc un număr mare de dispozitive care necesită un RCD individual. Acestea includ o mașină de spălat, un cazan electric de încălzire, o sobă de saună, mașini-unelte, un transformator de sudură și alte echipamente. Cu cât lista este mai lungă, cu atât este mai mare probabilitatea ca elementele sale să se defecteze.
Pentru o casă individuală, este potrivit un sistem TT cu un neutru solid și care conectează părțile conductoare ale dispozitivelor la o masă independentă. Cel mai adesea este realizat cu pin modular.
RCD-ul este plasat în tablou. Dispozitivele cu patru și doi poli sunt utilizate în funcție de consumatorii conectați: monofazat sau trifazat. Principiul cascadei rămâne, dar circuitul este mai complex. Intrarea se face trifazat și sunt mult mai mulți consumatori decât într-un apartament. Regulile generale pentru protecția de conectare sunt aceleași ca într-un apartament.
Într-o casă privată, sunt adesea folosite care combină funcțiile unui întrerupător RCD. Avantajele sale sunt următoarele:
În mod similar: cu și fără împământare, folosind o metodă selectivă sau neselectivă. Faza și neutrul circuitului sunt, de asemenea, conectate la ele, ceea ce nu este permis să fie combinat cu împământare, deoarece curenții din acești conductori sunt fundamental diferiți.
Mașini diferențiale într-o casă privată
Dezavantaj: dacă nu reușește, trebuie să cumpărați din nou dispozitivul automat, ceea ce echivalează cu înlocuirea a două dispozitive deodată. De asemenea, nu toată lumea știe să folosească echipamente atât de complexe și preferă să se descurce cu mașinile automate. Dar, în același timp, conectarea împământului la carcasele dispozitivelor fără RCD sau întrerupătoare automate este inacceptabilă. Mașinile convenționale nu asigură viteza de oprire a rețelei necesară pentru siguranța umană.
Regulile de utilizare a RCD-urilor sunt relevante și pentru mașinile automate diferențiale.
Acest videoclip vă va spune în detaliu despre schema de conectare a dispozitivului de curent rezidual.
Funcționarea dispozitivului de curent rezidual se bazează pe limitarea timpului de trecere a curentului electric prin corpul uman (prin deconectare rapidă) în cazul contactului accidental cu părțile sub tensiune ale instalațiilor electrice. Unele scheme pentru conectarea sa prevăd, de asemenea, deconectarea imediată a rețelei atunci când apare un curent de scurgere prin firul de împământare.
Când sunt instalate și întreținute corespunzător, RCD-urile asigură utilizarea în siguranță a aparatelor electrice din apartament și casă. Dispozitivele electromecanice care îndeplinesc cerințele GOST sunt fiabile.
Un RCD este necesar în locuințele moderne, deoarece costul său este incomensurabil mai mic decât cel al echipamentelor moderne de uz casnic și electronic, care se poate defecta, dar cel mai important lucru este asigurarea siguranței electrice.
Electricitatea este unul dintre sistemele de inginerie care ne asigură confortul. Dar aceeași energie electrică prezintă o potențială amenințare, așa că rețelele electrice trebuie să fie cât mai sigure posibil. Asigură siguranța dispozitivelor automate de protecție. Unul dintre ele este un RCD. Ce fel de dispozitiv este acesta, de ce protejează, care este principiul de funcționare al RCD - toate acestea vor fi discutate în articol.
RCD este un dispozitiv de curent rezidual(un nume alternativ este comutatorul de curent rezidual, abreviat ca RCCB). Conceput pentru a opri alimentarea în caz de urgență care are ca rezultat curent de scurgere. Acest lucru este posibil în două cazuri: atunci când izolația se defectează la sol și când o persoană atinge părți sub tensiune.
Această imagine vă va ajuta să vă imaginați principiul de funcționare al unui RCD. Sarcina este o lampă cu incandescență. RCD compară curentul înainte și după sarcină. Dacă diferența depășește valoarea specificată, dispozitivul este declanșat și deschide circuitul
Principiul funcționării sale poate fi comparat cu o cântar cu două boluri. Se compară curentul din circuit înainte și după sarcină. De îndată ce unul dintre boluri depășește, înseamnă că curentul a găsit o cale „stânga” sau ocolire. Cel mai adesea, soluția este printr-o defecțiune a izolației la sol sau prin corpul uman, de asemenea, nu la sol. Adică, o parte a curentului „curgea” pe această cale. De aici și numele - curent de scurgere. Curentul nu a trecut prin firele așezate, iar acest lucru este periculos. Și apariția unui curent de scurgere este un semnal pentru a opri alimentarea. Se declanșează un releu din RCD, rupând contactul și dezactivând rețeaua. Acesta este principiul de funcționare al unui RCD descris în cuvinte simple - pentru o mai bună înțelegere a scopului și principiului de funcționare.
Un curent de scurgere apare atunci când are loc o defecțiune a izolației pe carcasă (sârma este uzată, elementul de încălzire este „rupt” etc.). O scurgere este atunci când atingeți corpul unui dispozitiv care este alimentat. Ați atins cu o mână și, în același timp, stați pe o podea conductivă fără încălțăminte sau atingeți un alt obiect împământat (calorifere de încălzire centrală, de exemplu). Curentul va curge prin corpul tău și va „trece” prin bucla de pământ, deoarece aceasta este calea cu cea mai mică rezistență. Aceasta va fi calea de „soluție”. Ca urmare, curentul „returnat” va fi mai mic și releul de pe RCD va funcționa.
Dar, atentie! Contactul direct imediat cu faza și zero nu este cazul nostru. În acest caz, corpul este perceput mai degrabă ca o sarcină decât ca o scurgere. Aceasta este o situație normală și protecția nu va funcționa. Prin urmare, lucrați cu electricitate cu o mână, purtând pantofi dielectrici. Și nu atingeți niciodată zero și faza deodată.
Conectarea unui RCD la circuit crește siguranța. Acest lucru este valabil mai ales pentru zonele umede, cum ar fi o baie.
Uneori, protecția reacționează la lucruri neevidente: vecinii sunt împămânțiți în direcția greșită, o sobă cu aprindere piezo nu este împămânțată, o mașină de spălat sau mașină de spălat vase este conectată cu un furtun metalic împletit la țevi metalice. În general, există multe situații în care se generează curent de scurgere. Aceștia sunt, de asemenea, curenți de scurgere, dar sunt rezultatul unor erori sau încălcări. Și RCD reacționează și la ele. Dacă întreruperile apar fără un motiv aparent, acestea trebuie pur și simplu identificate. Nu este ușor, dar nu ar trebui să ignorați închiderile „false”. Motivul poate fi periculos.
Există un comutator pe panoul frontal al RCD care poate fi folosit pentru a întrerupe manual circuitul sau pentru a aduce dispozitivul în stare de funcționare. Există și un buton „Test” pe panoul frontal, conceput pentru a testa funcționalitatea dispozitivului de protecție. Când este apăsat, este conectat un circuit care conține o rezistență, care emite apariția unei scurgeri. Dacă dispozitivul funcționează corect, acesta va opri alimentarea - „comutatorul” se va mișca în jos, deschizând contactul.
Există prize pentru conectarea cablurilor în partea de sus și de jos a dispozitivului. Firele care furnizează energie sunt conectate în partea de sus, iar liniile care merg la sarcină sau la dispozitivele din aval sunt conectate în partea de jos. Atât firele de fază, cât și zero (neutru) trec prin RCD. Adică, atunci când este declanșat, alimentarea este oprită complet.
Pe carcasă există inscripții care reflectă principalii parametri. RCD este montat pe o șină DIN; în acest scop, există proeminențe speciale pe suprafața din spate a carcasei. Metodele de fixare depind de producător. Există modele care sunt pur și simplu atârnate, iar altele cu fixare folosind o supapă de presiune.
În ciuda avantajelor evidente ale RCD-urilor, nu te poți lipsi de un întrerupător. RCD nu răspunde la supracurenți (scurtcircuite) sau suprasarcină. Monitorizează doar curentul de scurgere. Deci, pentru siguranța cablajului, este nevoie și de o mașină automată. Această pereche - o mașină automată și un RCD - este plasată la intrare. Mașina este de obicei amplasată înaintea contorului, protecția împotriva scurgerilor este după.
În loc de o pereche - RCD + întrerupător automat, puteți utiliza un întrerupător diferențial. Acestea sunt două dispozitive într-un singur caz. monitorizează imediat curentul de scurgere, scurtcircuitul și suprasarcina. Se instalează dacă este nevoie să economisiți spațiu în panou. Dacă nu există o astfel de nevoie, ei preferă să instaleze dispozitive separate. Este mai ușor de determinat daune, mai ieftin de înlocuit dacă eșuează.
Dispozitivul de oprire de protecție constă dintr-un transformator, un releu și un mecanism de deconectare. Elementul principal de lucru al RCD este un transformator diferențial cu două înfășurări primare și una secundară. El este cel care compară curenții. Înfășurările primare ale unui transformator diferențial au exact aceiași parametri, dar sunt conectate între ele. Curentul care merge la sarcină trece printr-o înfășurare, iar curentul care se întoarce de la sarcină trece prin a doua înfășurare.
Când linia este în stare bună, curenții care circulă prin ambele înfășurări primare sunt egali, dar au semne opuse. Ca urmare, câmpurile electromagnetice pe care le creează se anulează. Într-o astfel de situație, nu există curenți induși în înfășurarea secundară, contactele sunt închise și există putere.
De îndată ce apare o scurgere pe liniile monitorizate, apare o suprapondere într-una dintre înfășurările primare (în figură aceasta este înfășurarea numărul 2). Acest lucru duce la apariția potențialului pe înfășurarea secundară. Când atinge o valoare de prag (curent de declanșare), releul este activat, întrerupând alimentarea. Acesta este principiul de funcționare al unui RCD.
În general, un RCD este un dispozitiv simplu, dar foarte util, deoarece este responsabil de siguranță. Pentru siguranța dumneavoastră și a copiilor dumneavoastră, vă recomandăm insistent instalarea unui dispozitiv de curent rezidual în tablou de distribuție.
În ciuda dispozitivului nu prea complicat, există mulți parametri prin care este necesar să selectați un RCD. Acest:
Toți acești parametri sunt selectați la realizarea circuitului, deoarece secțiunea transversală a firului, sarcina conectată și multe alte detalii sunt importante pentru selecție. Deci, mai întâi trebuie să vă decideți asupra numărului și puterii consumatorilor (becuri, aparate electrocasnice mari și mici, încălzitoare etc.).
Mințile inteligente și-au dat seama cum să folosească principiul de funcționare al RCD-urilor nu numai pentru a proteja oamenii de șoc electric atunci când izolația este deteriorată. Același dispozitiv poate fi folosit pentru prevenirea incendiilor. Din punct de vedere structural, nu sunt diferite, sunt pur și simplu proiectate pentru curenți mari de scurgere.
Cum funcționează RCD-ul în acest caz? După cum știți, atunci când curge curent, temperatura conductorilor crește. Dacă curentul este suficient, căldura poate fi atât de mare încât poate provoca un incendiu. Dacă instalați un dispozitiv cu un curent de scurgere de 100 mA sau mai mare la intrarea în casă, acesta nu va salva o persoană de la șoc electric, dar poate chiar preveni apariția unui incendiu. Cum? Se poate întâmpla ca unul dintre dispozitivele de protecție să se dovedească a fi defect. Izolația de fază va fi deteriorată, ceea ce mai devreme sau mai târziu va duce la un incendiu. Se poate întâmpla ca deteriorarea să apară pe partea neprotejată a liniilor. În acest caz, RCD de protecție împotriva incendiilor va opri alimentarea. Aceasta va însemna că există prea multe scurgeri și este necesară inspectarea cablajului: măsurați izolația, verificați încălzirea etc.
După contor este instalat un dispozitiv de protecție împotriva incendiilor. Dacă vorbim despre parametri, curentul minim de oprire este de 100 mA. Tipul este mai bine selectiv, dar alegeți singur timpul de expunere. Selectivitatea te va salva de fals pozitive. Mai jos, dupa RCD de protectie la incendiu, se instaleaza protectia pe linie, selectand curentul de scurgere de deconectare in functie de tipul de sarcina.
Dacă urmați GOST, atunci instalarea dispozitivelor de protecție pe liniile de iluminat situate în încăperi cu condiții normale de funcționare nu este necesară. Adică, RCD-urile „personale” și mașinile automate nu trebuie instalate pe liniile care duc la iluminare.
Nu există o evaluare oficială a producătorilor de RCD, așa că ar trebui să vă bazați pe recenziile electricienilor practicanți. De regulă, la asamblarea unui scut „sofisticat”, experții recomandă utilizarea produselor de la trei companii europene:
În cataloagele producătorilor de mai sus, vor fi găsite mai des denumiri alternative pentru dispozitivele de protecție cu curent rezidual. RCD - comutator de curent rezidual (RCB). Difavtomat este un comutator automat de curent rezidual (RCCB).
Compania Schneider Electric a dezvoltat o linie de dispozitive Easy9 aparținând segmentului de preț mediu.
Comutator diferential EASY 9 (RCD) 2P 63A 30mA (articol EZ9R34263). Dispozitivele Easy9 aparțin segmentului de preț mediu, dar în același timp se disting prin calitatea, fiabilitatea și ușurința în utilizare caracteristice echipamentelor din segmentul superior de preț
Mulți electricieni nu sunt mulțumiți de calitatea produselor de la companii precum IEK, TDM, DEKraft, EKF.
Au fost dezvoltate dispozitive electrice speciale pentru a proteja oamenii și animalele. Se numesc dispozitiv de curent rezidual, prescurtat ca RCD. RCD protejează împotriva șocurilor electrice la atingerea echipamentelor sub tensiune. Protecția are loc atât prin contact direct, cât și indirect cu echipamente sub tensiune. În plus față de această sarcină, RCD este utilizat pentru a monitoriza starea de izolație a cablurilor electrice. Acest lucru oferă o protecție suplimentară a încăperii împotriva incendiului. Să ne uităm la funcțiile unui dispozitiv de curent rezidual (RCD) mai detaliat.
RCD protejează oamenii și animalele de șoc electric atunci când ating carcasele aparatelor electrice care sunt sub tensiune.
Carcasele conductoare și elementele individuale ale echipamentelor și dispozitivelor pot fi sub tensiune. Aceasta este cu siguranță o situație de urgență și poate apărea în două cazuri.
Există două funcții principale ale RCD:
Un RCD instalat la intrarea sursei de alimentare a casei oferă o siguranță suplimentară la incendiu pentru locație. În unele țări, instalarea unui RCD cu o sensibilitate de 500 mA este obligatorie. În țara noastră (în Federația Rusă), pentru apărarea împotriva incendiilor se recomandă instalarea unui RCD de 300 mA la intrarea în casă.
Să ne uităm la modul în care RCD controlează curenții de scurgere și cum funcționează în general.
Să luăm în considerare principiul de funcționare al RCD, explicând principiul de funcționare al releului de curent de defect (Schema 1, Schema 2)
Corpul RCD conține un circuit magnetic format dintr-un miez circular. Curentul de INTRARE a consumatorului (I1) și curentul de IEȘIRE a consumatorului (I2) circulă în jurul miezului.În funcționare normală, acești curenți sunt egali și sistemul este în echilibru.
Schema 1.
class="eliadunit">
Când apare un curent de scurgere pe partea consumatorului (Id), echilibrul curenților este întrerupt și un curent proporțional cu curentul de scurgere începe să curgă prin înfășurarea de măsurare a miezului RCD. Releul din RCD funcționează deoarece releul este alimentat de această înfășurare de măsurare. „Releul este declanșat” înseamnă că circuitul se deschide și niciun curent nu trece către consumatorul deteriorat și, ca urmare, RCD-ul protejează o persoană de curentul de scurgere.
Diferența de curent se numește curent diferențial, deci se spune că RCD răspunde la curenții diferențiali din circuit.
Un întrerupător de circuit combinat cu un RCD se numește întrerupător de circuit diferenţial. Adică, răspunde atât la curentul de scurtcircuit, cât și la curentul diferenţial care rezultă din scurgerea curentului.
Schema 2: Principiul de funcționare al unui dispozitiv de curent rezidual (RCD) într-un circuit cu un sistem de alimentare TN-S.
Schema 2.
Legendă:
Citiți și priviți o diagramă vizuală a funcționării RCD în sistemul TN-S . Format diagramă 750×1120 pixeli.Articol cu formule și tabele.
Utilizarea unui dispozitiv de curent rezidual este o modalitate destul de relevantă de a asigura siguranța rețelei electrice din casă. RCD-urile sunt de obicei folosite pentru protecția omului. Acest articol va oferi informații despre scopul său, principiul de funcționare și tipurile de astfel de echipamente.
Scopul principal al unui dispozitiv de curent rezidual este de a proteja o persoană de rănirea cauzată de curent alternativ sau continuu. Dacă un dispozitiv defect sau deteriorat este conectat la rețeaua electrică dintr-o cameră, atunci dacă o persoană intră în contact cu conductorii expuși, aceasta poate fi electrocută. Acest echipament vă permite să evitați șocurile electrice din cauza contactului accidental, precum și să vă protejați casa de aprinderea cablurilor din cauza scurgerilor de curent.
Dispozitivul este un dispozitiv mecanic de comutare pentru oprirea alimentării cu curent diferențial în anumite condiții. RCD scoate sub tensiune rețeaua electrică atunci când o persoană (animal) atinge conductorii aparatelor și echipamentelor de uz casnic sau contactul de împământare. Declanșarea are loc atât în contact direct cu părți ale instalației electrice, cât și în contact indirect.
Oprirea RCD poate avea loc și în cazul în care izolația exterioară sau contactul conductorilor cu corpul împământat este deteriorat, dacă conductorul de împământare și neutrul de lucru sunt schimbate incorect sau dacă firul de fază este schimbat cu neutrul lucrând în timp ce le atingeți sub Voltaj. O deconectare poate apărea din cauza unei ruperi a conductorului neutru de lucru, care, conform diagramei, poate fi plasat înainte și după dispozitivul de protecție și atunci când o persoană atinge părțile sub tensiune ale dispozitivului cu o parte goală a corpului.
Ca toate dispozitivele de protecție pentru un circuit electric, RCD are propriile sale tipuri. Datorită designului și mecanicii lor, dispozitivele pot fi electromecanice sau electronice.
Electromecanic. Conectarea unui astfel de dispozitiv vă permite să oferiți circuitului o fiabilitate mai mare. Acțiunea dispozitivelor de tip electromecanic îi permite să fie utilizat pe scară largă în clădiri în diverse scopuri, datorită capacității mecanicilor de a lucra la orice sarcină din rețeaua electrică. Costul ridicat este justificat de viteza de răspuns și durata de viață lungă.
Elementele principale de proiectare sunt un releu, un zăvor magnetoelectric și un transformator pentru tensiune cu secvență zero. Electronic. Designul acestui tip de echipament este foarte asemănător cu echipamentul electromecanic, deoarece conține aceleași elemente. Cu toate acestea, elementul magnetoelectric principal este fabricat sub forma unui circuit electronic.
Circuitul în sine este format din elemente comparative, un filtru, un amplificator și un redresor. Astfel, atunci când un dispozitiv de curent rezidual de tip electronic este conectat la rețea, funcționarea acestuia va depinde de tensiunea de linie. Dispozitivul de curent rezidual poate fi conectat conform unui circuit specific la o linie electrică electrică monofazată și trifazată.
Dispozitivele se clasifică în funcție de viteza lor de reacție la o scurgere, în funcție de caracteristicile întreruperii circuitului, în funcție de sarcina admisă, după metoda de prevenire a scurtcircuitelor și tipul de instalare a carcasei. Alegerea unui astfel de dispozitiv ar trebui să se bazeze pe caracteristicile sale și pe caracteristicile circuitului.
Principiul de funcționare al echipamentului de protecție se bazează pe compararea potențialelor curentului diferențial care trece prin acesta. Pentru a face acest lucru, potențialul la intrare și la ieșire este măsurat în mod constant. În mod ideal, după măsurători, sumele curenților vectoriali care trec prin conductorii controlați și ar trebui să fie egale cu zero. Deci, cu un circuit de linie electrică monofazată, măsurarea se efectuează pe doi conductori, iar cu un circuit trifazat, pe trei sau mai mulți.
Dacă valoarea curentului alternativ care curge în rețea diferă de cea care intră în RCD, acesta va funcționa, scoțând sub tensiune camera. Intervalele de diferență potențială pot fi standard pentru un anumit tip de echipament sau pot avea un regulator de gamă pentru a seta o valoare arbitrară (desigur, cu o limitare rezonabilă). Dacă apare o scurgere pe linie (o persoană atinge un fir de fază sau o scădere a rezistenței izolației externe a cablului), suma vectorială a curentului de intrare și de ieșire va fi diferită. În acest sens, întreaga linie va fi scoasă din tensiune.
Deci, atunci când operăm echipamentul, putem identifica elementul principal în proiectarea acestuia - transformatorul de curent diferenţial. Este un miez cu o înfășurare. Designul prevede, de asemenea, testarea preliminară. Există un buton special pe corpul său pentru testarea dispozitivului. Principiul de funcționare al testului este o sarcină de scurgere creată artificial. Dacă totul este conectat corect și dispozitivul de curent rezidual în sine funcționează corect, atunci apăsarea butonului va deconecta ramura de alimentare.
