Az RCD működési elve
Az RCD rövidítést a "maradékáram-eszköz" kifejezésből hozták létre, amely meghatározza az eszköz célját, amely abból áll, hogy véletlen szigetelési meghibásodások és azokon keresztül szivárgó áramok kialakulása esetén feszültséget távolítanak el a hozzá csatlakoztatott áramkörből.
Működési elve
Az RCD működése az áramkör szabályozott részébe belépő áramok és az azt elhagyó áramok összehasonlításának elvét egy differenciáltranszformátoron alapul, amely az egyes vektorok elsődleges értékeit szögben és irányban szigorúan arányos másodlagos értékekké alakítja. geometriai gyűjtéshez.
Az összehasonlítás módszerét ábrázolhatjuk egyszerű mérleggel vagy mérleggel.
Ha az egyensúly megmarad, akkor minden normálisan működik, ha pedig megbomlik, az egész rendszer minőségi állapota megváltozik.
Egyfázisú áramkörben a mérőelemhez közeledő fázisáramvektor és az abból kilépő nulla összehasonlítása történik. Normál működés során megbízható integrált szigeteléssel egyenlőek, kiegyensúlyozzák egymást.Ha az áramkörben hiba lép fel és szivárgási áram jelenik meg, akkor a figyelembe vett vektorok közötti egyensúlyt megzavarja annak értéke, amelyet a transzformátor egyik tekercsével mérve továbbít a logikai blokkhoz.
A háromfázisú áramkör áramainak összehasonlítása ugyanazon elv szerint történik, csak a három fázis áramai haladnak át egy differenciáltranszformátoron, és ezek összehasonlítása alapján egyensúlyhiány jön létre. Normál üzemben a három fázis árama geometriai összegzésben kiegyenlítődik, és minden fázis szigetelési meghibásodása esetén szivárgó áram lép fel benne. Értékét a transzformátorban lévő vektorok összegzésével határozzuk meg.
Szerkezeti diagram
A hibaáram-készülék egyszerűsített működése blokkvázlatban ábrázolható.
A mérőeszköz áramainak kiegyensúlyozatlansága a logikai részre irányul, amely a relé elvén működik:
1. elektromechanikus;
2. vagy elektronikus.
Fontos megérteni a kettő közötti különbséget. Az elektronikus rendszerek manapság virágzik, és számos okból egyre népszerűbbé válnak. Széles funkcionalitással, nagy képességekkel rendelkeznek, de elektromos áramra van szükségük a logikai és végrehajtó elem működtetéséhez, amelyet egy speciális blokk biztosít, amely a főáramkörhöz kapcsolódik. Ha az áram különböző okok miatt kialszik, akkor egy ilyen RCD általában nem fog működni. Ez alól kivételt képeznek az ezzel a funkcióval felszerelt ritka elektronikus modellek.
Az elektromechanikus relék egy feltöltött rugó mechanikai energiáját használják fel, ami alapvetően úgy néz ki, mint egy normál egérfogó. A relé működéséhez elegendő egy minimális mechanikai erő a működtetett állítóműre.
Amikor az egér megérinti az előkészített egércsapda csalit, a differenciáltranszformátor kiegyensúlyozatlansága esetén fellépő szivárgó áram hatására a hajtás működésbe lép, és levágja a feszültséget az áramkörből. Ehhez a relé minden fázisban beépített tápérintkezőkkel és a teszter előkészítésére szolgáló érintkezővel rendelkezik.
Minden relé típusnak vannak bizonyos előnyei és hátrányai. Az elektromechanikus kialakítások évtizedek óta megbízhatóan működnek, és jól beváltak. Nem igényelnek külső tápegységet, és az elektronikus modellek teljes mértékben attól függenek.
Ma már általánosan elfogadott, hogy az áramütés elleni védelem leghatékonyabb eszköze az 1000 V-ig terjedő elektromos berendezésekben a maradékáram-védőberendezés (RCD) a szivárgási áram számára.
Anélkül, hogy ellenezte volna ennek a védelmi intézkedésnek a fontosságát, a legtöbb szakértő évek óta vitatja az RCD fő paramétereinek értékeit - a telepítési áramot, a válaszidőt és a megbízhatóságot. Ez azzal magyarázható, hogy az RCD paraméterei szűk az árához és a munkakörülményeihez.
Valójában minél alacsonyabb a beállítási áram és minél rövidebb a válaszidő, annál nagyobb az RCD megbízhatósága, annál drágább az ára.
Ezen túlmenően minél kisebb a beállító áram és minél rövidebb az RCD működési ideje, annál szigorúbbak a védett terület elszigetelésére vonatkozó követelmények, mivel az üzemi feltételek enyhe romlása is gyakori, és bizonyos esetekben hosszú, az elektromos szerelés téves leállítása, ami lehetetlenné teszi a normál munkát.
Másrészt minél nagyobb az RCD beállító árama és minél hosszabb a válaszidő, annál rosszabbak a védő tulajdonságai.
RCD kialakítás
Az egyfázisú RCD elrendezése az alábbi képen látható.
Ebben a feszültség a bemeneti kapcsokra kerül, és egy vezérelt áramkör csatlakozik a kimeneti kapcsokhoz.
A háromfázisú maradékáram-készülék ugyanígy készül, de ebben az összes fázis áramát megfigyelik.
Az ábrán egy négyvezetékes RCD látható, bár három vezetékes kivitel is kapható a kereskedelemben.
Hogyan lehet ellenőrizni az RCD-t
A funkcionális ellenőrzés minden tervezési mintába be van építve. Ehhez a "Tester" blokkot használják, amely egy nyitott érintkező-rugó gomb az önbeállításhoz és egy R áramkorlátozó ellenállás. Az értéke úgy van megválasztva, hogy minimális elegendő áramot hozzon létre, amely mesterségesen szimulálja a szivárgást.
A «Teszt» gomb megnyomásakor a művelethez tartozó RCD-t ki kell kapcsolni. Ha ez nem történik meg, vissza kell utasítani, ellenőrizni kell, hogy nem sérült-e, és javítani kell vagy ki kell cserélni, hogy alkalmas legyen. A hibaáram-szabályozó (RCD) havi rendszerességgel történő tesztelése növeli működésének megbízhatóságát.
Az elektromechanikus és egyedi elektronikus szerkezetek használhatóságát egyébként a boltban könnyű ellenőrizni vásárlás előtt. Ebből a célból elegendő, ha a relé be van kapcsolva, rövid ideig áramot adni a fázis- vagy nullakörben az akkumulátorról a csatlakozás tetszőleges polaritásával az 1. és 2. opció szerint.
Az elektromechanikus relével ellátott működő RCD működik, és az esetek túlnyomó többségében az elektronikai termékeket nem lehet ellenőrizni. Erőre van szükségük a logika működéséhez.
Hogyan csatlakoztassuk az RCD-t a terheléshez
A maradékáram-védőberendezések a TN-S vagy TN-C-S rendszert használó tápáramkörökben való használatra szolgálnak, a vezetékben a védő nulla PE-busz csatlakoztatásával, amelyre az összes elektromos készülék háza csatlakozik.
Ebben a helyzetben, ha a szigetelés megszakad, a testen fellépő potenciál a PE-vezetéken keresztül azonnal a földre jut, és a komparátor kiszámítja a hibát.
Normál üzemmódban az RCD nem választja le a terhelést, így minden elektromos készülék optimálisan működik. Az egyes fázisok árama a transzformátor mágneses áramkörében indukálja a saját F mágneses fluxusát, amely azonos nagyságú, de ellentétes irányú, kioltja egymást. Nincs közös mágneses fluxus, és nem indukálhat EMF-et a relé tekercsében.
Szivárgás esetén a veszélyes potenciál a PE buszon keresztül áramlik a földre. A relé tekercsében a mágneses fluxusok (fázis- és nulláram) ebből eredő kiegyensúlyozatlansága EMF-et indukál.
A hibaáram-védő ily módon azonnal kiszámolja a hibát, és a másodperc töredéke alatt leválasztja az áramkört tápérintkezőkkel.
Az elektromechanikus relével ellátott RCD jellemzői
A feltöltött rugó mechanikai energiájának felhasználása bizonyos esetekben előnyösebb lehet, mint egy speciális blokk használata a logikai áramkör táplálására. Tekintsük ezt egy példával, amikor a táphálózat nullapontja megszakad és a fázis bekövetkezik.
Ilyen helyzetben a statikus elektronikus relék nem kapnak tápfeszültséget, ezért nem tudnak működni. Ugyanakkor ebben a helyzetben a háromfázisú rendszer fáziskiegyensúlyozatlansággal és feszültségnövekedéssel rendelkezik.
Ha egy gyengített helyen szigetelési hiba lép fel, akkor a potenciál megjelenik a házon, és a PE-vezetéken keresztül távozik.
Az elektromechanikus védelmi relével ellátott RCD-kben normálisan működnek a feltöltött rugó energiájából.
Hogyan működik az RCD egy kétvezetékes áramkörben
A TN-S rendszer szerint készült elektromos berendezések szivárgási áramai elleni védelem vitathatatlan előnyei az RCD-k használatával népszerűségükhöz és az egyes lakástulajdonosok azon vágyához vezettek, hogy az RCD-ket olyan kétvezetékesbe szereljék be, amely nincs felszerelve PE vezető.
Ebben a helyzetben az elektromos készülék háza el van szigetelve a talajtól, nem kommunikál vele. Ha szigetelési hiba lép fel, a fázispotenciál megjelenik a burkolaton, nem pedig lefolyik onnan. A földdel érintkező és a készüléket véletlenül megérintő személyt ugyanúgy érinti a szivárgó áram, mint az RCD nélküli helyzetben.
A maradékáram-berendezés nélküli áramkörben azonban az áram hosszú ideig áthaladhat a testen. Ha egy RCD be van szerelve, az hibát érzékel, és a feszültséget a beállítás során a másodperc töredékein belül levágja, csökkentve az áram káros hatása és az elektromos sérülés mértéke.
Ily módon a védelem megkönnyíti a személy mentését a TN-C sémával felszerelt épületek áramellátása közben.
Sok házi kézműves megpróbál önállóan RCD-t telepíteni régi házakba, amelyek felújításra várnak, hogy átválthassanak a TN-C-S rendszerre. Ugyanakkor a legjobb esetben saját készítésű földhurkot hajtanak végre, vagy egyszerűen csatlakoztatják az elektromos készülékek dobozait a vízhálózathoz, fűtőelemekhez és az alapozás vasalkatrészeihez.
Az ilyen csatlakozások kritikus helyzeteket idézhetnek elő meghibásodás esetén, és súlyos károkat okozhatnak. A földhurok létrehozásának munkáját hatékonyan és elektromos mérésekkel ellenőrizve kell végezni. Ezért képzett szakemberek végzik.
A telepítés típusai
A legtöbb RCD fix kivitelben készül, a közös Din-buszra szerelhető kapcsolótáblába. Az értékesítés során azonban megtalálhatók olyan hordozható szerkezetek, amelyek egy közönséges elektromos aljzathoz csatlakoznak, és a védett eszközt ezen felül táplálják. Kicsit többe kerülnek.