kategorier: Deling af oplevelse, Begynderelektrikere, Elektriker derhjemme, Automata og RCD
Antal visninger: 296324
Kommentarer til artiklen: 17
Om elektriske beskyttelsesanordninger til "dummies": reststrømanordning (RCD)
Forestil dig følgende - en vaskemaskine er installeret i dit badeværelse. Uanset hvilket velkendt mærke, enheder fra enhver producent er underlagt forstyrrelser, og siger, den mest banale ting sker - isoleringen på strømkablet er beskadiget, og netværkspotentialet vises på maskinkroppen. Og dette er ikke engang en sammenbrud, maskinen fortsætter med at arbejde, men den er allerede ved at blive en kilde til øget fare. Når alt kommer til alt, hvis du berører både bilkroppen og vandrøret på samme tid, lukker vi det elektriske kredsløb gennem os selv. Og i de fleste tilfælde vil det være dødeligt.
For at undgå disse forfærdelige konsekvenser blev de opfundet RCD - reststrømsafbrydere.
RCD - Dette er en højhastighedsbeskyttelsesafbryder, der reagerer på differenstrømmen i lederne, der leverer elektricitet til det beskyttede elektriske anlæg - dette er den "officielle" definition. På et mere forståeligt sprog vil enheden afbryde forbrugeren fra lysnettet, hvis der er lækage af strøm til PE (jord) lederen.
Lad os se på princippet om drift af RCD. For større klarhed viser figuren dets "interne" kredsløbsdiagram:
RCD's hovednode er differentiel strømtransformator. På en anden måde kaldes det en nul-sekvensstrømtransformator. For at gøre det lettere for os og ikke at blive forvirret i termer, lad os kalde denne enhed kun en nuværende transformer.
Som det ses af figuren, har det i dette tilfælde tre viklinger. De primære og sekundære viklinger er inkluderet i henholdsvis fase- og neutraltrådene, og den tredje vikling er forbundet til startelementet, der udføres på følsomme relæer eller elektroniske komponenter.
Afhængig af detteskelne mellem elektromekanisk og elektronisk RCD.
Startenheden er forbundet med en udøvende kontrolenhed, der inkluderer en strømkontaktgruppe med en drevmekanisme. Testknappen bruges til at kontrollere og overvåge RCD's helbred. Forestil dig nu, at en belastning er forbundet til output fra vores kredsløb. Naturligvis vises der straks en strøm i kredsløbet, der vil strømme gennem viklingerne I og II. For yderligere at overveje prinsippet om drift af RCD vil vi gå videre til et mere visuelt skema:
I normal tilstand strømmer strømmen i kredsløbet langs lederne, der passerer gennem vinduet i det magnetiske kredsløb i strømtransformatoren, i fravær af lækstrøm arbejder strøm indlæse. Det er disse ledere, der danner de primære og sekundære viklinger af den aktuelle transformator mod uret forbundet. Disse strømme vil være ens i størrelse og modsat retning: I1 = I2. De inducerer i den magnetiske kerne af den aktuelle transformator lige, men modstyrede magnetiske fluxer F1 og F2. Det viser sig, at den resulterende magnetiske flux er lig med nul, strømmen i den tredje (udøvende) vikling af differentialtransformeren er også lig med nul, og startelementet 2 er i denne tilstand i hvile, og RCD'en fungerer i normal tilstand.
Når en person berører åbne ledende dele eller på kroppen af en elektrisk enhed, hvortil der er opstået en isolationsnedbrud på fase (primær) vikling af strømtransformatoren, ud over belastningsstrømmen I1, flyder en yderligere strøm - lækage strøm (IΔ er angivet i diagrammet), som er til en strømtransformator forskellen (forskel: I1-I2 = IΔ).
Det viser sig, at vores strømme er ulige, derfor er magnetiske flukser også ulige, som ikke længere annullerer hinanden. På grund af dette vises en strøm i den tredje vikling.Hvis denne strøm overstiger den indstillede værdi, udløses startelementet, virker på aktuatoren 3.
Aktuatoren, der består af en fjederaktuator, en udløsermekanisme og en gruppe strømkontakter, åbner det elektriske kredsløb, som et resultat af, at enheden er frakoblet netværket. For at udføre periodisk overvågning af RCD'ets brugbarhed (betjenbarhed) leveres en testknap 4. Den er seriekoblet med modstanden. Modstandsværdien vælges på en sådan måde, at differensstrømmen er lig med den nominelle strøm for reststrømmen på RCD-turen (vi vil tale om parametrene for RCD senere). Hvis RCD'en udløses ved at trykke på denne knap, fungerer den korrekt. Typisk er denne knap angivet med "TEST".
Tre-fase reststrømafbrydere arbejde omtrent det samme princip som enfase. I trefasede RCD'er passerer fire ledninger gennem kernevinduet - trefase og nul. Kredsløbsdiagram den enkleste trefasede RCD vises på figuren:
En trefaset RCD inkluderer en afbryder 1, der styres af et element 2, der modtager et udgangssignal fra den sekundære vikling 3 af en strømtransformator 4, gennem vinduet, hvor der passerer en neutral arbejdstråd N og fasetrådene L1, L2 og L3 (5).
Hvis belastningen er ens i nul- og fasetrådene (eller i trefasetrådene), er deres geometriske sum lig med nul (strømmen i fasetråden i en enfaset RCD strømmer i en retning, og strømmen i den neutrale ledning flyder nøjagtigt den samme værdi i den modsatte retning). Derfor er der ingen strøm i den sekundære vikling af strømtransformatoren.
I tilfælde af strømlækage til det jordede tilfælde af strømmodtageren, samt når en person, der står på jorden eller på det ledende gulv, ved et uheld berører fasetråden i det elektriske netværk, vil likestrømmen af strømme i den primære vikling af strømtransformatoren blive krænket, da lækstrømmen vil passere langs fasetråden ud over belastningsstrømmen, og en strøm vises i dens sekundære vikling - ligesom i ovenstående beskrivelse af driften af en enfaset RCD. Strømmen, der strømmer i transformatorens sekundærvikling, virker på kontrolelementet 2, der gennem afbryderen 1 kobler forbrugeren fra lysnettet. Udseendet af en trefaset RCD vises på figuren:
Lad os overveje praktiske planer for inkludering af RCD i tavler.
RCD-switching-kredsløb til enfaset input. Her anvender vi et switching circuit med en separat nul (N) og jord (PE) busser. Som du kan se på figuren, er RCD (5) installeret efter indgangsafbryderen, og efter det er afbrydere installeret for at beskytte og skifte individuelle sløjfer. Når jeg ser fremad, vil jeg bemærke, at tilstedeværelsen af en automatisk - RCD-forbindelse er obligatorisk, da RCD'en ikke giver strømbeskyttelse, både termisk og kortslutning. I stedet for denne "kombination" - automatisk - RCD, kan du bruge en universalenhed. Mere om det senere.
RCD-kredsløbet med trefaset input. I modsætning til den foregående ordning ydes der beskyttelse for både enfasede og trefasede kunder. Derudover bruges kombinationen af input fra nul og "jord" dæk (PEN). Elektricitetsmåleren - en elektrisk måler - er tilsluttet mellem indgangsafbryderen og RCD'en. Som du husker fra anmeldelserne om måleordninger, skal alle skifteindretninger, der er installeret før måleenheden, forsegles med en energiforsyningsorganisation. Derfor bør designen af åbningsafbryderen muliggøre dette.
Før det talte vi kun om elektromekaniske RCD'er. Men hvis du husker, nævnte jeg, at der undertiden er elektroniske enheder. I princippet er en elektronisk RCD konstrueret på samme måde som en elektromekanisk.
I stedet for et følsomt magnetoelektrisk element bruges en sammenligningsindretning (for eksempel er det mest almindelige eksempel en komparator).For et sådant kredsløb har du brug for din egen indbyggede strømforsyning, fordi du skal bruge det elektroniske kredsløb til noget.
Differentialstrømmen er meget lille, derfor skal den forstærkes og konverteres til et spændingsniveau, som leveres til sammenligningsenhed - komparator. Alt dette reducerer naturligvis enhedens samlede pålidelighed sammenlignet med den elektromekaniske, her er det bare tilfældet - jo enklere, jo bedre. Og for at være ærlig har jeg slet ikke fundet certificerede elektroniske RCD'er. Derfor kan jeg ikke sige noget godt eller dårligt om dem. Lad os derfor lade elektroniske RCD'er være til side og dvæle ved et af hovedpunkterne i overvejelsen af elektromekaniske beskyttelsesafbrydelser - deres parametre:
RCD'er har følgende hovedparametre:
netværkstype - enfaset (tretråd) eller trefaset (femtråd)
nominel spænding -220/230 - 380/400 V
nominel belastningsstrøm - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A
nominel bruddifferentialstrøm - 10, 30, 100, 300 mA
type differentiel strøm - AC (vekslende sinusformet strøm opstå pludselig eller langsomt stigende), A (som vekselstrøm, yderligere korrigeret krusningsstrøm), B (vekslende og konstant), S (forsinket responstid, selektiv), G (ligesom selektiv, kun forsinkelsestiden er kortere).
Jeg vil bemærke et vigtigt punkt med hensyn til parametrene til RCD'er. Mange bliver vildledt af den nominelle belastningsstrøm, der er afsat på enhedens krop, og det tages for den samme parameter som i afbryderen. Imidlertid karakteriserer denne parameter i RCD'er kun dens "gennemstrømskapacitet", måske er dette udtryk ikke helt korrekt, men jeg introducerede det for tilgængeligheden af begrebet "nominel RCD-belastningsstrøm".
UZO-belastningsstrømmen kan ikke begrænses, og det er nødvendigt at beskytte den mod strømoverbelastning og kortslutningsstrømme af strømafbrydere, som giver beskyttelse mod strømoverbelastning og kortslutningsstrømme. Belastningsstrømmen for RCD'en skal vælges, så det er et trin (det nominelle strømområde) mere end den nominelle strøm for afbryderen på den beskyttede linje. Det vil sige, hvis der er en belastning, der er beskyttet af en strømafbryder for en strøm på 16 Ampere, skal RCD'en vælges til en belastningsstrøm på 25 Ampere.
Dette rejser det logiske spørgsmål - hvorfor ikke kombinere både afbryderen og RCD'en i et tilfælde, især når RCD'en bruges til kun at beskytte en strømsløjfe? I dette tilfælde fungerer de stadig "i tandem." Dette punkt blev berørt lidt i den forrige artikel. Spørgsmålet er ganske logisk, og sådanne enheder findes selvfølgelig. De kaldes differentielle afbrydere eller bare diffavtomater.
I figuren ser du bare en sådan enhed. Dette er en trefaset differentiel afbryder. Som i trefaset RCD har den fire klemmer - fase og nul og en TEST-knap. Hvis det dvæler ved sin interne struktur, er noget nyt vanskeligt at sige her. Dette er en afbryder og RCD i en flaske.
Omkostningerne ved diffavomater er ret høje. For eksempel har trefasede modeller af kendte udenlandske producenter en omkostning på omkring 100 Euro. Relativt dyr fornøjelse. Imidlertid vil en masse AB + RCD'er have omtrent sammenlignelige omkostninger, og i stedet for fire standard 17,5 mm moduler på en DIN-skinne (med en trefaset version) vil det tage otte. Så i nogle tilfælde foretrækkes diffavomater stadig, især hvis der er et problem med fri plads i distributionspanelet.
Hvordan kontrolleres ydelsen på en RCD eller en differentiel automat? Vi nævnte allerede TEST-knappen. En sådan kontrol er imidlertid meget overfladisk og afspejler ikke altid den egentlige essens i tingene. Derfor anvendes testkredsløb eller specialiserede enheder til objektiv verifikation.
Mikhail Tikhonchuk
Se også på elektrohomepro.com
: