Princíp činnosti RCD

Skratka RCD bola vytvorená z výrazu "Residual current device", ktorý definuje účel zariadenia, ktorý spočíva v odstránení napätia z obvodu k nemu pripojeného v prípade náhodných porúch izolácie a vzniku zvodových prúdov cez ne.

Princíp fungovania

Prevádzka prúdového chrániča využíva princíp porovnávania prúdov vstupujúcich do riadenej časti obvodu a prúdov, ktoré z nej vystupujú, na základe diferenciálneho transformátora, ktorý prevádza primárne hodnoty každého vektora na sekundárne hodnoty presne úmerné v uhle a smere. pre geometrické zhromažďovanie.

Spôsob porovnania môže byť reprezentovaný jednoduchou súvahou alebo súvahou.

Pri zachovaní rovnováhy potom všetko funguje normálne a pri jej narušení sa mení kvalitatívny stav celého systému.

V jednofázovom obvode sa porovnáva vektor fázového prúdu približujúci sa k meraciemu prvku a nula, ktorá ho opúšťa. Počas normálnej prevádzky so spoľahlivou integrálnou izoláciou sú rovnaké a navzájom sa vyrovnávajú.Keď dôjde k poruche v obvode a objaví sa zvodový prúd, potom je rovnováha medzi uvažovanými vektormi narušená jeho hodnotou, ktorá sa meria jedným z vinutí transformátora a prenáša sa do logického bloku.

Porovnanie prúdov v trojfázovom obvode prebieha podľa rovnakého princípu, iba prúdy z troch fáz prechádzajú cez diferenciálny transformátor a na základe ich porovnania vzniká nerovnováha. V bežnej prevádzke sú prúdy troch fáz vyvážené v geometrickom súčte a pri poruchách izolácie v každej fáze v nej vzniká zvodový prúd. Jeho hodnota je určená súčtom vektorov v transformátore.

Schéma štruktúry

Zjednodušená obsluha prúdového chrániča môže byť znázornená blokmi v blokovej schéme.

Nevyváženosť prúdov z meracieho zariadenia smeruje do logickej časti, ktorá pracuje na princípe relé:

1. elektromechanické;

2. alebo elektronický.

Je dôležité pochopiť rozdiel medzi nimi. Elektronické systémy teraz zažívajú boom a stávajú sa čoraz obľúbenejšími z mnohých dôvodov. Majú širokú funkčnosť, skvelé možnosti, ale vyžadujú elektrickú energiu na prevádzku logického a výkonného prvku, ktorý zabezpečuje špeciálny blok, ktorý je pripojený k hlavnému obvodu. Ak z rôznych dôvodov zhasne elektrina, potom takýto RCD spravidla nebude fungovať. Výnimkou sú zriedkavé elektronické modely vybavené touto funkciou.

Elektromechanické relé využívajú mechanickú energiu nabitej pružiny, ktorá v podstate vyzerá ako bežná pasca na myši. Aby relé fungovalo, postačuje minimálna mechanická sila na ovládaný pohon.

Keď sa myš dotkne návnady pripravenej pasce na myši, zvodový prúd, ku ktorému došlo v prípade nerovnováhy v diferenciálnom transformátore, spôsobí, že pohon uvedie do činnosti a preruší napätie z obvodu. Na tento účel má relé v každej fáze zabudované silové kontakty a kontakt na prípravu testera.

Každý typ relé má určité výhody a nevýhody. Elektromechanické konštrukcie fungujú spoľahlivo už mnoho desaťročí a osvedčili sa. Nevyžadujú externé napájanie a elektronické modely sú na ňom úplne závislé.

V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že najúčinnejším opatrením na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom v elektrických inštaláciách do 1000 V je prúdový chránič (RCD) pre zvodový prúd.

Bez toho, aby sa postavili proti dôležitosti tohto ochranného opatrenia, väčšina odborníkov sa už mnoho rokov háda o hodnotách hlavných parametrov prúdového chrániča — inštalačný prúd, čas odozvy a spoľahlivosť. Vysvetľuje to skutočnosť, že parametre prúdového chrániča súvisia s jeho cenou a pracovnými podmienkami.

V skutočnosti, čím nižší je nastavovací prúd a čím kratší je čas odozvy, tým vyššia je spoľahlivosť RCD, tým drahšia je jeho cena.

Okrem toho, čím menší je nastavovací prúd a čím kratší je prevádzkový čas prúdového chrániča, tým prísnejšie sú požiadavky na izoláciu chráneného priestoru, pretože aj mierne zhoršenie prevádzkových podmienok môže viesť k častým a v niektorých prípadoch aj dlhým falošné odstávky elektroinštalácie, ktoré znemožňujú bežnú prácu.

Na druhej strane, čím vyšší je prúd nastavenia RCD a čím dlhší je čas odozvy, tým horšie sú jeho ochranné vlastnosti.

RCD dizajn

Rozloženie jednofázového RCD je znázornené na fotografii nižšie.

V ňom je napätie privedené na vstupné svorky a na výstupné svorky je pripojený riadený obvod.

Trojfázové zariadenie na zvyškový prúd je vyrobené rovnakým spôsobom, ale v ňom sú pozorované prúdy všetkých fáz.

Na obrázku je znázornený štvorvodičový RCD, hoci je komerčne dostupný trojvodičový dizajn.

Ako skontrolovať RCD

Funkčné overenie je zabudované do každého návrhového vzoru. Na to sa používa blok «Tester», ktorý je otvoreným tlačidlom s kontaktnou pružinou na samoreguláciu a odporom R obmedzujúcim prúd. Jeho hodnota je zvolená tak, aby sa vytvoril minimálny dostatočný prúd, ktorý umelo simuluje únik.

Po stlačení tlačidla «Test» sa musí vypnúť prúdový chránič spojený s prevádzkou. Ak sa tak nestane, mal by byť odmietnutý, skontrolovaný, či nie je poškodený a opravený alebo vymenený za prevádzkyschopný. Testovanie prúdového chrániča (RCD) na mesačnej báze zvyšuje spoľahlivosť jeho činnosti.

Mimochodom, použiteľnosť elektromechanických a jednotlivých elektronických štruktúr sa dá pred nákupom ľahko skontrolovať v obchode. Na tento účel stačí, keď je relé zapnuté, krátkodobo dodať prúd vo fázovom alebo neutrálnom obvode z batérie s ľubovoľnou polaritou zapojenia podľa možností 1 a 2.

Fungujúci RCD s elektromechanickým relé bude fungovať a v prevažnej väčšine prípadov nie je možné skontrolovať elektronické výrobky. Aby logika fungovala, potrebujú silu.

Ako pripojiť RCD k záťaži

Prúdové chrániče sú určené na použitie v napájacích obvodoch systému TN-S alebo TN-C-S s pripojením ochrannej nulovej PE zbernice v elektroinštalácii, na ktorú sa pripájajú kryty všetkých elektrických zariadení.

V tejto situácii, ak je izolácia porušená, potenciál vznikajúci na tele okamžite prechádza cez PE vodič do zeme a komparátor vypočíta poruchu.

V normálnom režime napájania RCD neodpojí záťaž, takže všetky elektrické spotrebiče fungujú optimálne. Prúd každej fázy indukuje v magnetickom obvode transformátora svoj vlastný magnetický tok F. Keďže majú rovnakú veľkosť, ale opačný smer, navzájom sa rušia. Neexistuje žiadny bežný magnetický tok a nemôže vyvolať EMF v cievke relé.

V prípade úniku nebezpečný potenciál prúdi do zeme cez zbernicu PE. V cievke relé sa indukuje EMF výslednou nerovnováhou magnetických tokov (prúdy vo fáze a neutrálu).

Prúdový chránič týmto spôsobom okamžite vypočíta poruchu a v zlomku sekundy rozpojí obvod so silovými kontaktmi.

Charakteristika RCD s elektromechanickým relé

Využitie mechanickej energie nabitej pružiny môže byť v niektorých prípadoch výhodnejšie ako použitie špeciálneho bloku na napájanie logického obvodu. Zvážte to na príklade, keď sa preruší nula napájacej siete a dôjde k fáze.

V takejto situácii statické elektronické relé nedostanú energiu, a preto nebudú schopné prevádzky. Súčasne v tejto situácii má trojfázový systém fázovú nerovnováhu a zvýšenie napätia.

Ak dôjde k poruche izolácie na oslabenom mieste, potom sa potenciál objaví na kryte a odíde cez PE vodič.

V RCD s relé pre elektromechanickú ochranu pracujú normálne z energie nabitej pružiny.

Ako funguje RCD v dvojvodičovom obvode

Nesporné výhody ochrany pred zvodovými prúdmi v elektrických zariadeniach vyrobených podľa systému TN-S pomocou prúdových chráničov viedli k ich popularite a želaniu jednotlivých vlastníkov bytov inštalovať prúdové chrániče do dvojvodičového, ktorý nie je vybavený prúdovým chráničom. PE vodič.

V tejto situácii je kryt elektrického spotrebiča izolovaný od zeme, nekomunikuje s ním. Ak dôjde k poruche izolácie, fázový potenciál sa objaví na kryte, a nie z neho vytečie. Osoba, ktorá je v kontakte so zemou a náhodne sa dotkne zariadenia, je ovplyvnená zvodovým prúdom rovnakým spôsobom ako v situácii bez RCD.

V obvode bez prúdového chrániča však môže prúd prechádzať telom po dlhú dobu. Keď je RCD nainštalovaný, zaznamená poruchu a počas nastavovania preruší napätie v priebehu zlomkov sekundy, čím sa zníži škodlivý účinok prúdu a stupeň úrazu elektrickým prúdom.

Týmto spôsobom ochrana uľahčuje záchranu osoby pri napájaní v budovách vybavených schémou TN-C.

Mnohí domáci remeselníci sa pokúšajú nainštalovať RCD sami v starých domoch, ktoré čakajú na rekonštrukciu, aby prešli na systém TN-C-S. Zároveň v najlepšom prípade vykonávajú vlastnú zemnú slučku alebo jednoducho pripájajú krabice elektrických spotrebičov k vodovodnej sieti, vykurovacie batérie a železné časti nadácie.

Takéto spojenia môžu spôsobiť kritické situácie, keď dôjde k poruchám a spôsobiť vážne škody. Práca na vytvorení uzemňovacej slučky musí byť vykonaná efektívne a riadená elektrickými meraniami. Preto ich vykonávajú vyškolení odborníci.

Typy inštalácie

Väčšina prúdových chráničov sa vyrába v stacionárnom prevedení pre bežnú montáž Din-bus do rozvádzača. V predaji však nájdete prenosné konštrukcie, ktoré sú pripojené k bežnej elektrickej zásuvke a chránené zariadenie je nimi navyše napájané. Tie stoja o niečo viac.