RCD: účel, příčiny provozu, připojení RCD

  • Nástroj

Jak RCD:

Všechny RCD jsou klasifikovány jako elektronické ochranné prostředky. Nicméně ve svém funkčním účelu se bezpečnostní zařízení výrazně liší od standardních jističů. Jaký je rozdíl mezi nimi a jak funguje RCD ve srovnání s automatickým zařízením?

Každý ví, že v průběhu času dochází k stárnutí izolace drátů. Může dojít k poškození a kontakty, které spojují živé části, postupně oslabují. Tyto faktory nakonec vedou k úniku proudu, které způsobují jiskření a další vznícení. Často se takové nouzové vodiče pod napětím mohou neúmyslně dotýkat lidí. V této situaci představuje elektrický šok vážné nebezpečí.

Účel RCD

Zbytková zařízení musí reagovat i na menší krátkodobý svodový proud. To je jejich hlavní rozdíl od jističů, které pracují pouze během přetížení a zkratů. Automaty mají velmi vysokou charakteristiku časového proudu, zatímco RCD pracuje téměř okamžitě, a to i s nejmenším svodovým proudem.

Hlavním účelem RCD je chránit lidi před možným úrazem elektrickým proudem a zabránit tak úniku nebezpečných proudů.

Principy fungování RCD

Z technického hlediska je jakýkoli RCD vysokorychlostní spínač. Základem principu fungování ochranného vypínacího zařízení je odezva proudového snímače na měnící se diferenční proud proudící ve vodičích. Prostřednictvím těchto vodičů je proud aplikován na elektrickou instalaci, která je chráněna RCD. Na toroidním jádru je diferenciální transformátor, který je proudovým snímačem.

Pro určení prahu RCD, který má určitou hodnotu proudu, se používá velmi citlivé magnetoelektrické relé. Spolehlivost reléových konstrukcí je považována za poměrně vysokou. Kromě relé se nyní začaly objevovat návrhy elektronických zařízení. Zde je prahový prvek určen zvláštním elektronickým obvodem.

Zdá se však, že běžné reléové zařízení jsou spolehlivější. Ovládání pohonu se provádí pouze pomocí relé, což vede k poškození elektrického obvodu. Tento mechanismus se skládá ze dvou hlavních prvků: kontaktní skupiny určené pro maximální proud a pružinové pohony, které vytváří otevřený obvod v případě nouze.

Chcete-li zkontrolovat zdravotní stav přístroje, uvnitř je speciální obvod, který uměle vytváří unikající proud. To vede k provozování zařízení a umožňuje pravidelnou kontrolu jeho provozuschopnosti, aniž by volal odborníky na provádění elektrických měření.

Přímý provoz RCD se provádí následovně. Zvažte situaci, kdy systém napájení pracuje normálně a není žádný svodový proud. Provozní proud prochází transformátorem a indukuje magnetické toky směrované k sobě a stejné velikosti. Při vzájemném působení je proud v sekundárním vinutí transformátoru nulový a nedojde k spuštění prahového prvku. Pokud dojde k úniku proudu, v primárním vinutí nastane nerovnováha proudu. Z tohoto důvodu se v sekundárním vinutí objevuje proud. Díky tomuto proudu se prahový prvek spouští a pohon se aktivuje a vypne sledovaný okruh.

Z technického hlediska se bezpečnostní zařízení skládá z plastového pouzdra odolného proti ohni. Na zadní straně jsou umístěny speciální zámky pro montáž na DIN lištu v elektrické desce. Kromě prvků, které jsou již uvažovány, je uvnitř pouzdra instalována oblouková komora, která neutralizuje elektrický výbojový oblouk. Připojit použité klipy.

RCD provozních parametrů

Abyste zvolili správnou žádanou hodnotu pro provoz přístroje, měli byste si uvědomit nebezpečí střídavého proudu pro osobu. To způsobuje fibrilaci srdce, když kontrakce jsou rovné frekvenci proudu, to znamená, 50 krát za sekundu. Tento stav způsobí, že proud začíná na 100 milimetrech.

Proto jsou vybrány nastavení, ve kterých pracuje RCD, s rozpětím 10 a 30 miliampérů. Nejnižší hodnoty se používají v místnostech se zvýšeným nebezpečím, například v koupelně. Nejvyšší nastavení je 300 mA. RCD s takovými nastaveními se používají v budovách a chrání je před požárem v důsledku poškození elektrického vedení.

Při výběru RCD se podle fází napájecí sítě zohlední jmenovitý proud, požadovaná citlivost a počet pólů. Je třeba zkontrolovat stupeň tepelné stability zařízení, jakož i schopnost zapnutí a vypnutí na základě vypočtených parametrů sítě.

Hodnota jmenovitého proudu pro RCD by měla být vyšší než hodnota daného automatu. Nižší proudové zatížení automatu chrání RCD před poškozením v důsledku zkratu v obvodu.

Jak připojit RCD

Všechny svorky pouzdra UZO jsou označeny příslušnými písmeny. Svorka N je pro zemnící vodič a L pro fázový vodič. Proto musí být připojeny k jejich terminálům.

Také je třeba vzít v úvahu pozici vstupu a výstupu a v žádném případě neměnit místa. Vstup je umístěn v horní části zařízení. Napájecí vodiče, které procházejí úvodním automatem, jsou k němu připojeny. Výstup je umístěn ve spodní části jednotky RCD a zátěž je k němu připojena. Pokud zaměňujete pozici vstupu a výstupu, jsou možné falešné pozitivní hodnoty ochranného vypínacího zařízení nebo jeho úplné selhání.

Instalace UZO se provádí na elektrickém rozvaděči společně s konvenčními automatickými spínači, takže společně instalovaná zařízení poskytují ochranu nejen proti zkratu a přetížení, ale také proti únikovým proudům. Současně je chráněn i samotný RCD, který je připojen ke vstupu automaticky.

Připojení ochranného zařízení v bytě nebo v soukromém domě má své vlastní vlastnosti. U bytů, kde je použita jednofázová síť, je spojovací obvod jednotky RCD sestaven následovně: zaváděcí automatika => elektroměr => samotný RCD se svodovým proudem 30 mA => celá elektrická síť. Pro spotřebitele s vysokým výkonem se doporučuje používat vlastní kabelové vedení s připojením samostatných ochranných odpojovačů.

Ve velkých soukromých domech se schéma připojení ochranných zařízení liší od apartmánů vzhledem ke své specifičnosti. Zde jsou všechna zařízení připojena následovně: úvodní automatické => zařízení pro měření elektřiny => úvodní RCD se selektivním účinkem (100-300 mA) => jističe pro jednotlivé spotřebiče => RCD 10-30 mA pro jednotlivé skupiny spotřebitelů.

RCD chyby připojení

Správné připojení ochranných zařízení je klíčem k spolehlivému provozu celé elektrické sítě.

Účel RCD

Hlavním účelem zařízení RCD je chránit osoby před úrazem elektrickým proudem, když selhání elektrického zařízení (v důsledku poškození izolace bylo v důsledku poškození v důsledku napětí) způsobeno náhodným nebo nevědomým dotykem osoby se živými součástmi. Také prevence požárů způsobených zapálením elektrického zapojení během svodových proudů.

Princip fungování RCD

Princip fungování RCD? - Tuto otázku kladou mnozí.

Jak je známo z průběhu elektrotechniky, elektrický proud proudí ze sítě přes fázový vodič přes zátěž a vrací zpět do sítě neutrálním vodičem. Tento vzor byl základem pro fungování RCD.

S rovností těchto proudů Iin = Iout RCD nereaguje. Pokud iin > Iout Zbytkové proudové zařízení zaznamená únik a spustí se.

To znamená, že proudy protékající fázovými a neutrálními vodiči musí být stejné (to platí pro jednofázovou dvouvodičovou síť, pro třífázovou čtyřvodičovou síť se proud v neutrálu rovná součtu proudů proudících ve fázích). Pokud nejsou proudy shodné, dochází k úniku, ke kterému reaguje RCD.

Zvažte princip fungování RCD podrobněji.

Hlavním konstrukčním prvkem ochranného zařízení je transformátor diferenčního proudu. Jedná se o toroidní jádro, na kterém jsou navíjeny vinutí.

Při běžném provozu v síti vytváří elektrický proud proudící ve fázových a neutrálních vodičích střídavé magnetické toky v těchto vinutích, které mají stejnou velikost, ale opačné ve směru. Výsledný magnetický tok v toroidním jádru se bude rovnat:

Jak je zřejmé z vzorce, magnetický tok v toroidním jádru RCD bude nulový, a proto EMF v řídicím vinutí nebude indukován ani proud v něm. Bezpečnostní zařízení v tomto případě nefunguje a je v režimu spánku.

Teď si představte, že se člověk dotkl spotřebiče, který v důsledku poškození izolace byl pod fázovým napětím. Nyní přes RCD, kromě zatěžovacího proudu, proudí další proud - svodový proud.

Pod vlivem výsledného magnetického toku je emf excitován v řídícím vinutí, pod působením emf je v něm proud. Proud vyskytující se v řídicím vinutí pohání magnetoelektrické relé, které vypíná napájecí kontakty.

Maximální proud v řídicím vinutí se objeví, když v jednom z napájecích vinutí není žádný proud. To znamená, že se jedná o situaci, kdy se člověk dotýká fázového vodiče, například v zásuvce, v tomto případě proud v neutrálním vodiči neteče.

Navzdory skutečnosti, že svodový proud je velmi malý, zařízení RCD vybaví magnetoelektrické relé s vysokou citlivostí, jehož prahový prvek je schopen reagovat na svodový proud 10 mA.

Svodový proud je jedním z hlavních parametrů, pro které jsou vybrány RCD. Existuje měřítko jmenovitých diferenčních vypínacích proudů 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.

Mělo by být zřejmé, že zařízení zbytkového proudu reaguje pouze na unikající proudy a nefunguje v případě přetížení a zkratů. RCD také nebude fungovat, pokud osoba současně převezme fázové a neutrální vodiče. To je způsobeno skutečností, že lidské tělo může být v tomto případě reprezentováno jako zatížení, kterým prochází elektrický proud.

Z tohoto důvodu jsou namísto RCD instalovány diferenciální automaty, které podle svého návrhu současně kombinují RCD a jistič.

RCD test

Pro sledování zdraví (provozuschopnosti) RCD je na svém pouzdru k dispozici tlačítko "Test", při stisknutí je svodový proud uměle vytvořen (diferenciální proud). Pokud bezpečnostní zařízení funguje správně, pak když klepnete na tlačítko "Test", vypne se.

Odborníci doporučují provést kontrolu jednou za měsíc.

RCD: princip činnosti, účel, specifikace, možnosti připojení pro RCD

Slyšíte názor, v němž je potřeba instalovat ochranné odpojovací zařízení (dále jen "RCD"). K vyvrácení nebo potvrzení je nutné pochopit funkční účel těchto zařízení, jejich princip činnosti, konstrukční prvky a schéma zapojení. Důležitým faktorem je také správné připojení v závislosti na konkrétním úkolu. Pokusíme se co nejvíce odpovědět na všechny otázky týkající se tohoto tématu.

Funkční účel

Podle oficiální definice tento typ zařízení hraje roli rychločinného bezpečnostního spínače, který reaguje na unikající proud. To znamená, že je spuštěn, když vznikne obvod mezi fází a "uzemněním" (PE vodič).

Uvádíme klasický příklad, v koupelně je instalován elektrický ohřívač vody. Pracuje bezporuchová záruční doba a ještě více, pak přichází okamžik, kdy případ jednoho z topných těles dává trhlinu a dochází k rozpadu fáze na vodě.

Výrazný příklad rozkladu

Pokud se v tomto případě vytvoří obvod: fáze - člověk - země, proud zátěže nebude stačit k vyvolání elektromagnetické ochrany, je určen pro zkrat. Pokud jde o tepelnou ochranu, doba jejího provozu je mnohem delší než odpor lidského těla vůči ničivému působení elektrického proudu. Výsledek nelze popsat, nejhorší je, že v bytovém domě může takový kotel představovat hrozbu pro své sousedy.

V takových případech představuje toto zařízení jediný účinný způsob, jak zajistit spolehlivou ochranu. Je čas uvažovat o jeho koncepci, návrhu a principu fungování.

Rozložení zařízení

Nejdříve uvádíme schematický diagram zařízení s uvedením jeho hlavních prvků.

Označení:

  • A - Relé řídící skupinu kontaktů.
  • B - Diferenciální TT (proudový transformátor).
  • C - fázové navíjení na DTT.
  • D - Nulové navíjení na DTT.
  • E - Kontaktní skupina.
  • F - Odolnost proti zatížení.
  • G - Tlačítko, které začne testovat zařízení.
  • 1 - fázový vstup.
  • 2 - Výstup fáze.
  • N - kolíky neutrálního drátu.

Teď vysvětlíme, jak to funguje.

Princip činnosti

Předpokládejme, že zařízení s vnitřním odporem R je napájeno z našeho ochranného zařízenín, kryt připojeného zařízení je uzemněn. V tomto případě při normálním provozu budou vinutí I a II DTT proudit stejnou hodnotou, avšak jiným směrem.

Pravidelné ovládání RCD

Celková hodnota i0 a i1 bude nula. V souladu s tím bude také odporovat magnetické toky způsobené proudy v DTT, a proto jejich celková hodnota bude také nulová. Vzhledem k uvedeným podmínkám nebude v sekundárním vinutí DDT generován žádný proud, a proto není spuštěn relé řídící skupinu kontaktů. To znamená, že bezpečnostní zařízení zůstane zapnuté.

Nyní zvažte situaci, kdy došlo k poruše těla připojeného zařízení.

Rozpis vytvořil podmínky pro provoz RCD

V důsledku svodového proudu (tjat) na "zemi" naruší rovnováhu proudů protékajících primárním vinutím I a II. To povede k tomu, že velikost magnetického toku se také stává nenulovou, což způsobí tvorbu proudu (i2) na sekundárním vinutí DTT (III), ke kterému je připojeno relé, který řídí skupinu kontaktů. Bude fungovat a připojené zařízení bude vypnuto.

Testovací tlačítko na zařízení simuluje svodový proud přes rezistor Rt, což umožňuje ověřit výkon zařízení. Toto ověření by mělo být provedeno nejméně jednou měsíčně.

Výkonnost návrhu

Níže uvedený obrázek znázorňuje typické ochranné zařízení s odstraněným horním krytem, ​​což nám umožňuje zvážit hlavní součásti konstrukce.

RCD s odstraněným krytem

Legenda:

  • A - Mechanismus tlačítka, které začne testovat zařízení.
  • B - Kontaktní podložky pro připojení fázového vstupu a neutrálního vodiče.
  • C - Diferenciální TT.
  • D - elektronická deska aktuálního zesilovače pocházejícího ze sekundárního vinutí do úrovně potřebné pro provoz relé.
  • E - Spodní část plastového pouzdra se standardním držákem pro DIN lištu.
  • F - komory potlačující oblouk na skupinu kontaktních otvorů.
  • G - Kontaktní podložky pro připojení výstupní fáze a neutrálního vodiče.
  • H - Vypínací mechanismus (ovládán relé nebo ručně).

Seznam hlavních charakteristik

Když se zabýváme konstrukcí zařízení a jeho principu fungování, zaměřujeme se na hlavní parametry. Patří sem:

  • Typ kabeláže, který má být chráněn, může být jednofázový nebo třífázový. Tento parametr ovlivňuje počet pólů (2 nebo 4).
  • Velikost jmenovitého napětí pro bipolární zařízení je 220-240 voltů, čtyřpólový - 380-400 voltů.
  • Hodnota jmenovitého zatížení proudu odpovídá parametru jističů (dále jen AV), ale má mírně odlišný účel (podrobněji popsaný níže) měřeno v ampérech.
  • Jmenovitá hodnota diferenciálního odpojovacího proudu, typické hodnoty: 10, 30, 100 a 300 mA.
  • Typ proudového proudu, přijatelná označení:
  1. AC - odpovídá sinusovému střídavému proudu. Jak pomalý růst, tak náhlý projev jsou povoleny.
  2. A - K předchozím charakteristikám (AC) je přidána možnost sledování úniku rektifikovaného pulzujícího proudu.
  3. S - Označení selektivních zařízení, které se vyznačují poměrně vysokým zpožděním odezvy.
  4. G - odpovídá předchozímu typu (S), ale s menší prodlevou.

Nyní je nutné vysvětlit hodnotu parametru jmenovitého proudu, protože vyvolává některé otázky. Tato hodnota udává maximální přípustný proud pro toto ochranné elektromechanické zařízení.

Při výběru tohoto parametru je třeba vzít v úvahu, že by měl být o jeden stupeň vyšší než u AB na tomto řádku. Pokud je například AB určen pro 25 A, je nutné instalovat ochranné zařízení s jmenovitým proudem 32 A.

Dbejte na to, že tento typ zařízení není určen k provozu z důvodu zkratu a přetížení. Pokud dojde k podobnému nehodě, všechny kabely se vypaří a dojde k požáru, ale zařízení zůstane zapnuté. Proto musí být tato ochranná zařízení použita společně s AB. Na přání je možné instalovat difuzor, ve skutečnosti je to také bezpečnostní zařízení, ale je vybaveno mechanismem pro ochranu před zkratem a přetížením.

Označení

Označení se provádí na předním panelu přístroje, ukážeme jej příkladem dvoupólového zařízení.

Legenda:

  • A - Zkratka nebo logo výrobce.
  • In - označení série.
  • C - Hodnota jmenovitého napětí.
  • D - Parametr jmenovitého proudu.
  • E - hodnota proudu proudu.
  • F - Grafické označení druhu proudového proudu, lze duplikovat písmeny (v našem případě je zobrazen sinusoid, který označuje typ střídavého proudu).
  • G - grafické označení zařízení na schematických schématech.
  • H - hodnota podmíněného zkratového proudu.
  • I - schéma zařízení.
  • J - Minimální hodnota provozní teploty (v našem případě: - 25 ° C).

Vedli jsme označení typu, které se používá ve většině zařízení této třídy.

Možnosti připojení

Předtím, než přistoupíte ke standardním schématem připojení, je třeba mluvit o několika obecných pravidlech:

  1. Zařízení tohoto typu musí být spárována s AV, jak jsme uvedli výše, je to kvůli tomu, že ochranná zařízení nejsou vybavena ochranou proti zkratu.
  2. Hodnota jmenovitého proudu ochranného zařízení musí být o jeden stupeň vyšší než hodnota páru AB s ním.
  3. Nezaměňujte vstupní a výstupní kontakty. To znamená, že vstup označený, zpravidla "1" by měl být aplikován na fázi, na "N" - nula. Proto je "2" fázový výstup a "N" je nulový.
  4. Zrušte, až se zařízení nepředstaví před nulou.

Nyní zvážíme nejjednodušší schéma, ve které je na každém vedení instalována ochrana proti zkratu a svodovému proudu.

RCD pro každý řádek

V tomto případě je vše jednoduché, vstup je nastaven na AB (A na obr. 7) o jmenovitém proudu 40 A. Po jeho běžné funkci (B) se také nazývá požární. Toto zařízení musí mít svodový proud nejméně 100 mA a jmenovitý proud nejméně 50 A (viz kapitolu 2 výše uvedených obecných pravidel). Dále přicházejí dva svazky RCD-AB (C-E a D-F). Parametr jmenovitého proudu u "C" a "D" je 16 A. Pro parametry "E" a "F" by měl být tento parametr o jeden stupeň vyšší, v našem případě je to 20 A. Pokud jde o proud při poruše, indikátor by měl být 10 mA, pro ostatní skupiny spotřebičů - 30 mA.

Tato možnost připojení je nejsnadnější a nejspolehlivější, ale také nákladnější. U dvou vnitřních linek se může stále používat, ale pokud je jejich číslo od 4 a více, je vhodné dát jedno ochranné zařízení na skupinu AB. Příklad takového schématu je uveden níže.

Příklad selektivní schématu kvality

Jak vidíte v tomto schématu, máme k dispozici jedno společné ochranné zařízení (požární ochrana) a čtyři skupiny pro osvětlení, kuchyňku, zásuvky a koupelnu. Tato možnost připojení umožňuje výrazně snížit náklady v porovnání se schématem, kde je ke každému vedení připojeno připojení RCD-AB. Kromě toho poskytuje potřebnou úroveň ochrany.

Závěrem je pár slov o potřebě ochranného uzemnění. Pro normální fungování RCD je nutné. Na internetu se nachází spínací obvod bez PE (ve skutečnosti se neliší od obvyklého), ale je třeba poznamenat, že bude docházet k čerpání pouze tehdy, když dojde ke kontaktu s bateriemi, trubkami pro studenou nebo horkou vodu apod.

Co je RCD a jak to funguje?

Účel

Nejprve zvážit, jaký je účel ochranného zařízení (na fotografii níže vidíte jeho vzhled). Svodový proud se vyskytuje v případě porušení integrity izolace kabelu jedné z kabelových vedení nebo v případě poškození konstrukčních prvků v domácích spotřebičích. Únik může způsobit požár elektrického zapojení nebo elektrického spotřebiče v domácnosti, které se používá, stejně jako úraz elektrickým proudem během provozu poškozeného elektrického spotřebiče nebo vadného elektrického zapojení.

RCD v případě nežádoucího úniku za sekundu odpojí poškozenou část kabeláže nebo poškozené elektrické zařízení, které chrání lidi před úrazem elektrickým proudem a zabraňuje vzniku požáru.

Často se dotazuje na rozdíl mezi difavtomat a RCD. První rozdíl spočívá v tom, že toto ochranné zařízení kromě ochrany proti úniku elektřiny (funkce RCD) má navíc ochranu proti přetížení a zkratu, to znamená, že zajišťuje funkce jističe. Zařízení ochranného vypnutí nemá ochranu proti nadproudům, a kromě toho jsou kromě toho instalovány automatické spínače v elektrických sítích.

Zařízení a princip činnosti

Zvažte konstrukci ochranného zařízení a jak to funguje. Hlavní konstrukční prvky RCD jsou diferenciální transformátor, který měří unikající proud, spouštěcí orgán, který působí na vypínací mechanismus a přímo mechanismus vypnutí napájecích kontaktů.

Princip fungování RCD v jednofázové síti je následující. Diferenční transformátor jednofázového ochranného zařízení má tři vinutí, z nichž jeden je připojen k neutrálnímu vodiči, druhý k fázovému vodiči a třetí k upevnění rozdílového proudu. První a druhé vinutí jsou připojeny tak, že proudy v nich mají opačný směr. V normálním režimu provozu elektrické sítě jsou stejné a indukují magnetické toky v magnetickém jádru transformátoru, které směřují k sobě navzájem. Celkový magnetický tok je v tomto případě nulový a tudíž ve třetím vinutí není žádný proud.

V případě poškození elektrického zařízení a výskytu fázového napětí v jeho pouzdře, když se k zařízení dotkne kovové zařízení, bude osoba postižena únikem elektřiny, která protéká jeho tělem na zem nebo na jiné vodivé prvky s jiným potenciálem. V tomto případě budou proudy ve dvou vinutích diferenciálního transformátoru RCD rozdílné a v magnetickém jádru budou indukovány různé magnetické toky. Na druhou stranu výsledný magnetický tok bude nenulový a vyvolá nějaký proud ve třetím, tzv. Diferenciálním proudu. Pokud přístroj dosáhne prahové hodnoty, zařízení bude fungovat. Hlavní důvody pro provoz RCD jsou popsány v samostatném článku.

Podrobnosti o způsobu, jakým je RCD a jeho složení popsáno ve video tutoriálu:

Chcete vědět, jak funguje třífázové bezpečnostní zařízení? Princip činnosti je podobný jednomfázovému zařízení. Stejný diferenciální transformátor, ale již provádí srovnání ne jednoho, ale tří fází a neutrálního vodiče. To znamená, že v třífázovém ochranném zařízení (3P + N) je pět vinutí - tři vinutí fázových vodičů, vinutí neutrálního vodiče a sekundární vinutí, čímž je zajištěna přítomnost netěsnosti.

Vedle výše uvedených konstrukčních prvků je povinným prvkem ochranného zařízení zkušební mechanismus, kterým je odpor připojený tlačítkem "TEST" k jednomu z vinutí diferenciálního transformátoru. Když je toto tlačítko stisknuto, odpor je připojen k vinutí, což vytváří diferenciální proud, a proto se objevuje na výstupu sekundárního třetího vinutí a ve skutečnosti simuluje přítomnost netěsnosti. Funkce ochranného zařízení ji deaktivuje, znamená to dobrý stav.

Níže je na obrázku uveden symbol RCD:

Rozsah

Bezpečnostní zařízení slouží k ochraně před proudovými úniky v jednofázových a třífázových elektrických rozvodech pro různé účely. V domácím kabeláži musí být RCD instalován tak, aby chránila nejnebezpečnější z hlediska elektrické bezpečnosti domácích spotřebičů. Tato elektrická zařízení, při nichž dochází ke kontaktu s kovovými částmi tělesa přímo nebo prostřednictvím vody nebo jiných předmětů. Především je to elektrická trouba, pračka, ohřívač vody, myčka nádobí atd.

Stejně jako jakékoliv elektrické zařízení může zařízení RCD kdykoli selhat, takže kromě ochrany odchozích linek musíte tuto jednotku instalovat na vstup domácí elektroinstalace. V takovém případě AVDT nejenže rezervuje ochranná zařízení jednotlivých vodičů, ale také provádí protipožární funkce, které chrání veškeré elektroinstalace domácnosti před požáry.

To je vše, co jsem vám chtěla říct o tom, jaký design, účel a princip činnosti RCD. Doufáme, že poskytnuté informace vám pomohly pochopit, jak tento modulární přístroj vypadá a funguje, a také, na co se používá.

RCD zařízení a princip činnosti

Jsem rád, že vás uvítám, drahí čtenáři webu elektrik-sam.info.

V tomto článku se budeme podrobněji zabývat zařízením a principem fungování ochranného vypínače RCD, zvážit s příklady, jak funguje RCD.

RCD jsou elektrická ochranná zařízení, stejně jako jističe. Proč byly tyto zajímavé přístroje vynalezeny, opravdu nestačí instalovat jističe?

Po čase dochází ke stárnutí izolace drátů, může se také poškodit, kontaktní kontakty proudových částí zařízení mohou oslabit. V důsledku těchto faktorů dochází k úniku proudu, který může způsobit jiskření a vést k požáru.

Také se člověk může nechtěně dotýkat ruky na drátěném vodiči, který je pod napětím. Děti, které nechávají rodiče bez dozoru, mohou "studovat" elektřinu vložením kovového předmětu do zásuvky. V takovém případě bude člověk zasažen proudem, dojde k úniku proudu tělem do země a to je velmi nebezpečné, protože současná hodnota v tomto případě může dosáhnout několika set miliampérů.

Konvenční jističe nereagují na takový "menší" únik proudu. Pracují pouze při přetížení a při zkratu.

Například pro automat s hodnotou 10A s charakteristikou odezvy časového proudu B začíná tepelné uvolňování pracovat při proudu přesahujícím nominální hodnotu o 13%, tj. 11.3A a doba odezvy bude delší než jedna hodina. A při proudu překračujícím nominální hodnotu o 45%, tj. 14,5A po dobu jedné hodiny. Elektromagnetické uvolnění jističe pracuje při proudových hodnotách od 30A.

Proto je třeba chránit osoby před úrazem elektrickým proudem a zabránit nebezpečnému svodovému proudu, který může vést k požáru v důsledku poškození izolace elektrického vedení nebo domácích spotřebičů.

U jističů je hlavním parametrem jmenovitý proud.

Hlavním parametrem RCD je jeho citlivost (jmenovitý vypínací diferenční proud, tzv. "Žádaná hodnota" pro svodový proud).

Chraňte osoby v domácích elektrických sítích před elektrickým šokem pomocí citlivosti RCD 10 a 30 mA.

K ochraně proti možným požárům slouží jako citlivost RCD 100 nebo 300 mA.

Pokud je kabeláž nerozvětvená, s malým počtem skupin, může být použito jedno společné zařízení s proudovým proudem 30 mA, a to jak při hašení požáru, tak při ochraně osoby před úrazem elektrickým proudem.

Uvažujme o zařízení a principu fungování RCD

Strukturálně je RCD sestaven v pouzdře vyrobeném z dielektrického materiálu. Uvnitř je transformátor proudu, vyrobený na toroidním feromagnetickém jádře se třemi vinutími - dvěma primárními a jedním regulačním vinutím.

Dva primární vinutí proudu jsou zahrnuty počítadlo. První vinutí je tvořeno fázovým vodičem, v němž proud proudí do zátěže (ke spotřebiteli). Druhé vinutí je tvořeno neutrálním vodičem, v němž proudí zpětný proud od zátěže (od spotřebitele).

Jak funguje RCD?

V normálním režimu, když v okruhu nedojde k úniku, jsou proudy proudící v obou vinutích stejné hodnoty, ale opačné ve směru. Při proudění ve vinutích tyto proudy indukují magnetické toky v jádře proudového transformátoru. Indukované magnetické toky směřují v opačných směrech a navzájem se vyrovnávají, proto je celkový magnetický tok ΦS nulový.

Předpokládejme, že na těle přístroje došlo k rozbití izolace.

V tomto případě budou proudy ve fázových a neutrálních vodičů odlišné. Ve fázovém vodiči přes RCD, vedle zatěžovacího proudu IL, přídavný proud bude proudit - unikající proud ID, která pro transformátor proudu bude diferenciální (tj. diferenciální). Různé proudy primárních vinutí (IL + ID ve fázovém vodiči a IN, rovnající se hodnotě IL, v nulovém pracovním vodiči) bude v jádru indukován magnetický tok různé hodnoty. Výsledný magnetický tok bude nenulový. Podle zákona elektromagnetické indukce vyvolá elektrický proud v řídicím vinutí. Pokud tento proud dosáhne hodnoty dostatečné k spuštění elektromagnetického relé P, bude fungovat, nastaví se uvolnění do pohybu a budou se spouštět napájecí kontakty RCD. V důsledku toho bude elektrická instalace pod ochranou RCD vypnutá.

Podobně, pokud se člověk dotkne odhalených vodivých částí nebo těla elektrického zařízení, na kterém došlo k porušení izolace, proudí únikový proud, který bude protékat lidským tělem k zemi. V řídicím vinutí RCD bude indukován proud, který povede k provozu elektromagnetického relé P a obvod je vypnutý.

Pro pravidelné sledování stavu RCD je k dispozici tlačítko "Test". Kliknutí na něj uměle vytváří unikající proud. Je-li RCD normální, měla by být aktivována při stisknutí tohoto tlačítka.

RCD jsou konstrukčně elektromechanické (nezávisí na napájecím napětí) a elektronické (potřebuje dodatečný zdroj energie, který je získán z řízeného obvodu nebo z přídavného zdroje). Na druhou stranu existují elektronické RCD, které odpojují chráněný okruh, když napájecí napětí zmizí, a neexistuje odpojení chráněného obvodu.

Jak lze určit typ RCD bez připojení k elektrické síti, viz článek Jak určit typ RCD - elektromechanické nebo elektronické?

Také se tyto dva typy RCD chovají odlišně během nouzového provozu elektrické sítě, například když se v našich domovech nachází poměrně často prasknutí neutrálního drátu.

Nyní víte, jak funguje RCD.

Detail Zařízení a princip činnosti RCD viz video


Užitečné články k tématu:

Co je to UZO | Zařízení, princip činnosti, vlastnosti

Mnozí z vás slyšeli o RCD, ale ne každý má představu, co to je, proč je potřeba a jak to funguje.

Teď se v jednoduchém a dostupném jazyce pokusíme vyprávět vše, co potřebujete vědět o RCD, abyste mohli správně zvolit a používat, a zároveň významně zvýšit bezpečnost elektrického zapojení v bytě nebo domě. Za prvé, pojďme pochopit, co znamená termín RCD.

Jak to znamená RCD?


RCD v elektrotechnice je interpretován jako - ochranný odpojovač. Také občas budete schopni splnit zkratku UDT - Diferenciální proudové zařízení nebo VDT - Diferenciální proudový přepínač, to jsou v tomto případě všechny synonyma.

Co je RCD?


RCD je zařízení, které je jedním z hlavních komponentů ochranné automatiky v moderní energetické síti, přenáší elektrické obvody při sledování průchodů proudů a přerušení okruhu v případě úniku.

Co je to RCD?


Za prvé, ochranný vypínací přístroj (RCD) chrání osoby před úrazem elektrickým proudem, při náhodném dotyku nechráněného drátu, těla vadného elektrického zařízení nebo jiného vodivého povrchu, který je pod napětím.

Dalším důležitým účelem RCD je chránit skříň před možným výskytem požáru a požáru v případě porušení ochranné izolace elektrického vedení.

Abychom lépe porozuměli, proč a co je nejdůležitější, jak RCD plní své ochranné funkce, je nutné porozumět principu jeho fungování.

Princip fungování RCD


Velmi jasně, princip fungování RCD v jednofázové síti odráží následující schéma:


Ukazuje dvojpólové ochranné vypínací zařízení (1), na jehož horní svorky jsou připojeny fázové (2) a nulové (3) vodiče vstupního elektrického kabelu a spodní fáze (4) a nulové vodiče (5) do elektrické zásuvky, ke které je spotřebič připojen - v tomto případě ohřívač vody (6). K případu, kdy je přímo připojen ochranný vodič, je připojen ochranný vodič (uzemnění) (7).

V běžném normálním režimu provozu elektrony pohybující se přes fázový vodič procházejí přes RCD na zátěž - ohřívače ohřívače pak opouštějí neutrální vodič, také procházejí přes RCD a jsou posílány na zem. I1 = I2

V tomto případě proudy vstupující do obvodu fázovým vodičem (2) a ponecháním na nulovém bodu (3) budou stejné hodnoty, ale opačné ve směru.
Nyní předpokládejme, že narušil PETN izolaci a část elektrického proudu přes topné médium - voda byla dodávána do topného tělesa a pak přes uzemňovací vodič (7) k opuštění země.


Nyní je proudový vstup fázového vodiče (2), je kvantitativně rovná součtu proudu ve středním vodiči (3), vše jako pocházející z ohřívače do chrániče, a svodový proud skrz pouzdro vzlétnout (7) I1 = I2 + I3. V souladu s tím je vstupní proud v zařízení více odchozí, o velikosti svodového proudu I1> I2.

Princip fungování RCD je založen na tomto efektu - určuje rozdíl mezi množstvím příchozího proudu fázovým vodičem a výstupním proudem při nulové hodnotě a pokud je nad prahovou hodnotou, RCD okamžitě přeruší elektrický obvod.

Podobný princip fungování ochranného zařízení a když se osoba dotýká holého drátu pod napětím, v tomto případě část proudu jde do lidského těla, výsledná netěsnost okamžitě detekuje RCD a vypne napájení elektrického proudu. To vše se zpravidla děje za zlomek sekund a člověk nemá čas na vážné zranění.

Chcete-li porozumět tomu, jak zařízení se zbytkovým proudem detekuje únikový proud, podívejte se na standardní zařízení RCD.

RCD zařízení


Níže je vizuální diagram zařízení RCD, jehož hlavními uzly jsou:

1. Diferenční proudový transformátor

2. Elektromagnetické relé

3. Mechanismus uvolnění elektrického obvodu

4. Zkontrolujte mechanismus


Pod číslem "5" se uvádí zatížení, může to být jakýkoli spotřebič, například ohřívač vody nebo pračka.


Nyní se podívejme na to, jak jsou tyto prvky zapojeny do fungování RCD, jak je zajištěn inherentní princip fungování.

Fázové a nulové vodiče jsou v opačném směru vinutím diferenciálního transformátoru (1), při normálním provozu, za nepřítomnosti netěsností, vyvolávají v jádře transformátoru stejný protiběžný magnetický tok.

Proto jejich celkový magnetický tok je nulový, stejně jako proud. V tomto případě je elektromagnetické relé (2) připojené ke sekundárnímu vinutí transformátoru v klidu.

V případě, že elektrický proud netěsnost na fázi a nulový vodič dojde různé proudy, které způsobují nerovnost proti magnetické toky v magnetickém jádru diferenciálního transformátoru (1) a generování proudu v sekundárním vinutí.

Při dostatečném množství generovaného proudu se elektromagnetické relé (2) spouští a působí na uvolňovací mechanismus (3), který přeruší elektrický obvod.

Když je stisknuto tlačítko TEST, elektrický proud z fázového vodiče, který prochází odporem, spadne na neutrální vodič vinutí transformátoru a obejde přístrojový transformátor. Výsledkem je, že proud na přívodním fázovém vodiči a výstupní nula bude odlišný, na sekundárním vinutí je vytvořen nevyrovnaný proud, který spouští mechanismus pro vypnutí elektrického obvodu.

Tato schéma velmi přesně popisuje zařízení RCD a přestože vnitřní návrh uzlů se může v závislosti na modelu a výrobci lišit, zůstává obecný princip činnosti stejný.

Nyní s vědomím vnitřní struktury můžete snadno určit RCD na jednorázových schématech elektrických panelů, protože jeho symbol obsahuje všechny prvky popsané výše.

Označení Ozo na jednorázovém diagramu


V současné době jsou pro každý z typů Ouzo používaných v elektrotechnice, jmenovitě bipolární - v jednofázových a čtyřpólových třífázových sítích, dvě nejběžnější notace, které se nacházejí v jednorázových obvodech. Všechny se odrážejí na následujícím obrázku:


U jednorázových diagramů je označení RCD co nejjednodušší, od něj je odstraněn přebytek, zobrazuje se pouze diferenciální transformátor ve formě kroužku, vypínač vypínající kontakty a počet pólů.

Současně, aby se označení stalo co nejkompaktnějším, mohou být póly odráženy ve formě šikmých čar, jejichž počet se rovná počtu pólů. Zde a tam jsou dvě varianty označení RCD na obvodech.

Schéma se také často uplatňuje v případě ochranného vypínacího zařízení společně s dalšími charakteristikami, uvažujme je podrobněji.

Označení RCD


Zvažte, jak standardní bipolární RCD instalovaný v jednofázové síti.

Každé ochranné vypínací zařízení má štítek, který odráží všechny jeho hlavní charakteristiky, navíc je docela často zobrazena také schéma. Podívejme se blíže na všechny hlavní charakteristiky RCD.


CHARAKTERISTIKY UZO


1. Výrobce

2. Název modelu. V tomto případě písmena "VD" v názvu modelu znamenají spínač diferenciálu

3. Provozní proud. Maximální proud, který může daný RCD přepínat. Jinými slovy, pokud linka, která chrání RCD s pracovním proudem 25A, bude mít zátěž 30A, zařízení selže.

4. Parametry elektrické sítě. Zde najdete dva hlavní parametry, pro které je toto zařízení navrženo: napětí - 230V a frekvence - 50Hz. Jedná se o standardní specifikace pro elektrickou síť domácností v Rusku.

5. Svodový proud. Svodový proud, při kterém bude RCD pracovat.

6. Typ RCD. V tomto případě je toto zařízení "střídavým proudem" pro střídavý proud. Podrobněji všechny typy budeme dále zvažovat.

7. Rozsah provozních teplot. Od -25 do +40 stupňů Celsia. Jmenovitý podmíněný zkratový proud. To je velikost možného zkratového proudu, který může odolat RCD bez ztráty výkonu, pokud je chráněn vhodným jističem.

9. Schéma zařízení RCD

V závislosti na výrobci se mohou značení na zařízeních mírně lišit, některé vlastnosti jsou přidány nebo odstraněny. Základy jsou však všude stejné a důležité ukazatele jako provozní proud a únikový proud jsou indikovány všemi a vždy.

Jak jste již pochopili, hojnost uvedených charakteristik naznačuje, že RCD jsou odlišné. V další části článku se budeme bližší podívat na všechny hlavní typy moderních RCD a jejich oblasti použití. Tyto informace vám pomohou vybrat správný přepínač diferenčního proudu pro každý případ.

Navíc si přečtěte materiál o tom, proč klepá na RCD a jak najít chybu.

Pokud máte stále otázky ohledně zařízení RCD nebo principu jeho fungování, nechte je v komentáři k článku. Kromě toho nezapomeňte napsat, pokud existují nějaké dodatky nebo komentáře, budu vám vděčný!

Princip fungování RCD

Zkratka RCD je vytvořena z výrazu "ochranný odpojovač", který určuje účel zařízení, který spočívá v odstranění napětí z obvodu, který je k němu připojen, v případě náhodného porušení izolace a vytváření svodových proudů.

Pro provoz RCD se princip porovnání proudů vstupujících do řízené části obvodu a proudů, které z něj vycházejí, použije na základě diferenciálního transformátoru, který přeměňuje primární hodnoty každého vektoru na přísně proporcionální v úhlu a směru sekundárním k geometrickému přidávání.

Metoda porovnání může být reprezentována běžnými váhami nebo rovnováhou.

Když je rovnováha zachována, vše funguje dobře a když je porušen, změní se kvalita celého systému.

Pro jednofázový obvod je porovnán vektor fázového proudu, který odpovídá měřicímu orgánu a tomu, který je opouštět, nulový. Při normálním provozu se spolehlivou celkovou izolací jsou navzájem vyrovnané a vyvážené. Pokud se v obvodu vyskytne porucha a objeví se svodový proud, rovnováha mezi zvažovanými vektory je narušena jeho hodnotou, kterou měří jedno z vinutí transformátoru a přenáší se na logickou jednotku.

Srovnání proudů ve třífázovém okruhu se provádí podle stejného principu, pouze pomocí diferenciálního transformátoru jsou proudy všech tří fází procházeny a na základě jejich srovnání je vytvořena nevyváženost. V normálním režimu provozu jsou proudy tří fází geometricky vyvážené a pokud dojde k selhání izolace jakékoliv fáze, dojde k vzniku unikajícího proudu. Jeho hodnota je určena součtem vektorů v transformátoru.

Zjednodušené ovládání ochranného vypínacího zařízení může být zobrazeno bloky blokovým schématem.

Nevyvážené proudy z měřícího tělesa jsou zasílány do logické části, která pracuje na principu relé:

2. nebo elektronickou cestou.

Je důležité pochopit rozdíl mezi nimi. Elektronické systémy se rychle rozvíjejí a z mnoha důvodů se stávají stále oblíbenějšími. Mají širokou funkcionalitu, skvělé příležitosti, ale vyžadují elektrickou energii pro provoz logiky a výkonného orgánu, který je zajišťován speciální jednotkou připojenou k hlavnímu okruhu. Pokud je elektřina vypnuta z různých důvodů, pak takový systém RCD obvykle nebude fungovat. Výjimkou jsou vzácné elektronické modely vybavené touto funkcí.

Elektromechanické relé používají mechanickou energii napínané pružiny, která se podobá běžné pasti na principu provozu. Aby relé mohlo pracovat, je na konečný prvek aplikována dostatečně minimální mechanická síla.

Jakmile se myši dotýká návnady připraveného pastí na myši, proud vyplývající z nevyváženosti diferenciálního transformátoru z úniku vede k aktivaci akčního členu a odpojení napětí z obvodu. Pro tento účel jsou do relé v každé fázi zabudovány výkonové kontakty a příprava kontaktů testeru.

Každý typ relé má určité výhody a nevýhody. Elektromechanické struktury spolehlivě fungují po mnoho desetiletí a osvědčily se. Nevyžadují externí napájecí zdroj a elektronické modely na něm zcela závisí.

Rozložení jednofázového RCD je zobrazeno na obrázku níže.

Dodává napětí na vstupní svorky a monitorovaný obvod je připojen k výstupním svorkám.

Také se vyrábí třífázové zařízení s reziduálním proudem, ale řídí proudy všech fází.

Na následujícím obrázku je zobrazen čtyřvodičový RCD, ačkoli jsou komerčně dostupné třívodičové struktury.

Jak zkontrolovat RCD

V každém modelu konstrukce vestavěný test funkčnosti. K tomu použijte blok "Tester", který je otevřeným kontaktem - tlačítkem s pružinovým samočinným nastavením a proudem omezujícím rezistorem R. Jeho hodnota je zvolena tak, aby vytvořila minimálně dostatečný proud uměle simulující únik.

Po stisknutí tlačítka "Test" by měl být RCD připojený k provozu vypnut. Pokud se tak nestane, je třeba jej odmítnout, vyhledat poškození a opravit nebo jej vyměnit za pracovní. Měsíční testování bezpečnostního zařízení zvyšuje spolehlivost jeho provozu.

Mimochodem, zdraví elektromechanických a individuálních elektronických struktur je snadné kontrolovat v obchodě před nákupem. Pro tento účel stačí, když je relé zapnuto, a to krátkodobě, aby proud z fáze nebo nulový obvod od baterie s libovolnou polaritou připojení podle možností 1 a 2.

Pracovní RCD s elektromechanickým relé bude fungovat a elektronické produkty v převážné většině případů nebudou kontrolovat. Potřebují moc, aby spustili logiku.

Jak připojit RCD k zátěži

Zbytková vypínací zařízení jsou určena pro použití v napájecích systémech pomocí systému TN-S nebo TN-C-S s ochrannou nulovou sběrnicí PE připojenou k zapojení, ke které jsou připojeny kryty všech elektrických zařízení.

V této situaci, v případě selhání izolace, potenciál vznikající na plášti okamžitě protéká PE vodičem k zemi a srovnávací orgán vypočítá poruchu.

V normálním režimu napájení RCD odpojí zátěž, takže všechny elektrické spotřebiče pracují optimálně. Z proudu každé fáze v magnetickém jádru transformátoru indukuje jeho vlastní magnetický tok F. Protože jsou stejné velikosti, ale naopak, navzájem se navzájem zničí. Celkový magnetický tok chybí a nemůže vnucovat EMF do vinutí relé.

V případě úniku proudí nebezpečný potenciál do země ochrannou pneumatikou PE. Ve vinutí relé dochází k EMF vyvolané nevyvážeností magnetických toků (proudy ve fázi a nula).

Bezpečnostní vypínací zařízení okamžitě vypočítá poruchu tímto způsobem a za zlomek sekundy deaktivuje obvod s napájecími kontakty.

Vlastnosti RCD s elektromechanickým relé

Použití mechanické energie navíjené pružiny může být v některých případech výhodnější než použití speciální jednotky pro napájení elektrického obvodu logického obvodu. Zvažte to například v případě, že je nula napájecí sítě přerušena a fáze vstupuje.

V takové situaci statické elektronické relé nedostanou energii, a proto nebudou moci pracovat. Současně v této situaci má třífázový systém fázové zkreslení a zvýšení napětí.

Pokud dojde k výpadku izolace na oslabeném místě, potenciál se objeví na těle a projde PE vodičem.

V RCD s elektromechanickým ochranným relé pracuje normálně z energie navíjené pružiny.

Jak je RCD ve dvouvodičovém obvodu

Nepopiratelné výhody ochrany proti úniku elektrických zařízení provedené systémem TN-S pomocí zařízení RCD vedly k jejich popularitě a přání jednotlivých majitelů bytů instalovat RCD do dvou elektroinstalací, které nejsou vybaveny PE vodičem.

V této situaci je tělo přístroje izolováno od země a nekomunikuje s ním. Pokud dojde k rozbití izolace, potenciál fáze se objeví na těle a nevypouští se z něj. Osoba, která se dotýká země a náhodně se dotýká zařízení, podléhá svodovému proudu stejným způsobem jako v situaci bez RCD.

Nicméně v obvodu bez ochranného zařízení proud může protékat tělem po dlouhou dobu. Když je RCD instalován, ucítí se porucha a vypne napětí během nastaveného času ve zlomcích sekundy, což sníží škodlivý účinek proudu a stupeň zásahu elektrickým proudem.

Takže ochrana usnadňuje záchranu osoby v kontaktu s napětím v budovách vybavených podle schématu TN-C.

Mnoho domácích mistrů se snaží instalovat UZD ve starých domech a čeká na rekonstrukci, aby přešla do systému TN-C-S. Zároveň v nejlepším případě provádějí samočinně smyčkovou smyčku nebo prostě propojují skříně elektrických spotřebičů s vodovodní sítí, radiátory a železnými částmi základů.

Taková spojení mohou způsobit kritické situace, kdy dojde k poruchám a způsobit vážné poškození. Práce na vytvoření pozemní smyčky musí být provedeny efektivně a sledovány elektrickými měřeními. Proto jsou prováděny vyškolenými odborníky.

Většina RCD je stacionární pro montáž na společnou DIN lištu v rozvaděči. V prodeji však najdete přenosné struktury, které jsou připojeny ke konvenční elektrické zásuvce a chráněné zařízení je dále napájeno. Stálo to trochu víc.

Pro Více Článků O Elektrikář