Prinsippet for drift av RCD

Forkortelsen RCD ble opprettet fra uttrykket "Residual current device", som definerer formålet med enheten, som består i å fjerne spenning fra kretsen koblet til den i tilfelle utilsiktede isolasjonsfeil og dannelse av lekkasjestrømmer gjennom dem.

Driftsprinsipp

Driften av RCD bruker prinsippet om å sammenligne strømmene som kommer inn i den kontrollerte delen av kretsen og strømmene som forlater den basert på en differensialtransformator som konverterer primærverdiene til hver vektor til sekundære verdier strengt proporsjonale i vinkel og retning for geometrisk samling.

Sammenligningsmetoden kan representeres av en enkel balanse eller balanse.

Når balansen opprettholdes, fungerer alt normalt, og når det blir forstyrret, endres kvalitetstilstanden til hele systemet.

I en enfasekrets sammenlignes fasestrømvektoren som nærmer seg måleelementet og nullpunktet som forlater det. Under normal drift med pålitelig integrert isolasjon er de like, og balanserer hverandre.Når det oppstår en feil i kretsen og en lekkasjestrøm vises, blir balansen mellom de betraktede vektorene forstyrret av verdien, som måles av en av transformatorens viklinger og overføres til den logiske blokken.

Sammenligningen av strømmer i en trefasekrets utføres i henhold til samme prinsipp, bare strømmer fra de tre fasene passerer gjennom en differensialtransformator og en ubalanse skapes basert på sammenligningen deres. Ved normal drift balanseres strømmene til de tre fasene i geometrisk summering, og ved isolasjonsfeil i hver fase oppstår det en lekkasjestrøm i den. Verdien bestemmes ved å summere vektorene i transformatoren.

Strukturdiagram

Den forenklede driften av en reststrømsenhet kan representeres av blokker i et blokkskjema.

Ubalansen til strømmene fra måleenheten er rettet til den logiske delen, som fungerer etter reléprinsippet:

1. elektromekanisk;

2. eller elektronisk.

Det er viktig å forstå forskjellen mellom de to. Elektroniske systemer blomstrer nå og blir stadig mer populære av mange grunner. De har bred funksjonalitet, gode muligheter, men krever elektrisk kraft for å betjene logikken og det utøvende elementet, som leveres av en spesiell blokk som er koblet til hovedkretsen. Hvis strømmen går ut av forskjellige årsaker, vil en slik RCD som regel ikke fungere. Unntaket er sjeldne elektroniske modeller utstyrt med denne funksjonen.

Elektromekaniske releer bruker den mekaniske energien til en ladet fjær, som i utgangspunktet ser ut som en vanlig musefelle. For at reléet skal fungere, er en minimal mekanisk kraft tilstrekkelig på den aktiverte aktuatoren.

Når musen berører lokket til den forberedte musefellen, vil lekkasjestrømmen, som har oppstått ved ubalanse i differensialtransformatoren, føre til at frekvensomformeren aktiverer og kutter spenningen fra kretsen. Til dette har reléet innebygde strømkontakter i hver fase og en kontakt for klargjøring av testeren.

Hver type relé har visse fordeler og ulemper. Elektromekaniske design har fungert pålitelig i mange tiår og har vist seg godt. De krever ikke en ekstern strømforsyning, og elektroniske modeller er helt avhengige av det.

Det er nå generelt akseptert at det mest effektive tiltaket for beskyttelse mot elektrisk støt i elektriske installasjoner opp til 1000 V er en jordfeilbryter (RCD) for lekkasjestrømmen.

Uten å motsette seg viktigheten av dette beskyttelsestiltaket, har de fleste eksperter kranglet i mange år om verdiene til hovedparametrene til RCD - installasjonsstrøm, responstid og pålitelighet. Dette forklares av det faktum at parametrene til RCD er smale knyttet til pris og arbeidsforhold.

Faktisk, jo lavere innstillingsstrøm og jo kortere responstid, jo høyere er påliteligheten til RCD, jo dyrere er prisen.

I tillegg, jo mindre innstillingsstrømmen og jo kortere driftstiden til RCD, desto strengere er kravene til isolering av det beskyttede området, siden selv en liten forverring av driftsforholdene kan føre til hyppige, og i noen tilfeller og lange, falske nedstengninger av det elektriske anlegget, som umuliggjør normalt arbeid.

På den annen side, jo høyere RCD-innstillingsstrøm og jo lengre responstid, desto dårligere er beskyttelsesegenskapene.

RCD-design

Oppsettet til en enfase RCD er vist på bildet nedenfor.

I den påføres spenningen inngangsterminalene, og en kontrollert krets er koblet til utgangsterminalene.

Den trefasede reststrømenheten er laget på samme måte, men i den blir strømmene til alle faser observert.

Figuren som vises viser en fire-leder RCD, selv om en tre-leder design er kommersielt tilgjengelig.

Hvordan sjekke RCD

Funksjonell verifisering er innebygd i hvert designmønster. Til dette brukes «Tester»-blokken, som er en åpen kontaktfjærknapp for selvjustering og en strømbegrensende motstand R. Dens verdi er valgt for å skape en minimum tilstrekkelig strøm som kunstig simulerer lekkasje.

Når «Test»-knappen trykkes, må jordfeilbryteren som er knyttet til operasjonen slås av. Hvis dette ikke skjer, bør det avvises, kontrolleres for skader og repareres eller erstattes med servicevennlighet. Testing av reststrømsenheten (RCD) på månedlig basis øker driftssikkerheten.

Forresten, brukbarheten til elektromekaniske og individuelle elektroniske strukturer er lett å sjekke i en butikk før kjøp. For dette formålet er det nok, når reléet er slått på, kort å levere en strøm i fase- eller nøytralkretsen fra batteriet med hvilken som helst polaritet på tilkoblingen i henhold til alternativene 1 og 2.

En fungerende RCD med et elektromekanisk relé vil fungere og i de aller fleste tilfeller kan elektroniske produkter ikke kontrolleres. De trenger kraft for at logikken skal fungere.

Hvordan koble en jordfeilbryter til en last

Feilstrømsenheter er beregnet for bruk i forsyningskretser som bruker TN-S- eller TN-C-S-systemet med tilkobling av den beskyttende nøytrale PE-bussen i ledningen, som husene til alle elektriske enheter er koblet til.

I denne situasjonen, hvis isolasjonen er ødelagt, går potensialet som oppstår på kroppen umiddelbart gjennom PE-lederen til bakken og komparatoren beregner feilen.

I normal strømmodus kobler ikke RCD fra lasten, så alle elektriske apparater fungerer optimalt. Strømmen til hver fase induserer sin egen magnetiske fluks F i transformatorens magnetiske krets. Siden de er like store, men motsatte i retning, kansellerer de hverandre ut. Det er ingen vanlig magnetisk fluks og kan ikke indusere en EMF i reléspolen.

Ved lekkasje strømmer det farlige potensialet til jord gjennom PE-bussen. I spolen til reléet induseres en EMF av den resulterende ubalansen i de magnetiske fluksene (strømmer i fase og nøytral).

Feilen beregner umiddelbart feilen på denne måten og kobler i løpet av en brøkdel av et sekund ut kretsen med strømkontakter.

Kjennetegn på en RCD med et elektromekanisk relé

Å bruke den mekaniske energien til den ladede fjæren kan i noen tilfeller være mer fordelaktig enn å bruke en spesiell blokk for å drive den logiske kretsen. Tenk på dette med et eksempel når nullpunktet til forsyningsnettverket blir avbrutt og fasen inntreffer.

I en slik situasjon vil de statiske elektroniske reléene ikke motta strøm og vil derfor ikke kunne fungere. Samtidig, i denne situasjonen, har et trefasesystem en faseubalanse og en økning i spenning.

Hvis det oppstår en isolasjonsfeil på et svekket sted, vil potensialet vises på huset og gå gjennom PE-lederen.

I jordfeilbrytere med relé for elektromekanisk beskyttelse, fungerer de normalt fra energien til den ladede fjæren.

Hvordan en jordfeilbryter fungerer i en totrådskrets

De ubestridelige fordelene med beskyttelse mot lekkasjestrømmer i elektrisk utstyr laget i henhold til TN-S-systemet gjennom bruk av jordfeilbrytere har ført til deres popularitet og ønske fra individuelle leilighetseiere om å installere jordfeilbrytere i en to-leder som ikke er utstyrt med en PE-leder.

I denne situasjonen er huset til det elektriske apparatet isolert fra bakken, det kommuniserer ikke med det. Hvis det oppstår en isolasjonsfeil, vises fasepotensialet på kapslingen i stedet for å tømmes fra det. En person som er i kontakt med jord og ved et uhell berører enheten, påvirkes av lekkasjestrømmen på samme måte som i en situasjon uten jordfeilbryter.

Men i en krets uten en reststrømsenhet kan strømmen passere gjennom kroppen i lang tid. Når en jordfeilbryter er installert, vil den registrere en feil og kutte spenningen under oppsett i løpet av brøkdeler av et sekund, noe som reduserer skadevirkning av strøm og graden av elektrisk skade.

På denne måten letter beskyttelsen redningen av en person ved strømforsyning i bygninger utstyrt med en TN-C-ordning.

Mange hjemmehåndverkere prøver å installere en jordfeilbryter på egen hånd i gamle hus som venter på gjenoppbygging for å bytte til TN-C-S-systemet. Samtidig, i beste fall, utfører de en selvlaget jordsløyfe eller kobler bare boksene med elektriske apparater til vannnettverket, varmebatterier og jerndeler av fundamentet.

Slike koblinger kan skape kritiske situasjoner når funksjonsfeil oppstår og forårsake alvorlig skade. Arbeidet med å lage jordsløyfen må gjøres effektivt og styres av elektriske målinger. Derfor utføres de av utdannede spesialister.

Typer installasjon

De fleste jordfeilbrytere er laget i stasjonær utførelse for vanlig Din-buss montering i sentralbord. På salg kan du imidlertid finne bærbare strukturer som er koblet til en vanlig stikkontakt, og den beskyttede enheten drives i tillegg av dem. De koster litt mer.