Co to jest RCD: urządzenie, zasada działania, istniejące typy i oznakowanie RCD

Każda sieć elektryczna musi mieć urządzenie zabezpieczające, ale nie każdy wie, czym jest RCD i jaka jest zasada jego działania. Dekodowanie skrótu wygląda następująco - ochronne urządzenie wyłączające.

To elektryczne urządzenie niskonapięciowe ma na celu wyłączenie chronionej części obwodu podczas tworzenia prądu różnicowego przekraczającego wartość znamionową dla tego urządzenia.

W naszym artykule postaramy się szczegółowo przeanalizować urządzenie i zasadę działania wyłącznika różnicowo-prądowego, rozważyć istniejące odmiany i dowiedzieć się, jakie informacje zawiera oznakowanie urządzeń różnicowoprądowych.

Cel urządzenia zabezpieczającego

Urządzenie uziemiające RCD jest przewodnikiem PE neutralnych obudów przewodzących lub części mechanizmów elektrycznych o rezystancji nie większej niż 4 omy.

Jeśli wystąpi prąd upływowy, te elementy wyposażenia mogą zostać zasilone energią, co stwarza zagrożenie dla życia ludzi i zwierząt w kontakcie z nimi, a także dla mienia jako całości.

Aby uchronić się przed odniesieniem obrażeń elektrycznych, należy wezwać urządzenia kontrolne. W przypadku wykrycia prądu upływu wyłączają napięcie.

Największe niebezpieczeństwo polega na tym, że takie naruszenia obwodu są niewidoczne, aw rzadkich przypadkach zauważalne, gdy dotkniesz urządzenia, możesz poczuć lekki porażenie prądem.

Głównym powodem tego zjawiska jest naruszenie warstwy izolacyjnej okablowania. Niekontrolowane procesy mogą powodować ogromne szkody, dlatego sprzęt ochronny zyskuje dużą popularność w środowisku domowym.

Wpływ sieci przewodzących na ciało ludzkie może przerodzić się w katastrofalne konsekwencje. Problem ten został rozwiązany za pomocą urządzeń sterujących RCD związanych z segmentem ochronnym.Podstawowe wymagania instalacyjne i użytkowe opisano w IEC 60364

Stosowanie wyłączników RCD jest najczęściej stosowane sieci jednofazowe z prądem przemiennym i uziemieniem linii neutralnej, a także ze wskaźnikami napięcia do 1 kW w formacie domowego zasilania.

Zaprojektuj RCD

Opcjonalne funkcje mechanizmu ochronnego pomogą zrozumieć zasadę działania wyłącznika różnicowoprądowego, a mianowicie odtwarzalną reakcję urządzenia na upływ prądu.

Kluczowe węzły robocze obejmują:

• czujnik różnicowy transformatora;
• element spustowy - mechanizm, który przerywa nieprawidłowo działający obwód elektryczny;
• przekaźnik elektromagnetyczny;
• jednostka sterująca.

Przeciwne uzwojenia są podłączone do czujnika - faza i zero. W normalnej pracy sieci te elementy półprzewodnikowe tworzą w rdzeniu strumienie magnetyczne, które mają względem siebie przeciwny kierunek. Z tego powodu strumień magnetyczny wynosi zero.

Transformator składa się z zamkniętego stalowego rdzenia, na którym są zużyte dwie cewki: pierwotna - podłączona do źródła prądu przemiennego, wtórna - podłączona do obciążenia. Ile razy transformator zwiększa napięcie prądu przemiennego, ile razy prąd maleje

Przekaźnik elektromagnetyczny jest podłączony do uzwojenia wtórnego uzwojenia w obwodzie magnetycznym transformatora. Jeśli sieć spełnia standardowe warunki działania, nie jest zaangażowana.

Kiedy nastąpi wyciek prądu, cała praca zmienia się dramatycznie. Przewody fazowe i neutralne zaczynają przepuszczać różne ilości prądu. Teraz wartość siły i kierunek strumieni magnetycznych na rdzeniu transformatora będą miały również inne parametry.

W zwojach wtórnych pojawia się prąd, a po osiągnięciu ustawionych wartości odtwarzane jest działanie przekaźnika elektromagnetycznego. Jest połączony z mechanizmem wyzwalającym. Ten pakiet we właściwym czasie reaguje i odłącza sieć elektryczną.

Zgodnie z wymogami bezpieczeństwa przeciwpożarowego kontrole różnicowego urządzenia zabezpieczającego są przeprowadzane regularnie, co najmniej raz w miesiącu. Aby to zrobić, urządzenie ma specjalny przycisk „TEST”

Jednostka testowa jest reprezentowana przez mechanizm oporowy - pewne obciążenie połączone z pominięciem czujnika różnicowego. Ten element symuluje upływ prądu, a tym samym sprawdza działanie urządzenia. Bardziej szczegółowo rozmawialiśmy o metodach weryfikacji. w tym artykule.

Zasada działania / działanie wyłącznika RCD jest następująca: doprowadzenie prądu z linii fazowej do rezystancji sterowania, a następnie do przewodu neutralnego, z pominięciem czujnika.

W ten sposób tworzone są warunki różnych wskaźników prądu na wejściu i wyjściu urządzenia. Ta nierównowaga powinna prowadzić do uruchomienia węzła zamykania.

W zależności od twórców urządzenie obwodów może się różnić, jednak zasada zastosowana w działaniu RCD będzie identyczna dla wszystkich modeli.

Zasada działania mechanizmu ochronnego

Zastanów się, dlaczego musisz użyć RCD. Działanie urządzenia zabezpieczającego oparte jest na metodzie pomiarowej.

Parametry wejściowe i wyjściowe prądów przepływających przez transformator są rejestrowane. Jeśli pierwsza wartość jest większa od drugiej, oznacza to, że w obwodzie występuje upływ prądu, a urządzenie odtwarza wyłączenie. Jeśli parametry są identyczne, urządzenie nie działa.

W układzie dwuprzewodowym urządzenie różnicowe nie działa, jeśli prąd o tej samej sile przechodzi przez przewody fazowe i neutralne. Jeśli występują różnice w tych wartościach, wówczas uszkodzenie izolacji i mechanizm ochronny w sieci spowoduje wyłączenie uszkodzonego obszaru

Aby lepiej zrozumieć, zastanów się, jak RCD będzie działać w domowej rozdzielnicy z systemem dwubiegunowym.

Dwuprzewodowy przewód wejściowy (faza i zero) jest podłączony do górnych listew zaciskowych.Faza i zero są podłączone do dolnych listew zaciskowych, umieszczonych w miejscu obciążenia, na przykład do gniazdka elektrycznego kotła lub czajnika elektrycznego. Uziemienie ochronne urządzenia zostanie wykonane kablem, z pominięciem RCD.

W standardowym trybie pracy ruch elektronów odbywa się wzdłuż fazy linii od kabla wejściowego do grzejnika elektrycznego kotła / czajnika, przepływającego przez różnicowe urządzenie zabezpieczające. Jednak wracają na ziemię ponownie przez RCD, jednak wzdłuż linii neutralnej.

Jeśli dana osoba dotknie przypadku urządzenia przewodzącego, na którym pojawił się potencjał z powodu awarii, w tej sytuacji przeciek prądu przejdzie przez ciało ludzkie, na które urządzenie reaguje prawie natychmiast, wyłączając system zasilania

Na przykład w elemencie grzejnym urządzenia izolacja została uszkodzona. Tak więc, przez wodę w środku, prąd częściowo zostanie przepuszczony przez obudowę, a następnie trafi do ziemi poprzez okablowanie urządzenia ochronnego.

Prąd resztkowy powróci w linii neutralnej przez RCD. Jednak jego siła zmniejszy się o ilość wycieku w porównaniu do napływu.

Różnicę wskaźników oblicza transformator różnicowy. Jeśli liczba jest większa niż dozwolona, ​​urządzenie natychmiast reaguje i przerywa obwód.

W naszym drugim artykule przedstawiliśmy zalecenia dotyczące prawidłowego wybierania i łączenia. RCD dla kotła.

Celowość korzystania z RCD

Zastanów się, dlaczego konieczne jest użycie wyłącznika różnicowoprądowego i przed jakim negatywnym czynnikiem wpływu urządzenie zapewnia ochronę.

Po pierwsze - fazowe zamknięcie korpusu elektrotechniki. Zasadniczo obszary problemowe obejmują elementy grzejne grzejników i pralek. Warto zauważyć, że awaria powstaje tylko wtedy, gdy część wytwarzająca ciepło jest ogrzewana przez prąd.

Również przy nieprawidłowym podłączeniu przewodów. Na przykład, jeśli używa się skrętów bez skrzynki zaciskowej, które następnie są wpuszczane w ścianę i pokryte warstwą tynku. Ponieważ powierzchnia ma wysoką wilgotność, ten skręt będzie rozpadem, który wycieknie do ściany.

W takim przypadku różnicowy mechanizm ochronny będzie stale odłączał napięcie od linii, aż sekcja całkowicie wyschnie lub do momentu ponownego podłączenia modułu przyłączeniowego.

Automatyczna ochrona jest skutecznie stosowana w życiu codziennym: w grupach elektrycznych do łazienki, kuchni i gniazd, z dużą liczbą zasilanych urządzeń. Idealny, gdy takie urządzenia są instalowane w każdej grupie gniazd

Zakres urządzeń pomiarowych jest dość zróżnicowany - od budynków użyteczności publicznej po duże przedsiębiorstwa. Są one wyposażone w struktury i obwody elektryczne przeznaczone do odbioru i dystrybucji: osłony w budynkach mieszkalnych, systemy zasilania na indywidualne zużycie itp. Najważniejsze, że to prawda wybierz RCD według mocy.

Rodzaje urządzeń i ich klasyfikacja

Firmy rozwijające się oferują swoim produktom różnorodne możliwości, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu pożądanego typu wyłącznika różnicowoprądowego, w zależności od konkretnych warunków pracy sieci elektrycznej.

Aby zwykły konsument mógł wybrać niezbędne ochronne urządzenie wyłączające spośród różnych oferowanych modeli, stworzono system klasyfikacji oparty na następujących cechach:

• zasada spustu;
• rodzaj prądu różnicowego;
• opóźnienie czasowe wyzwalającego prądu różnicowego;
• liczba biegunów;
• metoda instalacji.

Następnie rozważymy bardziej szczegółowo każdą z tych klasyfikacji.

Klasyfikacja # 1 - metoda włączenia

Istnieją tylko dwie metody przełączania - elektromechaniczna i elektroniczna. W pierwszym przypadku urządzenie wyłączy zasilanie uszkodzonej linii, niezależnie od napięcia sieciowego. Głównym ciałem roboczym jest toroidalny rdzeń z uzwojeniami.

Gdy powstaje wyciek, w obwodzie wtórnym generowane jest napięcie w celu aktywacji przekaźnika polaryzacyjnego, co prowadzi do aktywacji mechanizmu wyłączającego.

Urządzenia elektromechaniczne nie wymagają zewnętrznego napięcia. Źródłem ich działania jest prąd różnicowy na linii zwarcia.

Działanie aparatu z elektronicznym wypełnieniem zależy całkowicie od dodatkowego napięcia, tj. wymagane zasilanie zewnętrzne. Tutaj ciałem roboczym jest płytka elektroniczna ze wzmacniaczem.

Wewnątrz takiego mechanizmu nie ma żadnych dodatkowych źródeł, które gromadzą energię, dlatego do sterowania obwodem wykorzystywana jest energia z obwodu zewnętrznego, a jeśli nie będzie napięcia, urządzenie nie zerwie obwodu.

Określanie rodzaju urządzenia: przylutuj dwa przewody do zacisków baterii AA. Włącz RCD i podłącz do wejścia modułu ochronnego, a następnie do wyjścia. Linie są połączone na jednym biegunie. Jeśli urządzenie się wyłączy - oznacza to, że przedstawiony jest typ elektromechaniczny, jeśli nie - elektroniczny

Przykład działania elektronicznego wyłącznika różnicowoprądowego zainstalowanego na linii z gniazdem, z którego zasila się kuchenkę mikrofalową: przerwano fazę zerową, dodatkowo w tym samym okresie powstaje awaria okablowania obwodu mikrofalowego, a faza jest zwarta do obudowy, tj. pojawia się na nim niebezpieczny potencjał.

Jeśli dotkniesz pieca, elektroniczny typ zabezpieczenia nie zostanie aktywowany, ponieważ brak zasilania sieciowego. Właśnie z powodu zawodności w porównaniu z elektromechanicznym analogiem urządzenie to uzyskało mniejszą dystrybucję.

Klasyfikacja # 2 - według rodzaju prądu upływu

Wszystkie modele wyprodukowanych automatów bezpieczeństwa są dodatkowo podzielone przez prąd obciążenia przechodzącego przez urządzenie. Obsługują napięcie danego formatu fali.

W przypadku wszystkich urządzeń i w paszporcie rejestrowana jest wartość nominalna napięcia roboczego. Ten parametr powinien odpowiadać zakresowi prądu znamionowego elektrotechniki.

Typ głośnika zostanie aktywowany, gdy chwilowe napięcie upływowe wystąpi w obwodzie kontrolowanym lub gdy nastąpi falowanie. Urządzenia te są oznaczone napisem „AC” lub znakiem symbolicznym „~”.

Najbardziej odpowiednim współczynnikiem kształtu do użytku domowego jest UZO-AS. Model jest najtańszym z urządzeń o podobnej akcji. W paszporcie elektrotechniki producenci często wskazują konkretny model wyłącznika nadającego się do tego produktu

Typ A jest wyzwalany przez chwilowe wytworzenie przemiennego lub tętniącego prądu przebicia w obwodzie kontrolowanym lub gdy powoli rosną.

Taki mechanizm można zastosować w dowolnych przedstawionych sytuacjach. Skrót „A” lub symbol jest umieszczony na obudowie maszyny, jak na obrazie graficznym w prostokącie .

Najczęściej typ A jest podłączony do obwodu, w którym regulacja obciążenia jest odtwarzana przez odcięcie górnej części sinusoidy, na przykład poprzez dostosowanie prędkości ruchów obrotowych silnika za pomocą konwertera tyrystorowego.

Koszt modelu A jest kilka razy droższy w porównaniu do głośników, ponieważ tutaj dodatkowo monitorowane jest napięcie stałe powstające w technologii przekształtników mocy

RCD podgatunku B skutecznie odtwarza reakcję w podrzędnym obwodzie elektrycznym stałego, przemiennego lub przekształconego (rektyfikowanego) prądu upływu.

Jest to drogi sprzęt przeznaczony do obiektów przemysłowych. W warunkach domowych nie mają zastosowania.

Prezentowane urządzenia zabezpieczające przed zamknięciem typu A, B i AC są zaprojektowane na czas aktywacji 0,02-0,03 s.

Klasyfikacja # 3 - według rodzaju opóźnienia czasowego

Ta klasyfikacja sugeruje różnicę w dwóch typach: S i G. Automatyczne zabezpieczenie typu S można scharakteryzować poprzez selektywną reakcję formatu. Opóźnienie czasu ekspozycji odpowiada zakresowi 0,15-0,5 s.Wskazane jest, aby wybrać w przypadku grupowego połączenia RCD.

Schemat deski rozdzielczej z dwiema grupami obciążeń, do której podłączone są dwa różne rodzaje urządzeń ochronnych: AC lub A i S

Zgodnie ze schematem dwie grupy obciążeń są umieszczone w osłonie w postaci gniazd nr 1 i nr 2, do których są podłączone wyłączniki RCD typu A, a drugi wyłącznik jest podłączony do wejścia do pomieszczenia.

Jeżeli awaria wystąpi w jednej wiązce, urządzenie wejściowe jest aktywowane tylko wtedy, gdy urządzenie zbiorcze nie spełnia swojej funkcji i nie odłącza uszkodzonej sekcji.

Selektywność aktywacji obwodu otwartego można wykonać inną metodą - za pomocą ustawień prądu upływu. Ta metoda otrzymała największą dystrybucję.

Układ deski rozdzielczej z dwiema grupami obciążeń, w którym połączone są dwa różne rodzaje urządzeń ochronnych: głośniki z ustawieniem awarii i drugi A, ale o dużej wartości

Weźmy podobny poprzedni obwód i zmodyfikujmy go w taki sposób: wybieramy automat typu AC tylko z różnicową wartością zadaną 0,03 A, a na wejściu będzie podobne urządzenie tylko 0,1 A.

Zdarzają się sytuacje, w których prąd różnicowy w obwodzie uszkodzenia przekracza nominalne ustawienia dwóch urządzeń zabezpieczających. W pierwszym obwodzie selektywność nie zostanie naruszona, aw drugim prąd odcięcia może być dostarczony przez dowolne podłączone urządzenie.

Aparat o współczynniku kształtu G jest również reprezentowany przez selektywną zasadę działania i ma czas otwarcia migawki 0,06-0,08 s. Wszystkie opisane gatunki selektywne są zaprojektowane do działania prądów ekstremalnych - do 15 kA.

Niektóre modele RCD mają system regulacji wartości zadanej dyfuzji, inne nie mają takiej możliwości. Jednak do celów domowych odpowiedni jest drugi przykład wykonania.

Aktualny limit jest ważnym parametrem z wyboru, ponieważ Właśnie z tego powodu zapewnione jest bezpieczeństwo.

Na przykład w pomieszczeniach o wysokiej wilgotności zasilanie urządzeń elektrycznych odbywa się poprzez podłączenie urządzeń odłączających do obwodu o wartości 0,01 A. Dla standardowych warunków życia - 0,03 A.

Do organizacji bezpieczeństwa przeciwpożarowego budynków - 0,1-0,3 A. Zalecamy przeczytanie wskazówek na temat wybór ochrony przeciwpożarowej RCD i zawiłości jego instalacji.

Klasyfikacja # 4 - według liczby biegunów

Ze względu na fakt, że urządzenie automatyczne działa na zasadzie porównywania wartości przepływającego przez nie prądu, liczba biegunów w maszynie będzie identyczna z liczbą linii przewodzących.

Bipolarny RCD jest oznaczony jako 2P. Jest on zawarty w obwodzie jednofazowym, aby zapewnić ochronę ludzi i zapobiec możliwym przyczynom pożaru.

Oznaczenie czterobiegunowego UZO - 4P. Są przeznaczone do pracy w sieci z trzema fazami. Możliwa jest również kombinacja instalacji, na przykład czterobiegunowe urządzenie jest włożone do sieci dwuprzewodowej.

Nie uświadczy to jednak pełnego potencjału urządzenia, co jest niekorzystne ekonomicznie.

Podczas instalowania wyłącznika warto wziąć pod uwagę prawdopodobieństwo, że prąd obciążenia może przekroczyć maksymalne wartości robocze urządzenia. Dlatego dodatkowo instalowany jest dodatkowy wyłącznik o napięciu znamionowym nie większym niż prąd roboczy systemu bezpieczeństwa

Klasyfikacja # 5 - według metody instalacji

Ponieważ różnicowe urządzenia ochronne są wdrażane w różnych przypadkach, mogą być używane jako stacjonarne lub przenośne.

W drugim przypadku aparat jest wyposażony w przedłużacz. Urządzenia do montażu na szynie DIN zamontowany w panelu elektrycznymktóry znajduje się na korytarzu lub w mieszkaniu.

Istnieją również opcje wykonania formularza Gniazdo RCD i wtyczkę RCD. Zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku każde urządzenie elektryczne podłączone za pomocą takiego mechanizmu nie stwarza zagrożenia dla człowieka w przypadku jego uszkodzenia.

Pełne dekodowanie wartości znakowania

Bez wątpienia nazwa firmy deweloperskiej znajduje się na obudowie urządzenia. Poniżej znajduje się znormalizowane oznakowanie z numerem seryjnym.

Do odszyfrowania skrótu użyjemy takiego przykładu [F] [X] 00 [X] - [XX]:

• [F] - urządzenie zabezpieczające;
• [X] - format wykonania;
• 00 - cyfrowe lub alfanumeryczne oznaczenia serii;
• [X] - liczba biegunów: 2 lub 4;
• [XX] - charakterystyka zgodnie z rodzajem prądu upływu: AC, A i B.

Wskazane zostaną również parametry nominalne urządzenia, na które należy zwrócić szczególną uwagę przy wyborze.

Dekodowanie skrótu: 1 - marka; 2 - typ urządzenia; 3 - widok selektywny; 4 - zgodność z normami europejskimi; 5 - znamionowy prąd roboczy i ustawienie; 6 - maksymalne przemienne napięcie robocze; 7 - prąd znamionowy, który urządzenie może wytrzymać; 8 - włączanie i wyłączanie różnicowe; 9 - obwód elektryczny; 10 - ręczna kontrola wydajności; 11 - zaznaczenie pozycji przełącznika

Maksymalne parametry, dla których zaprojektowane są urządzenia, obejmują: napięcie Unobecny W, różnicowa wartość prądu obwodu otwartego IΔnmożliwość włączania i wyłączania Im zdolność przełączania obwodu Icn.

Główne wartości znakowania należy ustawić tak, aby pozostały widoczne po instalacji. Niektóre parametry można zastosować z boku lub z tyłu, widoczne tylko przed instalacją produktu.

Wyjścia przeznaczone wyłącznie do podłączenia przewodu neutralnego są oznaczone symbolem łacińskim „N.„. Odłączony tryb RCD jest oznaczony symbolem „Och„(Okrąg), w zestawie - krótki pionowy pasek”Ja».

Nie każdy produkt ma optymalną temperaturę otoczenia. W modelach, w których znajduje się symbol - oznacza to, że zakres trybu pracy wynosi od -25 do + 40 ° C, jeżeli nie ma oznaczeń, mamy na myśli standardowe wskaźniki od -5 do +40 ° C.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Materiał wideo ze szczegółowym przeglądem wszystkich elementów składowych mechanizmów ochrony przeglądu, ich celu i zasady interakcji między sobą:

Opis wszystkich typów wyłączników, a także wskazówki, jak dokonać wyboru:

Odpowiedź na odwieczne pytanie, co wybrać - na maszynie różnicowej lub na sekretach instalacyjnych RCD +:

Zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych jest opłacalnym i prawidłowym rozwiązaniem nie tylko z punktu widzenia ekonomii, ale także z punktu widzenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego i ochrony ludzi.

Zaleca się zmaksymalizować swój potencjał w warunkach domowych, instalując na wszystkich grupach inżynierii elektrycznej, aby zapewnić całkowitą izolację od skutków elektryczności.

Czy masz pytania dotyczące zasady działania lub klasyfikacji wyłączników różnicowoprądowych? A może chcesz uzupełnić materiał o przydatne informacje? Napisz wyjaśnienia w sekcji komentarzy, zadawaj pytania - eksperci i kompetentni odwiedzający naszą stronę postarają się odpowiedzieć tak szczegółowo, jak to możliwe.