kategória: Zdieľanie skúseností, Začiatočníci elektrikári, Elektrikár doma, Automaty a RCD
Počet zobrazení: 296324
Komentáre k článku: 17
O elektrických ochranných zariadeniach pre „figuríny“: zariadenie na zvyškový prúd (RCD)
Predstavte si, že vo vašej kúpeľni je nainštalovaná práčka. Čokoľvek dobre známe značky, zariadenia ktoréhokoľvek výrobcu podliehajú poruchám a povedzme, že sa stane najviac banálna vec - izolácia na napájacom kábli je poškodená a na tele stroja sa objavuje sieťový potenciál. A to nie je ani porucha, auto pokračuje v činnosti, ale už sa stáva zdrojom zvýšeného nebezpečenstva. Nakoniec, ak sa súčasne dotkneme karosérie vozidla a vodovodného potrubia, elektrický okruh uzavrieme sami. A vo väčšine prípadov to bude osudné.
Aby sa zabránilo týmto hrozným následkom, boli vynájdené RCD - prúdové chrániče.
RCD - Jedná sa o vysokorýchlostný ochranný spínač, ktorý reaguje na rozdielny prúd vo vodičoch, ktoré dodávajú elektrinu do chránenej elektrickej inštalácie - toto je „oficiálna“ definícia. Vo zrozumiteľnejšom jazyku zariadenie odpojí spotrebiteľa od sieťového napájania, ak dôjde k úniku prúdu k PE (uzemňovaciemu) vodiču.
Pozrime sa na princíp fungovania RCD. Pre lepšiu prehľadnosť je na obrázku znázornené jeho „vnútorné“ schéma zapojenia:
Hlavným uzlom RCD je transformátor diferenciálneho prúdu. Iným spôsobom sa nazýva prúdový transformátor s nulovou sekvenciou. Aby sme to pre nás uľahčili a nezmýlili sa, označme túto jednotku iba za transformátor prúdu.
Ako je možné vidieť na obrázku, v tomto prípade má tri vinutia. Primárne a sekundárne vinutie sú obsiahnuté vo fázovom a neutrálnom vodiči a tretie vinutie je spojené so štartovacím prvkom, ktorý sa vykonáva na citlivých relé alebo elektronických komponentoch.
Podľa tohorozlišovať medzi elektromechanickým a elektronickým RCD.
Štartovacie zariadenie je spojené s výkonným riadiacim zariadením, ktoré obsahuje skupinu výkonových kontaktov s hnacím mechanizmom. Testovacie tlačidlo sa používa na kontrolu a monitorovanie zdravotného stavu RCD. Teraz si predstavte, že záťaž je spojená s výstupom nášho obvodu. Prirodzene sa v okruhu okamžite objaví prúd, ktorý bude pretekať vinutiami I a II. Aby sme ďalej zvážili princíp fungovania RCD, prejdeme k vizuálnejšej schéme:
V normálnom režime, pri absencii zvodového prúdu, prúdi obvod pozdĺž vodičov prechádzajúcich oknom magnetického obvodu prúdového transformátora. pracovný prúd načítať. Tieto vodiče vytvárajú primárne a sekundárne vinutie prúdového transformátora proti smeru hodinových ručičiek. Tieto prúdy budú mať rovnakú veľkosť a budú mať opačný smer: I1 = I2. V magnetickom jadre prúdového transformátora indukujú rovnaké, ale proti smerované magnetické toky Fl a F2. Ukazuje sa, že výsledný magnetický tok sa rovná nule, prúd v treťom (výkonnom) vinutí diferenciálneho transformátora je rovný nule a počiatočný prvok 2 je v tomto stave v pokoji a RCD pracuje v normálnom režime.
Keď sa osoba dotkne otvorených vodivých častí alebo tela elektrického zariadenia, ku ktorému došlo pri fázovom (primárnom) vinutí prúdového transformátora ku izolácii, došlo k dodatočnému prúdu - zvodový prúd (I A je uvedený v diagrame), ktorý je určený pre prúdový transformátor diferenciál (diferenciál: 11-I2 = IA).
Ukazuje sa, že naše prúdy sú nerovnaké, a preto sú nerovnomerné aj magnetické toky, ktoré sa už navzájom nezrušia. Z tohto dôvodu sa v treťom vinutí objaví prúd.Ak tento prúd prekročí nastavenú hodnotu, spustí sa spúšťací prvok, ktorý pôsobí na ovládač 3.
Ovládač, pozostávajúci z pružinového pohonu, spúšťového mechanizmu a skupiny silových kontaktov, otvára elektrický obvod, v dôsledku čoho je jednotka odpojená od siete. Na vykonávanie periodického monitorovania použiteľnosti (prevádzkyschopnosti) RCD je k dispozícii testovacie tlačidlo 4. Je zapojené do série s odporom. Hodnota odporu sa vyberie tak, aby sa diferenčný prúd rovnal menovitému prúdu zvodového úniku RCD (o parametroch RCD budeme hovoriť neskôr). Ak sa RCD spustí stlačením tohto tlačidla, potom pracuje správne. Toto tlačidlo je zvyčajne označené „TEST“.
Trojfázové prúdové chrániče pracovať približne na rovnakom princípe ako jednofázový. V trojfázových RCD prechádzajú cez okno jadra štyri vodiče - trojfázové a nulové. Schéma zapojenia najjednoduchší trojfázový RCD je na obrázku:
Trojfázový RCD obsahuje istič 1, ktorý je riadený prvkom 2, ktorý prijíma vypínací signál zo sekundárneho vinutia 3 prúdového transformátora 4, cez ktorého okno prechádza neutrálny pracovný drôt N a fázové drôty L1, L2 a L3 (5).
Ak je záťaž rovnaká v nulovom a fázovom (alebo trojfázovom) vodiči, ich geometrický súčet sa rovná nule (prúd vo fázovom vodiči jednofázového RCD prúdi v jednom smere a prúd v neutrálnom vodiči tečie presne rovnakou hodnotou v opačnom smere). Preto v sekundárnom vinutí prúdového transformátora nie je žiadny prúd.
V prípade úniku prúdu do uzemneného prípadu prijímača energie, ako aj vtedy, keď sa osoba, ktorá stojí na zemi alebo na vodivom dne, náhodne dotkne fázového vodiča elektrickej siete, bude porušená rovnosť prúdov v primárnom vinutí prúdového transformátora, pretože zvodový prúd bude prechádzať pozdĺž fázového vodiča popri záťažovom prúde, a prúd sa objaví v jeho sekundárnom vinutí - rovnako ako vo vyššie uvedenom opise činnosti jednofázového RCD. Prúd tečúci v sekundárnom vinutí transformátora pôsobí na riadiaci prvok 2, ktorý prostredníctvom spínača 1 odpojí spotrebiteľa od elektrickej siete. Vzhľad trojfázového RCD je znázornený na obrázku:
Zoberme si praktické schémy začlenenia RCD do rozvádzačov.
Spínací obvod RCD pre jednofázový vstup, Tu aplikujeme spínací obvod so samostatnými nulovými (N) a zemnými (PE) zbernicami. Ako vidíte na obrázku, RCD (5) je nainštalovaný po vstupnom ističi a potom sú nainštalované ističe na ochranu a spínanie jednotlivých slučiek. Pri pohľade do budúcnosti chcem poznamenať, že prítomnosť pripojenia automat-RCD je povinná, pretože RCD neposkytuje prúdovú ochranu, tepelnú aj skratovú. Namiesto tejto „kombinácie“ - automatickej - RCD môžete použiť jedno univerzálne zariadenie. Viac o tom však neskôr.
Obvod RCD s trojfázovým vstupom, Na rozdiel od predchádzajúcej schémy sa ochrana poskytuje pre jednofázových aj trojfázových spotrebiteľov. Okrem toho sa používa kombinácia vstupu nulových a „pozemných“ pneumatík (PEN). Zariadenie na meranie elektrickej energie - elektrický merač - je pripojené medzi istič vstupného obvodu a RCD. Ako si pamätáte z prehľadov meracích schém, všetky spínacie zariadenia, ktoré sú nainštalované pred meracím zariadením, musia byť zapečatené organizáciou dodávajúcou energiu. V dôsledku toho by to malo umožniť konštrukčné riešenie ističa.
Predtým sme hovorili iba o elektromechanických RCD. Ale ak si pamätáte, spomenul som, že niekedy existujú elektronické zariadenia. Elektronický RCD je v zásade skonštruovaný rovnakým spôsobom ako elektromechanický.
Namiesto citlivého magnetoelektrického prvku sa používa porovnávacie zariadenie (napríklad najbežnejším príkladom je porovnávač).Pre takýto obvod potrebujete vlastné vstavané napájanie, pretože musíte elektronický obvod niečo napájať.
Diferenciálny prúd je veľmi malý, preto musí byť zosilnený a prevedený na napäťovú úroveň, do ktorej je dodávaný porovnávacie zariadenie - komparátor, To všetko samozrejme znižuje celkovú spoľahlivosť zariadenia v porovnaní s elektromechanickým zariadením, tu je len prípad - čím jednoduchší, tým lepší. A aby som bol úprimný, vôbec som nenarazil na certifikované elektronické disky RCD. Preto o nich nemôžem povedať niečo dobré alebo zlé. Preto nechajme elektronické UZO stranou a zdržiavame sa v jednom z hlavných bodov pri zvažovaní elektromechanických ochranných vypínacích zariadení - ich parametre:
RCD majú nasledujúce hlavné parametre:
typ siete - jednofázový (trojvodičový) alebo trojfázový (päťvodičový)
menovité napätie -220/230 - 380/400 V
menovitý zaťažovací prúd - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A
menovitý vypínací rozdielový prúd - 10, 30, 100, 300 mA
druh rozdielového prúdu - striedavý prúd (striedavý sínusový prúd, ktorý sa náhle alebo pomaly zvyšuje), A (ako striedavý prúd, dodatočne usmernený zvlnený prúd), B (striedavý a konštantný), S (oneskorený čas odozvy, selektívny), G (ako selektívne, kratší je iba čas oneskorenia).
Chcem poznamenať jeden dôležitý bod týkajúci sa parametrov RCD. Mnohé sú zavádzané menovitým zaťažovacím prúdom uloženým na tele zariadenia a berie sa za rovnaký parameter ako v ističi. Tento parameter v RCD však charakterizuje iba jeho „aktuálnu priepustnosť“, možno tento výraz nie je úplne správny, ale predstavil som ho kvôli dostupnosti konceptu „menovitý zaťažovací prúd RCD“.
Zaťažovací prúd UZO nie je možné obmedzovať a je potrebné ho chrániť pred prúdovým preťažením a skratovým prúdom pomocou ističov, ktoré poskytujú ochranu pred prúdovým preťažením a skratovým prúdom. Zaťažovací prúd RCD by mal byť zvolený tak, aby bol o jeden krok (rozsah menovitého prúdu) väčší ako menovitý prúd ističa chráneného vedenia. To znamená, že ak je záťaž chránená ističom pre prúd 16 A, potom by sa mal RCD zvoliť pre záťažový prúd 25 A.
To vyvoláva logickú otázku - prečo nekombinovať istič a RCD v jednom prípade, najmä ak sa RCD používa na ochranu iba jednej výkonovej slučky? V tomto prípade v skutočnosti stále fungujú „v tandeme“. Tento bod bol trochu dotknutý v predchádzajúcom článku. Otázka je dosť logická a takéto zariadenia samozrejme existujú. Nazývajú sa diferenciálne ističe alebo len difuztomaty.
Na obrázku vidíte takéto zariadenie. Jedná sa o trojfázový diferenciálny istič. Rovnako ako v trojfázovom RCD má štyri svorky - fázovú a nulovú a tlačidlo TEST. Ak sa opiera o svoju vnútornú štruktúru, potom je tu ťažké povedať niečo nové. Jedná sa o istič a RCD v jednej fľaši.
Náklady na difavomaty sú dosť vysoké. Napríklad trojfázové modely známych zahraničných výrobcov majú cenu približne 100 EUR. Relatívne drahé potešenie. Banda AB + RCD však bude mať zhruba porovnateľné náklady a namiesto štyroch štandardných 17,5 mm modulov na DIN lište (s trojfázovou verziou) to bude trvať osem. Takže v niektorých prípadoch sú difavomaty stále preferované, najmä ak je v distribučnom paneli problém s voľným miestom.
Ako skontrolovať výkon RCD alebo diferenciálneho automatu? Tlačidlo TEST sme už spomenuli. Takáto kontrola je však veľmi povrchná a neodráža vždy skutočnú podstatu vecí. Preto sa na objektívne overenie používajú testovacie obvody alebo špecializované zariadenia.
Michail Tikhonchuk
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: