UZO — cél, építési elv, választás

A maradékáram-készülékek (RCD-k) az építőipari vállalatok és a magánfogyasztók által használt egyik legnépszerűbb eszköz. De hogyan lehet megbizonyosodni a helyes választásról RCD? Remélem, ez a cikk megkönnyíti a navigációt a különböző modellekkel telített RCD-piacon.

Maradékáram-készülék. Az alapok

A maradékáram-berendezések (RCD) vagy más szóval a differenciálvédelmi eszközök arra szolgálnak, hogy megvédjék az embereket az áramütéstől elektromos meghibásodások vagy az elektromos berendezések feszültség alatt álló részeivel való érintkezés esetén, valamint a tüzek és tüzek megelőzésére. szivárgási áramok és földzárlatok okozzák... Ezek a funkciók nem velejárói a hagyományos megszakítóknak, amelyek csak túlterhelésre, ill. rövidzárlat.

Mi az oka annak, hogy tűzoltó készüléket keresünk ezekhez az eszközökhöz?

A statisztikák szerint az összes előforduló tüzek mintegy 40%-ának az "elektromos vezetékek lezárása" az oka.

Sok esetben az "elektromos vezetékek rövidzárlata" általános kifejezés gyakran olyan elektromos szivárgásokat takar, amelyek az öregedés vagy a szigetelés meghibásodása miatt lépnek fel. Ebben az esetben a szivárgási áram elérheti az 500 mA-t. Kísérletileg megállapították, hogy amikor éppen ilyen erősségű szivárgóáram folyik (és mi az a fél amper? Ilyen erősségű áramra sem termikus, sem elektromágneses felszabadulás egyszerűen nem reagál - csak azért, mert nem erre tervezték ez) legfeljebb fél órán keresztül nedves fűrészporon keresztül spontán meggyulladnak. (És ez nem csak a fűrészporra vonatkozik, hanem általában minden porra.)

És hogyan védenek meg az RCD-k téged és engem az áramütéstől?

Ha egy személy megérint egy feszültség alatt álló részt, akkor a testén áram folyik át, amelynek értéke a fázisfeszültség (220 V) osztási együtthatója a vezetékek, a földelés és az emberi test ellenállásának összegével: Ipers = Uph / (Rpr + Rz + Rp ). Ebben az esetben a földelési és vezetékezési ellenállások az emberi test ellenállásához képest elhanyagolhatók, ez utóbbi 1000 ohmnak tekinthető. Ezért a kérdéses áramérték 0,22 A vagy 220 mA lesz.

A munkavédelmi és biztonsági intézkedésekre vonatkozó normatív és referencia irodalomból ismert, hogy a minimális áramerősség, amelynek áramlását az emberi test már érzi, 5 mA. A következő szabványosított érték az úgynevezett kioldóáram, amely 10 mA. Amikor egy ilyen erő áramlása áthalad az emberi testen, spontán izomösszehúzódás következik be. A 30 mA-es elektromos áram már légzésbénulást okozhat.A vérzéssel és szívritmuszavarokkal járó visszafordíthatatlan folyamatok az emberi szervezetben indulnak be, miután 50 mA áram folyik át a testen. 100 mA áramnak kitéve halálos kimenet lehetséges. Nyilvánvaló, hogy az embert már védeni kell a 10 mA-es áramtól.

Tehát az automatika időben történő reagálása 500 mA-nél kisebb áramerősségre megvédi az objektumot a tűztől, a 10 mA-nél kisebb áramerősségre pedig megvédi az embert a feszültség alatt álló részek véletlen megérintésének következményeitől.

Az is ismert, hogy a 220 V-os feszültség alatt lévő áramvezető részt 0,17 s-ig nyugodtan tarthatod. Ha az aktív rész 380 V-on van feszültség alatt, a biztonságos érintési idő 0,08 s-ra csökken.

A gond az, hogy ilyen kis áramerősséggel, és még csak elhanyagolható rövid időre sem, nem lehet megjavítani (és persze kikapcsolni) a hagyományos védőeszközöket.

Ezért egy ilyen műszaki megoldás született ferromágneses magként, három tekercseléssel: — „áramellátás”, „áramvezető”, „vezérlés”. A terhelésre alkalmazott fázisfeszültségnek megfelelő áram és a terhelésből a nullavezetőben folyó áram ellentétes előjelű mágneses fluxusokat indukál a magban. Ha nincs szivárgás a terhelésben és a vezetékek védett részén, a teljes fluxus nulla lesz. Ellenkező esetben (érintés, szigetelési hiba stb.) a két áram összege nullától eltérő lesz.

A magban fellépő fluxus elektromotoros erőt indukál a vezérlőtekercsben. A vezérlőtekercshez egy relé csatlakozik egy precíziós szűrőeszközön keresztül bármilyen interferencia ellen. A vezérlőtekercsben fellépő EMF hatására a relé megszakítja a fázis- és nulláramkört.

Sok országban az RCD-k használatát az elektromos berendezésekben szabványok és szabványok szabályozzák.Például az Orosz Föderációban - 1994-96-ban fogadták el a GOST R 50571.3-94, GOST R 50807-95 stb. A GOST R 50669-94 szerint az RCD-t probléma nélkül telepítik a fémből készült vagy fémvázas mobil épületek áramellátó hálózatába az utcai kereskedelem és a háztartási szolgáltatások számára. Az elmúlt években a nagyvárosok adminisztrációi a Glavgosenergonadzor állami szabványaival és ajánlásaival összhangban döntéseket hoztak a lakó- és középületek állományának ezekkel az eszközökkel való felszereléséről (Moszkvában – a moszkvai kormány 868. sz. rendelete -RP 94.05.20-án kelt.).

Az UZO más... Háromfázisú és egyfázisú...

De az RCD alosztályokra való felosztása nem ér véget...

Jelenleg az orosz piacon 2 radikálisan eltérő kategória található az RCD-kben.

1. Elektromechanikus (hálózattól független)

2. Elektronikus (hálózattól függően)

Tekintsük az egyes kategóriák működési elvét külön-külön:

Elektromechanikus RCD-k

Az RCD alapítói elektromechanikusak. A precíziós mechanika elvén alapul, azaz. ha belenézünk egy ilyen RCD-be, nem látunk op amp komparátorokat, logikát és hasonlókat.

Több fő összetevőből áll:

1) Az úgynevezett nulla sorrendű áramváltó, célja a szivárgó áram nyomon követése és bizonyos Ktr-vel a szekunder tekercsre (I 2) továbbítása, I ut = I 2 * Ktr (nagyon idealizált képlet, de tükrözi a folyamat lényegét ).

2) Egy érzékeny magnetoelektromos elem (zárható, azaz külső beavatkozás nélkül kioldva nem térhet vissza kiindulási állapotába – zár) – küszöbelem szerepét tölti be.

3) Relé - kiold, ha a zár be van kapcsolva.

Az ilyen típusú RCD rendkívül pontos mechanikát igényel az érzékeny magnetoelektromos elemhez.Jelenleg csak néhány globális vállalat értékesít elektromechanikus RCD-ket. Áruk sokkal magasabb, mint az elektronikus RCD-k ára.

Miért terjedtek el az elektromechanikus RCD-k a világ legtöbb országában? Minden nagyon egyszerű - az ilyen típusú RCD akkor működik, ha a hálózat bármely feszültségszintjén szivárgási áramot észlel.

Miért olyan fontos ez a tényező (függetlenül a hálózati feszültség szintjétől)?

Ez annak köszönhető, hogy működő (szervizelt) elektromechanikus RCD használatakor 100%-ban garantáljuk, hogy a relé leold, és ennek megfelelően a fogyasztó áramellátása megszakad.

Az elektronikus RCD-kben ez a paraméter szintén nagy, de nem egyenlő 100% -kal (amint az alább látható, ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hálózati feszültség bizonyos szintjén az elektronikus RCD áramkör nem működik), és minden százalékunkban egy lehetséges emberi élet (akár közvetlen veszélyt jelent az emberi életre, ha hozzáér a vezetékekhez, vagy közvetetten, a szigetelés elégetése miatti tűz esetén).

Az úgynevezett „fejlett" országok többségében az elektromechanikus RCD szabvány és a széleskörű használathoz kötelező eszköz, hazánkban fokozatosan áttérnek az RCD-k kötelező használatára, de a legtöbb esetben a felhasználó nem adott tájékoztatást az RCD típusáról, ami olcsó elektronikus RCD-k használatához vezet.

Elektronikus RCD-k

Minden építőipari piacot elárasztanak az ilyen RCD-k. Az elektronikus RCD-k költségei egyes helyeken akár 10-szer alacsonyabbak, mint az elektromechanikusoké.

Az ilyen RCD-k hátránya, amint azt fentebb már említettük, nem 100% -os garancia, ha az RCD jó állapotban van, hogy a szivárgási áram fellépése miatt kiold. Előnye az olcsóság és a rendelkezésre állás.

Az elektronikus RCD elvileg ugyanúgy épül fel, mint az elektromechanikus (1. ábra). A különbség abban rejlik, hogy az érzékeny magnetoelektromos elem helyét egy összehasonlító elem (komparátor, zener dióda) foglalja el. Ahhoz, hogy egy ilyen séma működjön, szüksége lesz egy egyenirányítóra, egy kis szűrőre (valószínűleg még egy KREN-re is). Mivel a nulla sorrendű áramváltó egy lefelé lépés (tízszer), akkor szükség van egy jelerősítő áramkörre is, amely a hasznos jel mellett az interferenciát is felerősíti (illetve a nulla szivárgási áram melletti aszimmetrikus jelet) . A fentiekből nyilvánvaló, hogy az ilyen típusú RCD-knél a relé kioldásának pillanatát nemcsak a szivárgási áram, hanem a hálózati feszültség is meghatározza.

Ha nem engedheti meg magának az elektromechanikus RCD-t, akkor is érdemes beszereznie egy elektronikus RCD-t, mert a legtöbb esetben működik.

Vannak olyan esetek is, amikor nincs értelme drága elektromechanikus RCD-t vásárolni. Az egyik ilyen eset a stabilizátor vagy a szünetmentes tápegység (UPS) használata egy lakás/ház áramellátása során. Ebben az esetben nincs értelme elektromechanikus RCD-t venni.

Azonnal megjegyzem, hogy az RCD-kategóriákról, azok előnyeiről és hátrányairól beszélek, nem pedig konkrét modellekről. Vásárolhat alacsony minőségű elektromechanikus és elektronikus típusú RCD-ket. Vásárláskor kérjen megfelelőségi tanúsítványt, mert a piacunkon sok elektronikus RCD nem rendelkezik tanúsítvánnyal.

Nulla sorrendű áramtranszformátor (TTNP)

Általában ez egy ferritgyűrű, amelyen keresztül (belül) a fázis és a nulla vezetékek áthaladnak, és az elsődleges tekercs szerepét töltik be. A szekunder tekercs egyenletesen van feltekerve a gyűrű felületére.

Tökéletes:

Legyen a szivárgó áram nulla.A fázisvezetőn átfolyó áram létrehozza mágneses mező nagysága megegyezik a semleges vezetéken átfolyó áram által létrehozott és ellentétes irányú mágneses térrel. Így a teljes csatolási fluxus nulla, a szekunder tekercsben indukált áram pedig nulla.

Abban a pillanatban, amikor a szivárgó áram átfolyik a vezetőkön (nulla, fázis), áramkiegyensúlyozatlanság lép fel a csatolásból származó fluxus és a szekunder tekercs szivárgási áramával arányos áram indukciója következtében.

A gyakorlatban a szekunder tekercsen átfolyó aszimmetrikus áram van, amelyet a használt transzformátor határoz meg. A TTNP követelménye a következő: a kiegyensúlyozatlan áramnak lényegesen kisebbnek kell lennie, mint a szekunder tekercsre csökkentett szivárgási áram.

Az RCD-k kiválasztása

Tegyük fel, hogy eldöntötte az RCD típusát (elektromechanikus, elektronikus). De mit válasszunk a hatalmas termékkínálatból?

Két paraméter segítségével választhat megfelelő pontossággal egy RCD-t:

Névleges áram és szivárgási áram (szakadási áram).

A névleges áram az a maximális áram, amely a fázisvezetőn áthalad. Könnyű megtalálni ezt az áramot a maximális fogyasztás ismeretében. Csak osszuk el a legrosszabb eset energiafogyasztását (maximális teljesítmény minimális Cos-nál (?)) a fázisfeszültséggel. Nincs értelme a gép névleges áramánál nagyobb áramú RCD-t az RCD elé helyezni. Ideális esetben egy tartalékkal az RCD-t a gép névleges áramával egyenlő névleges áramra vesszük.

Gyakran találhatók 10,16,25,40 (A) névleges áramerősségű RCD-k.

A szivárgási áram (kioldóáram) általában 10 mA, ha az RCD-t egy lakásban/házban szerelik fel, hogy megvédje az emberi életet, és 100-300 mA egy vállalatnál a tüzek elkerülése érdekében, ha a vezetékek megégnek.

Vannak más RCD-paraméterek is, de ezek specifikusak és nem érdekesek a hétköznapi felhasználók számára.

Kijárat

Ez a cikk az RCD-elvek megértésének alapjait, valamint a különböző típusú hibaáram-berendezések felépítésének módszereit tárgyalja. Az elektromechanikus és elektronikus RCD-knek természetesen joguk van létezni, mert megvannak a maguk határozott előnyei és hátrányai.