Zaščitni izklop je še posebej pomemben, kadar se v hiši uporablja veliko število različnih električnih naprav. V tem članku si bomo ogledali naprave zaščitni izklop, ki se priporočajo in uporabljajo pri gradnji zasebnih hiš. Prikazan bo diagram naprave za diferenčni tok. Oglejmo si vprašanje, kaj in kdaj uporabiti - RCD ali diferencialno avtomatsko napravo (diferencialni avtomat). Poleg tega bomo izvedeli glavne razlike med zaščitnimi stikali na diferenčni tok.
Vrste odklopnikov
Pomemben korak v organizaciji električne varnosti so zaščitne električne naprave ali, kot jih pogosteje imenujemo, avtomatske naprave. Običajno jih lahko razdelimo na tri vrste:
- avtomatska stikala (AB);
- diferencialne naprave za izklop (RCD);
- diferencialnih odklopnikov (DAB).
Slika 1. Odklopnik
Slika 2. Naprava na diferenčni tok (RCD)
Slika 3. Diferencial varovalka(DAV)
Načelo delovanja naprav na diferenčni tok
Avtomatska stikala (AB), glej sliko 1, so nameščeni za zaščito električne napeljave pred prevelikimi tokovi in električnih porabnikov pred kratkimi stiki. Prekomerni tok vodi do segrevanja prevodnika, kar povzroči požar ožičenja in njegovo odpoved.
Načelo delovanja naprave za diferenčni tok (RCD).(slika 2). Vgradimo ga za zaščito pred električnim udarom v primeru okvare izolacije opreme in napeljave. RCD nas bo zaščitil, tudi če se dotaknemo odprtih, neizoliranih delov napeljave ali opreme, ki je pod napetostjo 220 V, in bo preprečil nastanek požara, če je napeljava okvarjena.
Če se pojavi tokovna razlika, RCD izklopi napajanje. RCD je treba izbrati na podlagi dveh parametrov: občutljivosti in nazivnega toka. Običajno je za domače namene izbran RCD z občutljivostjo 300 mA. Nazivni tok je izbran glede na skupno moč električnih porabnikov in mora biti enak ali za red velikosti nižji od nazivnega toka vhodnega odklopnika (AB), ker RCD ne ščiti pred kratkimi stiki in prevelikim tokom. Naprava za diferenčni tok (RCD) je običajno nameščena v tokokrogu za števcem, da zaščiti vse ožičenje v hiši, glejte sl. 4, 5. V skladu s sodobnimi standardi je namestitev RCD obvezna.
riž. 4. Diagram povezave RCD
riž. 5 Namestitveni diagram za napajanje hiše z uporabo RCD
1 - šk distribucijski tok; 2 - nevtralen; 3 - š ozemljitev ina; 4 - f aza; 5 - RCD; 6 - av tomatsko stikalo; 7 - strpotrošniška prehrana.
Diferencialni odklopniki (DAB) združujejo funkcije RCD in AV. Vezje diferencialnega odklopnika temelji na zaščiti tokokrogov pred kratkimi stiki in preobremenitvami ter zaščiti ljudi pred električnim udarom pri dotiku delov pod napetostjo, glejte sliko 10. 6.
riž. 6. Shema delovanja DAV
Te naprave se pogosto uporabljajo v gospodinjskih električnih omrežjih (220/380 V) in v omrežjih vtičnic. Diferencialni odklopnik je sestavljen iz hitrega odklopnika in naprave za preostali tok, ki se odziva na razliko v tokovih v smeri naprej in nazaj.
Načelo delovanja diferencialnega stroja.Če izolacija električne napeljave ni poškodovana in ni stika človeka z deli pod napetostjo, potem v omrežju ni toka uhajanja. To pomeni, da so tokovi v obremenitvenih vodnikih naprej in nazaj (faza-nič) enaki. Ti tokovi inducirajo enake, a nasprotno usmerjene magnetne tokove v magnetnem jedru tokovnega transformatorja DAV. Zaradi tega je tok v sekundarnem navitju enak nič in ne sproži občutljivega elementa - magnetoelektričnega zapaha.
Ko na primer pride do puščanja: ko se oseba dotakne faznega vodnika, se poruši ravnovesje tokov in magnetnih fluksov, v sekundarnem navitju se pojavi neuravnoteženi tok, ki sproži magnetoelektrični zapah, ta pa deluje na sprožilni mehanizem stroj s kontaktnim sistemom.
Za izvajanje rednega spremljanja delovanja RCD in DAV je na voljo preskusno vezje. Ko pritisnete gumb "Test", se umetno ustvari sprožilni diferenčni tok. Aktiviranje zaščitnih naprav pomeni, da je na splošno v dobrem stanju.
Izbira odklopnika
Zdaj pa se odločimo, v katerem primeru in kateremu odklopniku dati prednost:
- Za zaščito napeljave svetlobnega omrežja, iz katerega se napajajo vse naše svetilke, izberemo avtomatske odklopnike (AB) z delovni tokovi 16 A.
- Omrežje vtičnic v hiši, ki se uporablja za vklop likalnikov, namizne svetilke, TV, računalnik itd., morajo biti zaščiteni z odklopniki z diferencialno zaščito (DAB).
- Za vtičnično omrežje izberemo DAV z delovnim tokom 25 A in diferenčni tok izklop 30 mA.
- Za priključitev klimatske naprave v hiši, pomivalni stroj, električne pečice, mikrovalovne pečice in drugi zmogljivi aparati, ki so nam tako potrebni v vsakdanjem življenju, zahtevajo svojo individualno vtičnico in s tem svoj odklopnik z diferencialno zaščito. Na primer, za priključitev električne peči z močjo 6 kW je potreben diferencialni odklopnik z izklopnimi tokovi 32 in 30 mA.
Biti pozoren, da morajo vse vtičnice imeti ozemljitveni kontakt. Priporočam, da električno opremo, kot je brusilni stroj, priključite na odklopnik. Ker je celotno omrežje v naši hiši 220 V, izberemo navedene odklopnike za ustrezno napetost.
Pogovorimo se o odklopniku, ki mora biti iz varnostnih razlogov nameščen na vhodu. Če smo vse vtičnice zaščitili z odklopniki z diferenčno zaščito, potem na vhod vgradimo odklopnik (AB) z nazivnim tokom določene Tehnične specifikacije in enovrstični diagram projekta "Električna oprema stanovanjske stavbe".
Možno pa je po vhodnem odklopniku (AB) namestiti napravo za diferenčni tok (RCD) z diferenčnim zaščitnim tokom 300 mA. Glej sliko 5 za tak povezovalni diagram. Če se odločimo za to varovalno varianto, potem nam le-ta ne zavezuje vgradnje diferencialnih odklopnikov za izhodno omrežje, ampak preprosto vgradimo avtomatski odklopnik (AB), glej isto sliko. 5. Ta shema je sprejemljiva, če imamo samo eno vtičnico s številnimi vtičnicami. Povsem neracionalno pa je, če imamo več neodvisnih sprejemnikov priključenih v posamezne vtičnice.
Na primer: Na ohišju pušča tok pralni stroj in se ga pomotoma dotaknete. Diferencialna zaščita bo takoj delovala in DAV pralnega stroja se bo izklopil. Ne bo vam težko prepoznati in odpraviti vzroka. Predstavljajte si, koliko dela morate opraviti, da najdete razlog za sprožitev RCD na vhodu.
Rad bi povedal, da je na sodobnem trgu odklopnikov in RCD zelo velik izbor naprav, tako domačih kot tujih. Upoštevati je treba, da se izdelki domače proizvodnje zelo razlikujejo splošne dimenzije, možnost trenutne regulacije, nižja cena, življenjska doba do Življenjski pogoji skoraj enako.
Tabela 1. Primerjava stroškov odklopnikov
Zaključek
Torej, v članku smo razpravljali o vprašanjih električne varnosti. Še posebej aktualne so postale, ko je v naš dom vstopilo ogromno električnih aparatov, zabavne elektronike in računalnikov. Ožičenje je zelo visoka obremenitev in potreben je varnostni izklop. Sodobna tehnologija zelo drago in zahtevno glede kakovosti omrežij. Zato ne smete varčevati z zaščitnimi ukrepi, saj stroški RCD niso sorazmerni s stroški opreme v vašem domu, še bolj pa s stroški človeškega življenja.
Opomba: Cene veljajo za leto 2009.
Naprave za diferenčni tok rešijo osebo pred električnimi poškodbami tako, da odstranijo napetost iz električne napeljave, ko se skozi njo pojavijo uhajajoči tokovi. Nevidne in nenadzorovane kršitve izolacijskega sloja lahko povzročijo ogromno škodo našim življenjem in lastnini. Zato tovrstne zaščite postopoma pridobivajo vse večjo priljubljenost med prebivalstvom.
Proizvajalci proizvajajo precej velik izbor teh naprav in jim zagotavljajo različne električne lastnosti, ki omogočajo optimalno izbiro naprav za posebne pogoje delovanja posamezne električne napeljave.
Delovanje RCD na elektronskih komponentah je odvisno od prisotnosti napetosti v omrežju. Za izklop je potrebno napajanje logičnega vezja z vgrajenim ojačevalnikom. Zaradi tega se takšne naprave štejejo za manj zanesljive: praviloma ne bodo mogle izpolniti svojih zaščitnih funkcij v primeru ničelnega preloma, ko je fazni potencial prešel skozi človeško telo.
Ta možnost je prikazana na sliki: napajalnik ne prejme omrežne napetosti, faza pa prehaja skozi razpad izolacije na telo pralnega stroja skozi žrtev na tla. Zaščitne funkcije ni mogoče izvesti zaradi oblikovne značilnosti napravo.
Elektromehanski RCD se sprožijo neposredno z uhajajočim tokom, pri čemer ne uporabljajo električne energije napajalnega omrežja, temveč potencial predhodno napolnjene mehanske vzmeti. Zato, če pride do podobne situacije, opravljajo svojo zaščitno funkcijo.
Slika prikazuje najtežji primer za delovanje elektromehanskega RCD, priključenega na dvožilno vezje.
V začetnem trenutku okvare bo uhajajoči tok šel skozi človeško telo, vendar bo po kratkem času, ki je potreben za delovanje elektromehanske naprave, fazni potencial odstranjen iz vezja.
Ker je to časovno obdobje krajše od obdobja nastanka srčne fibrilacije, lahko domnevamo, da je zaščitna funkcija elektromehanskega RCD v tem primeru izpolnjena.
Povsem naravno je, da če je v obravnavanih primerih telo pralnega stroja priključeno na PE vodnik, potem:
tudi elektronsko vezje praviloma ne bo delovalo;
elektromehanska naprava bo v trenutku preboja izolacije izklopila fazo in s tem popolnoma preprečila prehod toka skozi človeško telo.
UZO-D
Upoštevajte, da je bil pri opisu možnosti izklopa tokov uhajanja z elektronskimi RCD dodatek "praviloma". To je razloženo z dejstvom, da so zdaj proizvajalci upoštevali pomanjkljivosti prejšnjih modelov in začeli proizvodnjo naprav z napajalniki, ki zagotavljajo delovanje naprave, ko je napetost odstranjena iz nje.
Takšni RCD so označeni s črko "D" in označeni z "UZO-D". Lahko izklopijo napetost, ko ni toka:
z nastavljenim časovnim zamikom;
ali brez njega.
Hkrati so obdarjeni s sposobnostjo:
izvajanje samodejnega ponovnega vklopa (AR) vezja pod obremenitvijo, ko se napetost vrne;
prepoved samodejnega ponovnega zapiranja.
RCD-D je lahko opremljen s selektivnimi pogoji delovanja, potrebnimi za naprave, ki uporabljajo avtomatsko preklopno stikalo (ATS), ko izgine glavni napajalni vod. Takšne naprave so označene s črkama S in G.
Razlikujejo se po dolžini zakasnitve odziva. RCD-D tip S ima daljši čas kot tip G.
Tabela standardnih vrednosti časov izklopa in ne-izklopa med delovanjem RCD zaradi pojava diferenčnega toka po GOST P 51326.1-99 je prikazana na sliki.
Za primerjavo teh vrednosti lahko uporabite grafe, ustvarjene za RCD splošnega tipa z izklopom preostalega toka 30 mA in tip S - 100 mA.
Naprave tipa G delujejo z odzivnim časom približno 0,06÷0,08 sekunde.
Vrsta RCD in S in G omogočata zagotavljanje načela selektivnosti za oblikovanje kaskadnih zaščitnih vezij z nesprejemljivimi tokovi uhajanja in ustvarjanje algoritma za določeno čakalno vrsto za odklop porabnikov.
Drugi način za zagotovitev selektivnega delovanja takšnih naprav je izbira ali prilagoditev nastavitve diferencialnega elementa.
Tok obremenitve, ki poteka skozi RCD
Na ohišju vsake naprave in v tehnični dokumentaciji je navedena vrednost nazivnega obratovalnega toka naprave in zaščitenih porabnikov, po kateri je izbrana zasnova. Ta numerični izraz vedno ustreza številu nazivnih tokov električne opreme.
Vsak RCD je izdelan za obdelavo toka določene oblike vibracij. Da bi označili to lastnost, črke in/ali grafične podobe vrsto naprave.
RCD tipa A in AC se odzivata tako na počasno povečanje diferenčnega toka kot na hitro, nenadno spremembo v njem. Poleg tega je tip zvočnika najprimernejši za uporabo v običajnih gospodinjskih pogojih, saj je zasnovan za zaščito porabnikov, ki se napajajo z izmeničnimi sinusnimi harmoniki.
Naprave tipa A se uporabljajo v tistih tokokrogih, kjer se obremenitev prilagodi z odrezavanjem dela sinusoide, na primer s spreminjanjem hitrosti vrtenja elektromotorjev s tiristorskimi ali triak pretvorniki napetosti.
Naprave tipa B delujejo učinkovito tam, kjer se uporablja električna oprema, ki zahteva uporabo tokov različnih oblik. Najpogosteje so nameščeni v industrijski proizvodnji in v laboratorijih.
Opozoriti je treba, da v Zadnja letaŠtevilo električnih naprav z breztransformatorskim napajanjem se je močno povečalo. Skoraj vsi osebni računalniki, televizorji, videorekorderji imajo impulzni bloki napajanje so vsi najnovejši modeli električnih orodij opremljeni s tiristorskimi regulatorji brez izolacijskega transformatorja. Široko se uporabljajo različne svetilke s tiristorskimi zatemnilniki.
To pomeni, da se je verjetnost uhajanja pulzirajočega enosmernega toka in s tem poškodbe osebe znatno povečala, kar je bila osnova za uvedbo RCD tipa A v široko prakso v evropskih državah v skladu z zahtevami električnih standardov je v zadnjih nekaj letih prišlo do široke zamenjave RCD tipa AC s tipom A.
Naprava na diferenčni tok je priključena na delovanje skupaj z odklopnikom za zaščito pred prevelikim tokom. Pri izbiri njihovih ocen je treba upoštevati dejstvo, da je stroj opremljen s funkcijami termičnega sproščanja in elektromagneta za zaustavitev.
Pri tokovih, ki do 30% presegajo nazivne vrednosti odklopnika, deluje samo toplotna sprostitev, vendar z zakasnitvijo izklopa približno eno uro. Ves ta čas bo RCD izpostavljen prekomerni obremenitvi in lahko izgori. Zaradi tega je priporočljivo uporabiti njegovo ime, ki je za eno vrednost večje od vrednosti stroja.
Tržniki proizvajalcev so za oglaševalske namene začeli zagotavljati RCD s funkcijo zaščite povezanih električni diagram pred preobremenitvami in prekomernimi tokovi kratkega stika. Vendar mora električar razumeti, da gre za drugo napravo, imenovano diferencialni odklopnik.
Nastavitev diferencialnih elementov
Izbira RCD na podlagi omejitve toka uhajanja je pomembna, ker zagotavlja varnostne pogoje. Naprave, ki delujejo v vlažnih prostorih, morajo biti priključene na zaščitne naprave na diferenčni tok, nastavljene na 10 mA. Za stanovanjska okolja zadostuje izbira 30 mA.
Zaščita objektov pred požarom zaradi motenj izolacije električne napeljave je zagotovljena z delovanjem diferenčnega elementa, nastavljenega na 100 ali 300 mA, odvisno od izvedbe in materialov objekta.
Vse naprave RCD lahko razdelimo v 2 pogojni skupini:
1. imeti možnost prilagajanja nastavitve ohišja diferenciala;
2. brez nastavitev.
Naprave prve skupine je mogoče prilagoditi:
diskretno;
Vendar regulacija delovanja diferencialnih elementov za gospodinjske aparate ni potrebna. Izvaja se za reševanje težav posebnih električnih instalacij.
Število polov
Ker RCD deluje tako, da primerja tokove, ki tečejo skozi diferencialni element, število polov naprave sovpada s številom vodnikov, ki nosijo tok.
V nekaterih primerih lahko uporabite štiripolno napravo za diferenčni tok za delovanje v dvožilnem ali trižilnem omrežju. V tem primeru bo treba pustiti proste fazne stebre v rezervi. Naprava bo opravljala svoje funkcije in ne uresničevala lastnih zmogljivosti v celoti, ampak delno, kar je ekonomsko nedonosno.
Ta metoda se uporablja za nujno zamenjavo pokvarjene naprave ali pri namestitvi enofaznega omrežja, ki bo kmalu pretvorjeno v trifazno delovanje.
Način vgradnje RCD so izdelani v različnih ohišjih za trajno vgradnjo v električno napeljavo ali z možnostjo uporabe kot prenosna naprava opremljena s gibljivim podaljškom.
Vgrajene so naprave z montažo na din-letev električne plošče ki se nahaja v vhodu ali stanovanju.
Stenska vtičnica RCD zagotavlja varnost ljudi pri uporabi katere koli električne naprave, ki je nanjo priključena.
RCD vtič, povezan z žico na eno problematično napravo, jo ščiti pri uporabi na mestih z drugačnimi okoljskimi pogoji.
Nazivna napetost
Naprave za preostali tok, ki se uporabljajo v enofaznem omrežju, se proizvajajo za delovno napetost 230 voltov, v trifaznem omrežju pa 400.
Dodatne funkcije
Sposobnost RCD, da zaščiti osebo pred vplivom električni tok Nenehno izboljšujejo proizvajalci. Tem napravam dajejo vedno več zmožnosti, nanje povezujejo dodatne elemente in dodatke ter ustvarjajo ohišja z različnimi stopnjami zaščite pred vplivi okolja.
Znane so na primer naprave, ki so odporne na udarne napetosti zaradi delovanja vgrajenega varistorja in takšne, ki v takih situacijah prekinejo uhajajoče tokove.
Okrajšava RCD je ustvarjena iz besedne zveze "Naprava za preostali tok", ki določa namen naprave, ki je odstraniti napetost iz tokokroga, ki je nanj priključen, v primeru naključnih okvar izolacije in nastajanja tokov uhajanja skozi njih.
Načelo delovanja
Za delovanje RCD se uporablja princip primerjave tokov, ki vstopajo in izstopajo iz nadzorovanega dela vezja, ki temelji na diferencialnem transformatorju, ki pretvori primarne vrednosti vsakega vektorja v sekundarne vrednosti, ki so strogo sorazmerne v kotu in smeri za geometrijske dodatek.
Primerjalno metodo lahko predstavljajo navadne tehtnice ali tehtnica.
Ko je ravnovesje ohranjeno, vse deluje normalno, ko pa je porušeno, se kvalitativno stanje celotnega sistema spremeni.
V enofaznem vezju se primerjata vektor faznega toka, ki se približuje merilnemu elementu, in vektor ničelnega toka, ki ga zapušča. V normalnih pogojih delovanja z zanesljivo nepoškodovano izolacijo sta enaka in se med seboj uravnotežita. Ko pride do napake v vezju in se pojavi tok uhajanja, se ravnotežje med obravnavanimi vektorji poruši zaradi njegove vrednosti, ki jo izmeri eno od navitij transformatorja in prenese v logični blok.
Primerjava tokov v trifaznem vezju poteka po istem principu, le tokovi vseh treh faz se prenašajo skozi diferencialni transformator in na podlagi njihove primerjave se ustvari neuravnoteženost. Pri normalnem delovanju se med geometrijskim seštevanjem tokovi treh faz izravnajo in če je izolacija katerekoli faze poškodovana, pride v njej do uhajalnega toka. Njegova vrednost je določena s seštevkom vektorjev v transformatorju.
Strukturna shema
Delovanje naprave na diferenčni tok je mogoče blok za blokom poenostaviti z blokovnim diagramom.
Neuravnoteženost tokov iz merilnega elementa se pošlje v logični del, ki deluje na principu releja:
1. elektromehanski;
2. ali elektronski.
Pomembno je razumeti razliko med njimi. Elektronski sistemi se zdaj hitro razvijajo in iz več razlogov postajajo vse bolj priljubljeni. Imajo široko funkcionalnost in velike zmogljivosti, vendar za delovanje logike in izvršilnega organa potrebujejo električno energijo, ki jo zagotavlja posebna enota, povezana z glavnim tokokrogom. Če iz različnih razlogov izgine elektrika, potem tak RCD praviloma ne bo deloval. Izjema so redki elektronski modeli, opremljeni s to funkcijo.
Elektromehanski releji izkoriščajo mehansko energijo nabite vzmeti, ki je po načelu delovanja podobna navadni mišelovki. Za delovanje releja zadostuje minimalna mehanska sila na zaznanem aktuatorju.
Tako kot se miška dotakne vabe pripravljene mišelovke, uhajajoči tok, ki nastane ob neuravnoteženosti diferenčnega transformatorja, povzroči delovanje aktuatorja in odklop napetosti iz tokokroga. V ta namen ima rele vgrajene močnostne kontakte v vsaki fazi in kontakt za pripravo testerja.
Vsaka vrsta releja ima določene prednosti in slabosti. Elektromehanske strukture že več desetletij delujejo zanesljivo in so se dobro izkazale. Ne potrebujejo zunanjega napajanja, elektronski modeli pa so popolnoma odvisni od njega.
Zdaj je splošno sprejeto, da je najučinkovitejši ukrep zaščite pred električnim udarom v električnih napeljavah z napetostjo do 1000 V naprava za diferenčni tok (RCD).
Ne da bi nasprotovali pomembnosti tega zaščitnega ukrepa, se večina strokovnjakov že vrsto let prepira o vrednostih glavnih parametrov RCD - namestitvenega toka, odzivnega časa in zanesljivosti.To je razloženo z dejstvom, da so parametri RCD tesno povezani z njegovimi stroški in pogoji delovanja.
Nižji kot je nastavitveni tok in krajši odzivni čas, večja je zanesljivost RCD, dražji je njegov strošek.
Poleg tega, nižji kot je nastavitveni tok in krajši kot je odzivni čas RCD, strožje so zahteve za izolacijo zaščitenega območja, saj lahko celo rahlo poslabšanje v delovnih pogojih povzroči pogoste in v nekaterih primerih dolge -term, lažnih izklopov električne napeljave, s čimer je onemogočeno normalno delovanje.
Po drugi strani pa višji kot je nastavitveni tok RCD in več časa njegova aktivacija, slabše so njegove zaščitne lastnosti.
Zasnova RCD
Postavitev enofaznega RCD je prikazana na spodnji sliki.
V njem se na vhodne sponke napaja napetost, na izhodne sponke pa je priključen krmiljen tokokrog.
Trifazna naprava za diferenčni tok je izdelana na enak način, le da krmili tokove vseh faz.
Prikazana slika prikazuje štirižilni RCD, čeprav so trižilni modeli komercialno dostopni.
Kako preveriti RCD
Vsak oblikovalski model ima vgrajeno funkcijo preverjanja funkcionalnosti. V ta namen se uporablja blok "Tester", ki je odprt kontakt - gumb s samoponastavitvijo vzmeti in tokovno omejevalnim uporom R. Njegova vrednost je izbrana tako, da ustvari najmanjši zadostni tok, ki umetno simulira puščanje.
Ko pritisnete gumb "Test", se mora RCD, povezan z delovanjem, izklopiti. Če se to ne zgodi, ga je treba zavrniti, poiskati okvaro in popraviti ali zamenjati z delujočim. Mesečno testiranje naprave na diferenčni tok poveča zanesljivost njenega delovanja.
Mimogrede, uporabnost elektromehanskih in individualnih elektronski modeli enostavno preveriti v trgovini pred nakupom. V ta namen je dovolj, da z vklopljenim relejem za kratek čas napajate tok v fazni ali ničelni tokokrog iz baterije s katero koli polarnostjo povezave v skladu z možnostma 1 in 2.
Delujoč RCD z elektromehanskim relejem bo deloval, vendar v veliki večini primerov elektronskih izdelkov ni mogoče preveriti na ta način. Potrebujejo moč, da njihova logika deluje.
Kako priključiti RCD na obremenitev
Naprave za diferenčni tok so zasnovane za uporabo v napajalnih tokokrogih po sistemu TN-S ali TN-C-S s priključitvijo zaščitnega ničelnega PE vodila v električno napeljavo, na katero so priključena ohišja vseh električnih naprav.
V tem primeru, če izolacija odpove, potencial, ki nastane na ohišju, takoj steče skozi PE vodnik na tla in primerjalno telo izračuna napako.
V običajnem načinu napajanja RCD ne odklopi obremenitve, zato vse električne naprave delujejo optimalno. Tok vsake faze v magnetnem vezju transformatorja inducira svoj magnetni pretok F. Ker sta enaka po velikosti, a nasprotno usmerjena, se medsebojno izničita. Ni skupnega magnetnega pretoka in ne more inducirati EMF v navitju releja.
Ko pride do puščanja, nevarni potencial teče v zemljo skozi zaščitno vodilo PE. EMF se inducira v navitju releja zaradi nastalega neravnovesja magnetnih tokov (tokov v fazi in nič).
Naprava na diferenčni tok na ta način takoj izračuna napako in v delčku sekunde izklopi tokokrog z močnostnimi kontakti.
Značilnosti delovanja RCD z elektromehanskim relejem
Uporaba mehanske energije nabite vzmeti je lahko v nekaterih primerih bolj donosna kot uporaba posebne enote za električno napajanje logičnega vezja. Razmislimo o tem na primeru, ko je ničla napajalnega omrežja prekinjena in faza je napajana.
V takšni situaciji statični elektronski releji ne bodo prejeli napajanja in zato ne bodo mogli delovati. Hkrati v tej situaciji trifazni sistem doživi fazno neravnovesje in povečanje napetosti.
Če pride do okvare izolacije na oslabljenem območju, se bo potencial pojavil na ohišju in bo stekel skozi PE vodnik.
V RCD z elektromehanskim zaščitnim relejem bodo normalno delovali iz energije napolnjene vzmeti.
Kako deluje RCD v dvožilnem vezju?
Nesporne prednosti zaščite pred uhajalnimi tokovi v električni opremi, izdelani po sistemu TN-S z uporabo RCD, so privedle do njihove priljubljenosti in želje posameznih lastnikov stanovanj, da namestijo RCD v dvožilne sisteme, ki niso opremljeni s PE vodnikom .
V tem primeru je telo električnega aparata izolirano od tal in z njim ne komunicira. Če pride do preboja izolacije, se fazni potencial pojavi na ohišju in ne odteče iz njega. Oseba, ki ima stik s tlemi in se po nesreči dotakne naprave, je izpostavljena uhajajočemu toku na enak način kot v situaciji brez RCD.
Vendar pa lahko v tokokrogu brez naprave za diferenčni tok tok dolgo časa teče skozi telo. Ko je RCD nameščen, bo zaznal okvaro in izklopil napetost med nastavitvenim časom v delčku sekunde, s čimer bo zmanjšal stopnjo električne poškodbe.
Tako zaščita olajša reševanje osebe, ko je pod napetostjo v zgradbah, opremljenih po shemi TN-C.
Mnogi domači mojstri poskušajo samostojno namestiti RCD v stare hiše, ki čakajo na obnovo, da preidejo na sistem TN-C-S. V tem primeru v najboljšem primeru naredijo domačo ozemljitveno zanko ali preprosto povežejo ohišja električnih naprav z vodovodnim omrežjem, grelnimi radiatorji in železnimi deli temeljev.
Takšne povezave lahko povzročijo kritične napake in resno škodo. Delo pri ustvarjanju ozemljitvene zanke je treba izvajati učinkovito in nadzorovati z električnimi meritvami. Zato jih izvajajo usposobljeni strokovnjaki.
Vrste pritrditve
Večina RCD je izdelana v stacionarni izvedbi za montažo na skupno Din-tirnico v električni plošči. Vendar pa lahko v prodaji najdete prenosne strukture, ki so priključene na običajno električno vtičnico, zaščitena naprava pa se nato napaja iz njih. Stanejo malo več.
Za zaščito električnega omrežja hiše ali stanovanja se uporabljajo odklopniki ali varovalke. Ti elementi vam omogočajo, da se izognete požaru med kratkim stikom, vendar popolnoma ne morejo zaščititi pred električnim udarom. Izdelek za zaščitno zaustavitev električne energije, katerega princip delovanja je namenjen preprečevanju uhajanja toka na ohišje naprave, vam omogoča, da takoj izklopite celotno domače omrežje, če je fazni tok zunaj "dovoljenega" dela vodnika.
Uporaba RCD vam omogoča zaščito ne le domačega električnega omrežja, temveč tudi močne trifazne instalacije v proizvodnji. Zakaj namestiti takšne električne izdelke in kako to storiti pravilno, bomo podrobno opisali spodaj.
Zakaj potrebujete RCD v stanovanju?
V starem stanovanjske zgradbe, pogosto električni napeljavi manjka tretji zaščitni vodnik, ki bi moral vsebovati ozemljitev. S takšno shemo ožičenja močne naprave, katerih "ozemljitev" je povezana z ozemljitvenim priključkom vtičnice, niso zaščitene, in če fazni tok uhaja v ohišje, lahko naprava resno ogrozi življenje in zdravje. Če RCD namestite v stanovanje, ki ni opremljeno z ozemljitvenim vodnikom, potem v primeru puščanja električne energije domača električna napeljava ne bo samodejno odklopljena od splošnega omrežja.
Praviloma bo učinek toka, ko se oseba dotakne telesa naprave, v tem primeru zanemarljiv, zato negativne manifestacije nevarne napetosti praktično ni opaziti.
Če je stanovanje priključeno na skupno ozemljitev, bo prišlo do samodejnega izpada električne energije v trenutku, ko pride do "okvar" na ohišju.
Zakaj potrebujete RCD v stanovanju, je zdaj jasno, ampak zakaj uporabljati to napravo za zasebno gospodinjstvo?
RCD v zasebni hiši
Mnogi zasebni razvijalci ne razumejo, zakaj je RCD potreben v hiši, saj je takšen objekt mogoče enostavno opremiti s kakovostno ozemljitvijo, ki bo zagotovila "odstranjevanje" nevarne napetosti iz telesa katerega koli električnega aparata. Torej, zakaj potrebujete napravo za preostali tok v zasebnem domu?
Priključitev visokokakovostnega ozemljitvenega vodnika vam omogoča, da zaščitite osebo pred hudimi električnimi poškodbami, ko se dotaknete ohišja, na katerem je prišlo do puščanja, vendar se v tem primeru tok ne izklopi in med "tlemi" lahko nastane električni oblok in faza v sami napravi, ki je pogosto vzrok požara.
Za zaščito notranjih vodnikov pred tem učinkom je potrebno po uporabi vse naprave, opremljene z ozemljitveno žico, odklopiti iz vtičnice ali pa v tokokrog električne naprave namestiti RCD. Nato bomo govorili o tem, zakaj namestiti zaščitno napravo v kopalnico.
RCD v kopalnici
V kopalnico namestite tudi napravo za zaščito pred električnim udarom. Tudi če se kopalnica nahaja v stanovanju ali hiši, ki ni opremljena z ozemljitvijo, bo naprava v času puščanja še vedno izklopila oskrbo z električno energijo. Torej, zakaj morate v kopalnico namestiti varnostno napravo?
Da bi povečali učinkovitost takšnega varnostnega mehanizma, morate izbrati model, katerega občutljivost ni večja od 30 mA. Če v kopalnici niso priključene močne naprave, potem idealna možnost za prostor z visoko vlažnostjo bo nameščen zaščitni izdelek z uhajalnim tokom 10 mA. Takšne naprave bodo stale veliko več, vendar bo njihova uporaba povečala varnost ljudi pred izpostavljenostjo elektriki. Zakaj ga potrebujete, je enostavno razumeti, ampak zakaj namestiti zaščito na svetilke?
RCD za osvetlitev
RCD za razsvetljavo je treba namestiti tudi v skladu z vsemi pravili. Zakaj je to potrebno, bomo razpravljali spodaj. Tudi v primeru, ko je bila fazna žica speljana skozi stikalo, je treba na celotno vezje namestiti zaščitni izdelek svetilka, ker bo morda potreben zasilni izpad električne energije, če lučka ne deluje normalno.
Na primer, težek lestenec se lahko sname in skupaj z žarnicami, ki so prižgane, pade na ljudi. V tem trenutku je zagotovljen izpad električne energije, če pride do puščanja. Izdelek bo zaščitil pred električnim udarom in v vlažnih prostorih z nizkimi stropi.
Na primer, v vlažni kleti je nujno namestiti napravo, ki bo trenutno izklopila dovod električnega toka v svetlobni element
ko se oseba dotakne mokre izolacije vodnika ali grla svetilke.
Prav tako je treba vse ulične svetilke opremiti z zaščitno napravo, saj se delovanje takih izdelkov pojavlja v zelo neugodnih pogojih vročine, visoke vlažnosti ali nizkih temperatur, v zimski čas. Kljub povečani zaščiti zunanjih svetilk pred vlago, sčasoma pred mehanskimi poškodbami ali iz drugih razlogov se lahko izolacijska plast in kovinska površina bistveno stanjšata.
bo svetilka izpostavljena življenjsko nevarni napetosti.
Zakaj je namestitev zaščitnega mehanizma za razsvetljavo razumljiva, ampak zakaj RCD za trifazno omrežje, če je njegovo funkcijo mogoče nadomestiti z močnimi odklopniki?
RCD za trifazno omrežje
Vsa oprema, ki deluje iz trifaznega omrežja, mora biti priključena tudi na sistem zaščitnega izklopa električne energije. Velikost toka uhajanja v takšnih omrežjih je lahko previsoka, zato ti izdelki ne ščitijo osebe pred električnim udarom, vendar vam omogočajo, da odklopite porabnike električne energije, ko pride do razpada faze na tleh naprave. Na ta način je mogoče popolnoma odpraviti možnost pojava nevarnega električnega potenciala na ohišju naprave. Ta povezovalni diagram je mogoče povezati le, če je v ožičenju hiše ali stanovanja zaščitna ozemljitev.
Zakaj namestiti RCD je podrobno opisano zgoraj, ampak kje je najbolje postaviti to napravo?
Kje namestiti RCD
Sistem za izklop na diferenčni tok mora biti nameščen tako, da moč naprav, priključenih na električno omrežje, ni višja od največje dovoljene za določen model RCD, za kar je pred izvedbo inštalacijska dela Preučiti morate navodila za zaščitno napravo.
Za boljšo in zanesljivejšo zaščito domače električne napeljave je potrebno v panel vgraditi eno napravo večje moči, kopalnico in druge najbolj nevarne v električnem smislu prostore pa opremiti z dodatnimi napravami z nižjim uhajajočim tokom. Če morate namestiti zaščitno napravo za samostoječo močno električno napravo s kovinskim ohišjem, lahko namestitvena dela izvedete v neposredni bližini zaščitenega predmeta. V tem primeru bi bil najprimernejši model zaščitni izdelek, ki ima vgrajen odklopnik. Namestitev takšnega RCD omogoča ne le zagotovitev minimalne verjetnosti električnega udara, temveč tudi zaščito električni tokokrog od kratkega stika.
Zakaj morate namestiti RCD v električni tokokrog in zakaj to storite v skladu z varnostnimi predpisi in navodili za uporabo te naprave? Mnogi domači mojstri ne razumejo, zakaj je to potrebno, in plačajo z resnimi posledicami, saj je električni udar dokaj pogost vzrok smrti ne le za ljudi, katerih poklic je povezan z elektriko, ampak tudi za običajne uporabnike gospodinjskih aparatov.
Običajno mnogi domači mojstri ne skrbijo več za vprašanje: "Zakaj morate namestiti zaščitno napravo", potem ko občutijo učinke električnega toka z napetostjo 220 V. Zakaj je to treba storiti v skladu s pravili, ko izbira zaščitne naprave na podlagi moči se pogosto ugotovi tudi s postopkom poskusov in napak.
Namen RCD in njegova uporaba je reševanje človeških življenj, zato je v nekaterih državah Evropske unije takšna zaščita obvezna za namestitev v zasebnih gospodinjstvih. Zaželeno je, da se to pravilo uvede tudi pri nas, potem se bo število nesreč bistveno zmanjšalo.
Pri delu z gospodinjskimi električnimi aparati vedno obstaja nevarnost električnega udara, ko se dotaknete kovinskih delov, ki so slučajno pod napetostjo. Da bi se izognili električnim poškodbam, morate napravo takoj izključiti iz omrežja.
To nalogo uspešno opravljajo naprave za diferenčni tok (RCD). Trenutno v proizvodnji različni tipi takšne naprave s širokim razponom tehnični parametri za uporabo v enofaznih in trifaznih omrežjih.
Načelo delovanja
Za zaščito omrežja pred kratkimi stiki se uporabljajo odklopniki, ki jih je treba vedno namestiti skupaj z RCD Omrežna napetost se dovaja električnim napravam preko dveh žic, od katerih je ena nevtralna, druga pa faza. Nevtralna žica je povezana z zemljo, fazna žica pa vsebuje izmenično napetost 220 V. Med normalnim delovanjem opreme v vsaki žici teče tok enake velikosti, vendar drugačne smeri.
Če se človek dotakne izpostavljene fazne žice, bo po njegovem telesu začel teči tok, ki bo imel kratek stik z zemljo. Ta tok se imenuje tok uhajanja. V fazni žici se skupni tok takoj poveča za količino uhajalnega toka, v ničelni žici pa ostane na isti ravni.
RCD z diferencialnim transformatorjem zazna razliko, ki je nastala, in takoj prekine omrežne stike. Zaustavitev se zgodi zelo hitro, v delčku sekunde, in ni kritičnega zadetka.
Takšni RCD se imenujejo " zaščitni tip"in so na voljo za različne uhajajoče tokove: 6, 10, 30 mA. Za običajne prostore 30 mA naprave zagotavljajo zanesljivo zaščito ljudi. V sobah z povečana nevarnost(kopalnice, vlažne kleti) so primernejše naprave z manjšim uhajajočim tokom.
Uhajajoči tokovi se sčasoma pojavijo v ožičenju zaradi poslabšanja izolacije. Lahko dosežejo znatne ravni, zlasti v velikih hišah z razvedenim električnim omrežjem, in povzročijo požar. Da bi preprečili požare, namestijo 100-300 mA RCD, ki se imenujejo "gasilske enote".
Upoštevati je treba, da se vse te naprave odzivajo samo na pojav uhajanja toka. Ne ščitijo omrežja pred kratkimi stiki, ker med kratkim stikom ni tokovnega neravnovesja v ničelnem in faznem vodniku, čeprav se poveča v nesprejemljivo tisočkrat. Za zaščito omrežja pred kratkimi stiki se uporabljajo, ki jih je treba vedno namestiti skupaj z RCD.
Vrste RCD
Industrija proizvaja elektromehanske in elektronske RCD. Oba modela temeljita na diferencialnem transformatorju, v drugi različici pa je neravnovesje tokov ojačano z elektronskim vezjem.
Zaradi tega so elektronski RCD bolj občutljivi in hitro odklopijo opremo iz omrežja. Toda za svoje delo potrebujejo moč, ki lahko v nekaterih situacijah izgine in potem zaščita ne bo delovala. Elektromehanske naprave ne potrebujejo napetosti in vedno delujejo. Zato veljajo za bolj zanesljive, čeprav ne tako hitre.
Če priključena električna oprema ne vsebuje lastnih napajalnikov, naprav za regulacijo napetosti in pretvorbo, bodo uhajalni tokovi, ki lahko nastanejo v njih, sinusne narave (tako kot napajalna napetost). RCD tipa AC ščitijo pred takšnimi izmeničnimi tokovi.
V bolj zapletenih napravah, na primer v pralnih strojih s spremenljivo regulacijo hitrosti ali v računalnikih, so lahko tokovi uhajanja unipolarne impulzne narave. V tem primeru je potrebno vgraditi zaščitne naprave tipa A.
Najbolj priljubljeni in najcenejši so RCD tipa AC. Ampak v Zadnje čase Priporočljivo je, da uporabite tip A. V zdravstvenih ustanovah s kompleksno opremo so nameščene naprave tipa B, ki se odzivajo ne le na izmenične sinusne in impulzne, temveč tudi na enosmerni tok uhajanja.
Indeksa S in G, ki sta prisotna po označevanju vrste naprave, pomenita, da se bo omrežje zaustavilo z majhno zakasnitvijo. Takšni primeri se uporabljajo v zaščitnih tokokrogih z zaporedno povezavo več RCD (na primer požarnih in zaščitnih), tako da se na pojav tokov uhajanja odzovejo s časovno zakasnitvijo.
Tako elektromehanski kot elektronski RCD se proizvajajo za enofazna in trifazna omrežja. Prvi imajo delovno napetost 230 V, drugi - 400 V. Standardna stopnja zaščite je IP 20, delovno temperaturno območje je -25 ... +40 stopinj.
Diagram naprave RCD Označevanje
Potni list naprave in sprednja stran označujeta:
- Delovna napetost(230 ali 400 V);
- Nazivni tok, pri katerem RCD deluje. Standardne vrednosti: 16, 25, 32, 40, 50, 63 amperov;
- Nastavitveni tok je tok uhajanja, pri katerem se naprava sproži. Tipične vrednosti: 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA;
- Tip naprave AC, A, B oz simboli v kvadratu: sinusoida (AS), pravokotni val in sinusoida (A), kvadratni val, sinusoida, premica (B);
- Dodatni indeksi S ali G;
- Tip elektromehanski ali elektronski.
Splošna pravila izbire
Izbira primerne opreme je vedno zapleten in dvoumen proces z več možnostmi. Ključne točke, ki jih je treba upoštevati:
- RCD je vedno vklopljen skupaj z odklopnikom. Nazivni tok mora biti za eno stopnjo višji od nazivnega toka odklopnika. Na primer, če ima vezje stikalo 16 A, mora biti RCD 25 A.
- V skladu s shemo električnega napajanja hiše(stanovanja) za vsak RCD sta navedena zahtevani nastavitveni tok in tip (A, AC s potrebnimi indeksi). V večini primerov so požarni RCD izbrani s tokom 100 mA, zaščitni pa 30 mA.
- Katero napravo bi raje imeli?- elektronski ali elektromehanski - stvar okusa.
Pravila povezovanja in delovanja
Za sodobno trižično električna omrežja Zaščitne naprave tipa TN-S in TN-C-S so nameščene v vhodni plošči skupaj z odklopnikom. Za majhno stanovanje z majhnim številom virov porabe je dovolj ena naprava.
Če je stanovanje veliko, so potrošniki razdeljeni v skupine. Vsaka skupina ima svoj RCD. Za vsako skupino izberite tip naprave (A, AC, B) z izračunanim nazivnim tokom in uhajajočim tokom. Na vhodu je nameščeno eno požarno stikalo z uhajajočim tokom 100–300 mA in po možnosti z zakasnitvijo odzivnega časa.
V zasebnih hišah najpogosteje namestijo en skupni - požarni RCD (tip AC, tok uhajanja 100-300 mA, še posebej, če je napeljava stara) in za vsako skupino potrošnikov - zaščitni (tok uhajanja 30 mA), z ločenim odklopnikom.
Uhajajoči tok se izračuna glede na dolžino napeljave, število in vrsto porabnikov električne energije (talno ogrevanje, ogrevalni kotli, kopel). Za prostore z visoko vlažnostjo - kopalnice, kopeli, vlažne kleti je tok uhajanja izbran nižji - 10 mA.
V stanovanjih s starimi dvožilnimi omrežji TN-C (brez ozemljitve) je mogoče naprave za diferenčni tok namestiti samo na ločeno vtičnico ali skupino vtičnic, ki vključujejo najnevarnejše porabnike električne energije. To težavo najlažje rešite z uporabo posebnih vtičnic za čipe ali prenosnih RCD-jev, ki jih priključite neposredno v vtičnico. Takšne naprave so veliko dražje od stacionarnih in še niso razširjene.
RCD niso nameščeni v tokokrogih, ki zahtevajo stalno povezavo 24/7. Ta vezja vključujejo ogenj in varnostni alarm. Okvara naprave povzroči takojšnjo zaustavitev alarmnega sistema, kar je nesprejemljivo.
Po priključitvi obvezno izvedite preizkus delovanja s pritiskom na poseben gumb z ikono "T". Če je RCD v redu, bo izklopil omrežje.
Če je RCD odklopljen, ga ne morete takoj vklopiti. Najprej morate izključiti vse električne naprave iz vtičnic in šele nato vklopiti RCD. Če ne deluje, potem morate poiskati opremo, ki pušča. Če deluje, je lahko puščanje v napeljavi ali pa je naprava sama pokvarjena. Obstajajo posebne naprave za iskanje puščanja v ožičenju. Naprava se preverja in popravlja samo v specializiranih delavnicah.
- Kontrolno testiranje vseh nameščenih RCD je treba izvajati vsaj enkrat na mesec.
- Če se oseba hkrati dotakne fazne in ničelne žice, ga RCD ne bo zaščitil ali izklopil omrežja. Vsa električna dela (popravilo vtičnic, stikal, menjava žarnic) je varno izvajati le, ko je napetost izklopljena.
- RCD je staro ime, zdaj je pravilneje, da ga imenujemo "diferencialno stikalo".
- Industrija proizvaja avtomatske naprave, ki v svojih funkcijah popolnoma nadomestijo RCD in odklopnik. Nekateri ga raje namestijo zaradi nizkih stroškov in enostavne namestitve. Vendar pa obstaja pomanjkljivost takšne zamenjave. Ko se kombinirana naprava sproži, je razlog za izklop omrežja nejasen: bodisi je prišlo do kratkega stika bodisi so se pojavili uhajajoči tokovi. Pri ločeni uporabi RCD in odklopnika je razlog takoj viden. Če se je sprožil odklopnik, je prišlo do kratkega stika; če se je sprožil RCD, je prišlo do uhajanja toka.
- Čeprav vtičnice za čipe- drago veselje, še vedno je vredno opremiti otroško sobo z njimi.
- Življenje je odvisno od kakovosti zaščitnih naprav. Kupujte le certificirane izdelke pri zaupanja vrednih prodajalcih.