kategorier: Deling av opplevelsen, Begynnerelektrikere, Elektriker hjemme, Automata og RCD
Antall visninger: 296324
Kommentarer til artikkelen: 17
Om elektriske verneutstyr for "dummies": reststrømmenhet (RCD)
Tenk deg følgende: en vaskemaskin er installert på badet ditt. Uansett hvilket velkjent merke det er, er enheter fra enhver produsent utsatt for sammenbrudd, og, for eksempel, det mest banale skjer - isolasjonen på strømledningen er skadet og nettverkspotensialet vises på maskinhuset. Og dette er ikke en gang et sammenbrudd, bilen fortsetter å fungere, men den begynner allerede å bli en kilde til økt fare. Tross alt, hvis du berører både karosseriet og vannrøret samtidig, lukker vi den elektriske kretsen gjennom oss selv. Og i de fleste tilfeller vil det være dødelig.
For å unngå disse forferdelige konsekvensene ble de oppfunnet RCD - reststrømsbrytere.
RCD - Dette er en høyhastighets beskyttelsesbryter som svarer på differensialstrømmen i lederne som leverer strøm til det beskyttede elektriske installasjonen - dette er den "offisielle" definisjonen. På et mer forståelig språk vil enheten koble forbrukeren fra strømnettet hvis det er lekkasje av strøm til PE (bakken) lederen.
La oss se på prinsippet om drift av RCD. For større klarhet viser figuren dets "interne" kretsdiagram:
Hovednoden til RCD er differensialstrøm transformator. På en annen måte kalles det en nullsekvensstrømtransformator. La oss kalle denne enheten bare en aktuell transformator for å gjøre det lettere for oss og ikke å bli forvirret.
Som det fremgår av figuren, har det i dette tilfellet tre viklinger. Primær- og sekundærviklingene er inkludert i henholdsvis fase- og nøytraltrådene, og den tredje viklingen er koblet til startelementet, som utføres på følsomme reléer eller elektroniske komponenter.
Avhengig av detteskille mellom elektromekanisk og elektronisk RCD.
Oppstartanordningen er koblet til en utøvende kontrollenhet, som inkluderer en strømkontaktgruppe med en drivmekanisme. Testknappen brukes til å sjekke og overvåke RCDs helse. Se for deg at en last er koblet til utgangen fra kretsen vår. Naturlig vil en strøm umiddelbart vises i kretsen, som vil strømme gjennom viklingene I og II. For ytterligere å vurdere prinsippet om drift av RCD, vil vi gå videre til et mer visuelt skjema:
I normal modus, i fravær av lekkasjestrøm, strømmer i kretsen langs lederne som passerer gjennom vinduet til den magnetiske kretsen til strømtransformatoren arbeidsstrøm laste. Det er disse lederne som danner primær- og sekundærviklingene til strømtransformatoren mot klokken. Disse strømningene vil være like i størrelse og motsatt retning: I1 = I2. De induserer i den magnetiske kjernen i strømtransformatoren like, men motrettede magnetiske flukser F1 og F2. Det viser seg at den resulterende magnetiske fluksen er lik null, strømmen i den tredje (utøvende) viklingen av differensialtransformatoren er også lik null, og startelementet 2 er i denne tilstanden i ro og RCD fungerer i normal modus.
Når en person berører åpne ledende deler eller på kroppen til en elektrisk enhet som det har skjedd en isolasjonsnedbrytning på fase (primær) viklingen av strømtransformatoren, i tillegg til laststrømmen I1, strømmer det en tilleggsstrøm - lekkasjestrøm (IΔ er indikert i diagrammet), som er for en strømtransformator differensial (differensial: I1-I2 = IΔ).
Det viser seg at strømningene våre er ulik, derfor er magnetiske flukser også ulik, som ikke lenger avbryter hverandre. På grunn av dette oppstår en strøm i den tredje viklingen.Hvis denne strømmen overstiger den innstilte verdien, utløses startelementet, virker på aktuatoren 3.
Aktuatoren, som består av en fjærdrift, en utløsermekanisme og en gruppe strømkontakter, åpner den elektriske kretsen, som et resultat av at enheten er koblet fra nettverket. For å utføre periodisk overvåkning av helse (operabilitet) av RCD, er det utstyrt en testknapp 4. Den er seriekoblet med motstanden. Motstandsverdien er valgt på en slik måte at differensialstrømmen er lik den nominelle strømmen til lekkasje av RCD (vi vil snakke om parametrene til RCD senere). Hvis RCD blir utløst ved å trykke på denne knappen, fungerer den ordentlig. Vanligvis er denne knappen indikert med "TEST".
Trefase reststrømsbrytere arbeide omtrent samme prinsipp som enfase. I trefase RCDer passerer fire ledninger gjennom kjernevinduet - trefase og null. Kretsdiagram den enkleste trefasede RCD er vist på figuren:
En trefaset RCD inkluderer en effektbryter 1, som styres av et element 2, som mottar et trippelsignal fra sekundærviklingen 3 av en strømtransformator 4, gjennom vinduet der det passerer en nøytral arbeidstråd N og fasetrådene L1, L2 og L3 (5).
Hvis belastningen er lik i null- og fasetrådene (eller trefasetrådene), er deres geometriske sum lik null (strømmen i fasetråden i en enfaset RCD strømmer i en retning, og strømmen i den nøytrale ledningen flyter nøyaktig samme verdi i motsatt retning). Derfor er det ingen strøm i sekundærviklingen av strømtransformatoren.
I tilfelle strømlekkasje til den jordede saken til strømmottakeren, så vel som når en person som står på bakken eller på det ledende gulvet ved et uhell berører fasetråden i det elektriske nettverket, vil likestrømmen i strømmen i primærviklingen av strømtransformatoren bli krenket, siden lekkasjestrømmen vil passere langs fasetråden, i tillegg til laststrømmen, og en strøm vil vises i den sekundære viklingen - akkurat som i beskrivelsen over av driften av en enfaset RCD. Strømmen som strømmer i sekundærviklingen av transformatoren virker på kontrollelementet 2, som gjennom bryteren 1 kobler forbrukeren fra strømnettet. Utseendet til en trefaset RCD er vist på figuren:
La oss vurdere praktiske ordninger for inkludering av RCD i sentralbord.
RCD-svitsjekrets for enfaseinngang. Her bruker vi en byttekrets med separate null (N) og bakken (PE) busser. Som du ser på figuren, er RCD (5) installert etter inngangsbryteren, og etter det er kretsbrytere installert for å beskytte og bytte individuelle løkker. Når jeg ser fremover, vil jeg merke at tilstedeværelsen av en automat-RCD-tilkobling er obligatorisk, siden RCD ikke gir strømbeskyttelse, både termisk og kortslutning. I stedet for denne "kombinasjonen" - automatisk - RCD, kan du bruke en universalenhet. Mer om det senere.
RCD-kretsen med trefaseinngang. I motsetning til forrige ordning er det gitt beskyttelse for både enfase- og trefasekonsumenter. I tillegg brukes kombinasjonen av inngangen til null og "bakken" dekk (PEN). Elektrisitetsmåleren - en elektrisk måler - er koblet mellom inngangsbryteren og RCD. Som du husker fra gjennomgangene om måleordninger, må alle koblingsenheter som er installert før måleenheten være forseglet med en energiforsyningsorganisasjon. Følgelig bør utformingen av åpningsbryteren muliggjøre dette.
Før det snakket vi bare om elektromekaniske RCD-er. Men hvis du husker, nevnte jeg at det noen ganger er elektroniske enheter. I prinsippet er en elektronisk RCD konstruert på samme måte som en elektromekanisk.
I stedet for et følsomt magnetoelektrisk element, brukes en sammenligningsinnretning (for eksempel er det vanligste eksemplet en komparator).For en slik krets trenger du din egen innebygde strømforsyning, fordi du trenger å drive den elektroniske kretsen med noe.
Differensialstrømmen er veldig liten, derfor må den forsterkes og konverteres til et spenningsnivå, som blir levert til sammenligningsapparat - komparator. Alt dette reduserer selvfølgelig enhetens generelle pålitelighet, sammenlignet med den elektromekaniske, her er bare tilfelle - jo enklere jo bedre. Og for å være ærlig, har jeg ikke kommet over sertifiserte elektroniske RCD-er i det hele tatt. Derfor kan jeg ikke si noe bra eller dårlig om dem. La oss derfor la elektroniske RCD-er til side og dvele ved et av hovedpunktene når vi vurderer elektromekaniske beskyttelsesavstengingsanordninger - deres parametre:
RCD-er har følgende hovedparametere:
nettverkstype - enfase (tretråd) eller trefase (femtråd)
nominell spenning -220/230 - 380/400 V
nominell laststrøm - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A
vurdert brudddifferensiell strøm - 10, 30, 100, 300 mA
type differensialstrøm - AC (vekslende sinusformet strøm som oppstår plutselig eller sakte øker), A (som vekselstrøm, i tillegg utbedret krusningsstrøm), B (vekslende og konstant), S (forsinket responstid, selektiv), G (som selektiv, bare forsinkelsen er kortere).
Jeg vil merke et viktig punkt angående parametrene til RCD-er. Mange blir villet av den nominelle belastningsstrømmen som er avsatt på enhetens kropp, og det tas for samme parameter som i effektbryteren. Imidlertid karakteriserer denne parameteren i RCD-er bare "gjennomstrømskapasitetskapasitet", kanskje er dette uttrykket ikke helt riktig, men jeg introduserte det for tilgjengeligheten til konseptet "vurdert RCD laststrøm".
UZO-belastningsstrømmen kan ikke begrenses, og det er nødvendig å beskytte den mot strømoverbelastning og kortslutningsstrømmer av effektbrytere, som gir beskyttelse mot strømoverbelastning og kortslutningsstrømmer. Laststrømmen til RCD bør velges slik at den er ett trinn (nominelt strømområde) mer enn nominell strøm for effektbryteren på den beskyttede linjen. Det vil si at hvis det er en last beskyttet av en effektbryter for en strøm på 16 ampere, bør RCD velges for en belastningsstrøm på 25 ampere.
Dette reiser det logiske spørsmålet - hvorfor ikke kombinere både effektbryter og RCD i ett tilfelle, spesielt når RCD brukes til å beskytte bare en strømsløyfe? Faktisk, i dette tilfellet fungerer de fortsatt "i takt." Dette punktet ble berørt litt i forrige artikkel. Spørsmålet er ganske logisk, og slike enheter finnes selvfølgelig. De kalles differensialbrytere eller bare diffavtomater.
På figuren ser du bare en slik enhet. Dette er en trefaset differensialbryter. Som i trefaset RCD har den fire klemmer - fase og null, og en TEST-knapp. Hvis den dveler ved sin interne struktur, er noe nytt vanskelig å si her. Dette er en effektbryter og RCD i en flaske.
Kostnaden for diffavomater er ganske høy. For eksempel har trefasemodeller av kjente utenlandske produsenter en kostnad på rundt 100 euro. Relativt dyr glede. Bunten med AB + RCD-er vil imidlertid ha noenlunde sammenlignbare kostnader, og i stedet for fire standard 17,5 mm-moduler på en DIN-skinne (med en trefaseversjon) vil det ta åtte. Så i noen tilfeller er diffavomater fremdeles å foretrekke, spesielt hvis det er et problem med ledig plass i distribusjonspanelet.
Hvordan sjekke ytelsen til en RCD eller en differensialautomat? Vi har allerede nevnt TEST-knappen. En slik sjekk er imidlertid veldig overfladisk og gjenspeiler ikke alltid tingenes virkelige essens. Derfor brukes testkretser eller spesialiserte enheter for objektiv verifisering.
Mikhail Tikhonchuk
Se også på elektrohomepro.com
: