Valószínűleg már nincs olyan ember, aki ne hallott volna az RCD-ről (vagy a rövidítés dekódolásánál - maradékáram-készülék). Valójában maga a kifejezés határozza meg ennek az eszköznek a célját. Más szóval az a szerepe, hogy vészhelyzet esetén feszültséget távolítson el a hozzá csatlakoztatott elektromos hálózatból.
Ezzel megelőzhető a tüzet, amelyet általában a vezetékek tüze okoz. De milyen típusú RCD-k léteznek, és mi ennek a védőeszköznek a működési elve?
Szivárgó áram
Az RCD funkcionalitása valamilyen módon kapcsolódik ehhez a meghatározáshoz, de mit jelent a szivárgási áram? Egyszerűen fogalmazva, ez az áramlása egy fázisú vezetőből a földbe egy nem erre szánt úton. Például bármilyen elektromos készülék fém háza, vízvezetékek, fémrudakszerelvények, nedves vakolt falak.
Az áramszivárgásnak több oka is lehet:
- A vezetékek elöregedése, ami elkerülhetetlen a hosszú távú működés során.
- Mechanikai sérülés.
- Hőhatás a vezetékekre, amikor az elektromos berendezés túlterhelési üzemmódban működik.
Az áramszivárgás veszélyét nem szabad alábecsülni. VD1-63 hibaáram-védőkapcsoló hiányában (például) és ha a vezetékek szigetelése megszakad a fenti tárgyakon (a készülék fém háza stb.), akkor potenciál jelenik meg. Amint az ember megérinti őket, vezetővé válik, és az áram a testén keresztül megy a földbe. Ugyanakkor értéke eltérő lehet, ami bizonyos következményekkel jár, akár halálig is.
A személyes biztonság garantálása érdekében otthonát megfelelő védőfelszereléssel kell felszerelni. Különösen az RCD-kről vagy a differenciálautomatákról van szó.
Hogyan működik az RCD?
Az ilyen eszközöknek az RCD-k mellett más neveik is vannak:
- differenciálautomaták;
- maradékáram-megszakítók.
Ezek a meghatározások pontosabban jellemzik ezeket az elektromos készülékeket a funkcionalitás és a működési elv szempontjából. Az RCD működése a következő: a készülék képes érzékelni az áramkülönbséget a bemeneten (vagy másképp nevezik ezt fázisnak) és a kimeneten (más szóval nulla).
Párhuzamot vonhat, és összehasonlíthatja a maradékáram-védő (RCD) működési elvét amérleg vagy mérleg. Amíg az egyensúly megmarad, minden normálisan működik. Vagyis az áram bemeneti értéke egyenlő a kimenettel. Ha az egyensúly megváltozik, az befolyásolja az egész rendszer állapotának minőségét. Más szóval, ha eltérés van a leolvasott értékekben, az RCD megszakítja az áramkört.
Az ilyen különbség a bemeneten és a kimeneten, amelynél az RCD aktiválódik, egy nagyságrenddel kisebb, mint az az érték, amely súlyos fizikai sérülést okozhat egy személynek. Általában 15-40 mA. Az RCD-k felnyithatják az elektromos áramkört magán a ház meghibásodása esetén, és még azelőtt, hogy az embert érne.
Egyfázisú áramkör
Egyfázisú áramkörben az áramértékek összehasonlítása a fázishoz és a nullához képest történik, amint azt fentebb leírtuk. Az említett egyensúly csak a vezetékek teljes szigetelőköpenyénél érhető el. Kiegyensúlyozatlanság léphet fel, ha megsérül, ami szivárgóáramot okoz.
Háromfázisú áramkör
Háromfázisú hálózatban a hibaáram-védő készülék működési elve figyelembe veszi a nullavezető értékeit és a három fázis összegét. Valójában ezen az alapon határozzák meg az egyensúlyhiány jelenlétét. Ebben az esetben, ha bármilyen különbség van a bemeneti és a kimeneti áram között, az szigetelés meghibásodását jelezheti. Vagyis fennáll az áramszivárgás ténye, ami azt jelenti, hogy az eszköz azonnal működik.
Elmélettől gyakorlatig
Most vessünk egy pillantást néhány konkrét példára a kapott információkra. Az otthoni elektromos elosztó dobozbanbipoláris RCD van telepítve. A felső érintkezőire egy bevezető kéteres kábel (nulla fázis) van csatlakoztatva, az alsó kapcsokról pedig a vezetékek (fázis és nulla is) valamilyen terhelésre megy. Legyen ez az a kimenet, amelyre a vízmelegítő csatlakozik. A készülékház védőföldelése közvetlenül az RCD megkerülésével történik.
A berendezés normál működése során az elektronok a bemeneti kábeltől indulva áthaladnak az RCD-n, és a fázisvezető mentén eljutnak a kazán fűtőeleméhez. Innen a részecskék a nulla vezeték mentén a maradékáram-készülék felé mozognak, és a földre kerülnek. Ebben az esetben az áram értéke a bemeneten és a kimeneten azonos, csak az irányok különböznek.
Ha a vezetékek szigetelése megsérült, akkor a hűtőfolyadékon (vízen) átfolyó áram egy része elkezdett folyni a készülék házába, majd a talajon keresztül a földbe kerül. A maradék szintén az RCD-hez rohan a nulla vezeték mentén, de ebben az esetben értéke kisebb lesz, mint a bejövő jelző, és a szivárgási áram értékével megegyező mértékben. Ezt a különbséget a védelmi eszköz érzékeli, és ha az érték nagyobb, mint a kioldási beállítás, akkor az áramkört kinyitja.
Az RCD hasonló módon fog működni, amikor egy személy potenciális vagy csupasz feszültség alatt álló vezetéket érint meg. Az áramszivárgás az emberi testen keresztül történik, a készülék ezt azonnal képes észlelni, és megszakítja az áramellátást.
További részletek az RCD-eszközről és a működési elvről
A védőeszköz kialakításalehetővé teszi, hogy pontosabban elképzelje az RCD működési elvét és azt, hogy pontosan hogyan tud időben reagálni az áramszivárgásra. Általában maga az eszköz a következő fő elemekből áll:
- maradékáram-transzformátor;
- elektromos megszakító mechanizmus;
- elektromágneses relé;
- csomópont ellenőrzése.
A transzformátor két ellentétes tekercsre van csatlakoztatva (fázis és nulla). Az elektromos hálózat normál működése során ezek a vezetők ellentétes irányú mágneses fluxusokat hoznak létre a transzformátor magjában. Emiatt ezek összértéke nulla, mivel kölcsönösen kompenzálják egymást - az egyensúly megmarad.
A szekunder transzformátor tekercselése egy elektromágneses reléhez van csatlakoztatva, és továbbra is nyugalmi állapotban van. Az áramszivárgás fellépése azonnal megváltoztatja a helyzetet. Különböző áramértékek kezdenek folyni a „fázis” és a „nulla” mentén. Ez alapján a transzformátor magon lévő mágneses fluxusok értéke már nullától eltérő lesz, vagyis az egyensúly megbomlik - a fluxusok nemcsak irányban, hanem értékben is eltérőek lesznek.
Ez áramot eredményez a szekunder tekercsben, és amikor annak értéke eléri a beállított értéket, az elektromágneses relé aktiválódik. Ez viszont egy kioldó mechanizmushoz csatlakozik, amely azonnal megszakítja az áramkört.
Csomócsomó
A működési elvvel és az eszköz (RCD) céljával már megismerkedtünk, de mi a tesztcsomópont szerepe? Lényegében ez a szokásosellenállás (a terhelés a transzformátor megkerülésével van csatlakoztatva). Hasonló mechanizmus szimulál egy áramszivárgást, amelynek segítségével az RCD működőképességét ellenőrzik.
És hogyan működik egy ilyen ellenőrzés? Az elektromos védőeszközön van egy speciális „TESZT” gomb, amely a fázisból a tesztellenállásba, majd a nulla áramellátására szolgál, a transzformátor megkerülésével. Emiatt a bemeneti és a kimeneti áram értéke eltérő lesz, a kialakult egyensúlyhiány működésbe hozza a kioldó mechanizmust.
Ha a teszt során az RCD nem kapcsolt ki, tartózkodjon a telepítésétől. Ezt az eljárást rendszeresen - legalább havonta egyszer - el kell végezni. Ez alapvető tűzbiztonsági követelmény, amelyet nem szabad elhanyagolni!
A hibaáramú készülékek típusai
Az RCD osztályozás többféle védőeszközt foglal magában. Ebben az esetben különféle mutatók szolgálnak kritériumként:
- szerelési mód;
- pólusok száma;
- áram típusa a hálózatban;
- késleltetési idő;
- aktiválási mód;
- névleges áramértékek.
Vizsgáljuk meg mindegyiket külön-külön.
Rögzítési mód
E besorolás szerint a védőeszközök fix típusúak lehetnek, amelyeket általában elektromos elosztótáblákba szerelnek be. Ezen kívül vannak hordozható eszközök, valamint aljzatokba szerelhető adapterek.
Pólusok száma
A védőeszközök az oszlopok számától függően lehetnek kétpólusú illnégypólusú. Az első opciót egyfázisú elektromos áramkörökben használják, hogy megvédjék a személyt az áramütéstől vagy elkerüljék a tűzet. Az ilyen eszközöknek csak két pólusa van - a fázishoz (L) és a nullához (N).
A négypólusú RCD-k már nem két, hanem 4 csatlakozóból állnak - három fázisból (L) és egy nullából (N). Más szóval, háromfázisú áramkörben való használatra tervezték.
Hálózati áram típusa
E kritérium szerint az RCD-k több alfajra oszlanak.
Az A típus valójában az AC típus egy változata, csak a pulzáló áram értékeit veszi figyelembe. Ez alapján az RCD-A típus bonyolultabb kialakítású, és ennek köszönhetően jobb védelem biztosított. Ennek megfelelően az ilyen védőleállító eszközök ára észrevehetően magasabb, mint az RCD-AS típusé.
B típus – képes kezelni az egyen- és váltakozó áramú differenciáláramot. Általában az ilyen védőeszközök ipari létesítményekre vonatkoznak.
Az AC típusa a váltakozó szinuszos áramnak felel meg, amely fokozatosan vagy hirtelen növekszik. Ha szükséges, a készülék azonnal reagál.
Késleltetési idő
Ami a késleltetési időt illeti, az S típusú RCD értéke 0,1-0,5 másodperc. Javasoljuk, hogy telepítse, ha több védőberendezés van. A G típusú műszerek kiválasztási funkcióval rendelkeznek, és a késleltetési idő 0,05 és 0,09 s között változik. De van egy kioldás késleltetés nélküli RCD is.
S típusú maradékáram-készülékgyakran tűzvédelmi célból egy lakóépület vagy magántulajdon elektromos bejáratához szerelik fel.
Aktiválási mód
Itt alfajokra osztható – elektromechanikus és elektromos védőeszközök. Az első típus nem függ a hálózati feszültség értékétől. Működésük fő jelzése az áramkülönbség jelzése a sérült zónában.
Ami az elektromos biztonsági berendezéseket illeti, fontos, hogy legyen feszültség a hálózatban. Működésükhöz külső forrásra van szükség. Az elektromechanikus RCD-kkel összehasonlítva az ilyen eszközök használata megbízhatóbb.
Névleges áramértékek
Itt a felosztás a következő. A névleges terhelési áram értékétől függően ezek 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (A). A névleges maradék megszakítóáram alapján ezek 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (milliamper).
RCD csatlakoztatása
A 25 A-es hibaáram-berendezések és hasonlók kifejezetten a TN-S vagy TN-C-S rendszer szerinti tápáramkörökhöz készültek védősemleges PE-busz csatlakoztatásával, amely minden esetben csatlakoztatható. elektromos eszközök vezetékek segítségével.
Érdemes megjegyezni, hogy az RCD nem képes megvédeni az elektromos vezetékeket a rövidzárlattól és a túlterheléstől. Ebben a tekintetben szükség van egy automatikus kapcsolóra, amelyet a villanyóra előtt kell elhelyezni. Csak így biztosíthatómaximális védelem az otthonában.
Meg kell érteni, hogy az RCD és a megszakító nem ugyanaz. Erről később. Ami az RCD-k telepítését illeti, a magas kockázatú helyiségek a következők:
- fürdőszoba;
- konyha;
- pince;
- garázs.
Az elektromos vezetékek védelme érdekében ezekben a helyiségekben tanácsos védőeszközöket használni.
Kapcsolat a lakásban
A modern lakóépületek főként háromfázisú, sőt néha ötfázisú áramköröket használnak. A Szovjetunió korában épült házakban azonban a vezetékek gyakran egyfázisúak, ráadásul a nulla- és a védővezetőket is egyesítik. Más szóval, egy ilyen rendszerben nincs földelő elem.
A lakásban lévő RCD bekötési rajza így fog kinézni:
- Bevezető gép.
- Villanyóra.
- RCD 30 mA.
- Elektromos vezetékek.
Ha a lakásban vannak áramfogyasztók, amelyek például elektromos sütő vagy mosógép lehet, akkor egy további RCD-t kell beszerelni.
Csatlakozás magánházban
A magáningatlanok csatlakozási sorrendje kissé eltérő lehet:
- Bevezető gép.
- Villanyóra.
- RCD a 100-300 mA tartományban, az összes rendelkezésre álló berendezés által fogyasztott villamos energia mennyisége alapján.
- Védőeszközök egyéni áramfelvételhez. Általában ebben az esetben a tartomány márkevesebb, mint 10-30 mA.
A bekötést szükség esetén saját kezűleg is elvégezheti, vagy villanyszerelők szolgáltatásait is igénybe veheti.
A különbség az RCD és a megszakító között
Most már világosnak kell lennie, hogy mi a különbség a hibaáram-kapcsoló és a megszakító között. A fő jellemző a két eszköz eltérő működési elve. Az automaták szerepe elsősorban a csatlakoztatott elektromos készülékek túlzott áramértékektől való megmentésére korlátozódik. Ugyanakkor képesek ellenállni az RCD-k számára „túl kemény” terhelésnek. Mit lehet mondani az emberi élet biztonságáról?!
A jobb megértés érdekében érdemes egy példát mondani. Van egy elektromos eszköz, amelyben a test földelve van. Egy szép pillanatban rövidzárlat lép fel, amelyre a gép gyorsan reagál, és feszültségmentesíti az egész áramkört.
De ellenkező esetben a vezeték szigetelőrétege megsérülhet. Ez mechanikai sérülés, hosszú élettartamú kopás, nedvesség behatolása miatt fordulhat elő. Vagy egyszerűen nincs földelve a készülék háza. Ekkor elkerülhetetlenül bekövetkezik az áramszivárgás, bár kicsi. Ebben az esetben a gép nem fog működni, mivel nem ilyen munkára tervezték.
Szemrevételezéssel a szivárgás sem észlelhető, de csak meg kell érinteni a készülék testét, mivel az ember komoly áramkisülést kaphat. Ez elkerülhető, ha RCD van az áramkörben. A hibaáram-megszakító kis szivárgást is képes észlelni és azonnal leálltápegység.
