Hur man väljer och ansluter en RCD korrekt

I den här artikeln kommer vi att ta hänsyn till syftet och principen för drift av en RCD. Vi kommer att ta reda på hur enheter av olika typer skiljer sig, vi kommer att bestämma under vilka förhållanden de används. Låt oss prata separat om att ansluta dessa skyddsanordningar..

En RCD är en omkopplingsenhet (som stänger av) som när skillnadsströmmen (läckströmmen) når och överskrider det inställda värdet, öppnar kontakterna och kopplar bort nätverket eller dess sektion från strömförsörjningen. Denna produkt har flera namn: ”restströmbrytare”, ”restströmbrytare”, ”skyddsbrytare”. På ett eller annat sätt, men hundratals miljoner RCD: er som används i världen utför två uppgifter – de skyddar en person från elektrisk chock med direkt och indirekt kontakt och förhindrar en brand från att antända ledningar. I många utvecklade länder är det obligatoriskt att använda differentiella switchar.

Restströmsanordningar är konstruerade för att neutralisera strömmar vid alla typer av skador på elektriska installationer. Trots att detta bara är en del av komplexa åtgärder förblir RCD i vissa fall det enda skyddsmedlet, till exempel när: sänka isoleringsnivån, bryta den neutrala skyddsledaren eller vid låga värden på felströmmen. Så säkringar (effektbrytare) bryter kretsen vid strömvärden (kortslutningar eller överströmmar) som är flera gånger högre än den kritiska tröskeln för en person, där en funktionsfel i hjärtmuskeln uppstår, medan RCD: er utlöses på millisekunder och reagerar till och med den minsta strömmen.

Det kan vara dödligt farligt att röra vid spänningselement i en elektrisk panel eller i fall av elektriska apparater som är aktiverade, till exempel om isoleringen är skadad finns det alltid risk för att skada höljen på de dolda kablarna med ett verktyg. En ström på 5 mA känns redan av en person, vid 10 mA, musklerna dras samman, och tröskeln för att ”inte släppa taget” sätts in, 30 mA orsakar andningsfel, 50 mA orsakar hjärtrytm, 100 mA – ett dödligt resultat är möjligt. Det är därför, enligt amerikanska standarder, en RCD utformad för att skydda människor bör arbeta med strömmar på 4-5 mA, i Europa – 10 mA. I Ryssland finns det inga strikta standarder – restströmsanordningar, enligt statliga krav, måste användas i metallkonstruktioner eller byggnader med metallram. Men efter publiceringen av den sjunde upplagan av PUE förändrades inställningen till RCD i vårt land dramatiskt till det bättre.

Det bör noteras att restströmanordningen inte kan ersätta strömbrytare som skyddar ledningarna, eftersom den ”inte märker” fel som inte åtföljs av läckströmmar, till exempel i händelse av en kortslutning mellan ledningen och neutral.

Principen för drift av RCD

Driften av valfri RCD baseras på att övervaka balansen i strömmar mellan de ledare som den inkluderar. Möjliga strömskillnader detekteras och jämförs med inställda värden. Balansöverträdelse är en indikation för aktivering av verkställande delen (brytare).

RCD: s huvudspårningsenhet är en differentiell transformator med tre lindningar av den ferromagnetiska kärnan: inlopp, utlopp och styrning. Strömmen som strömmar genom enheten (från fasledaren som går till konsumentens strömförsörjning till den neutrala ledaren som kommer från konsumenten) väcker magnetiska flöden med motsatta poler på lindningarna. Om hushållsapparater, kabeltillbehör är i gott skick, ledningarna i det skyddade området inte skadas och det inte finns några läckor till marken, är strömmen summan noll. Om till exempel en person som står på ett vått golv vidrör en bar tråd, kommer en del av strömmen att gå genom hans kropp till marken, summan av flödena i enheten blir större än noll (strömmen flyter in i RCD mer än den lämnar). Utseendet på en positiv summa av strömmar innebär att strömmen också går förbi RCD, det vill säga att det finns ett läckage, skador i kretsen. I detta fall störs balansen i styrlindningen på transformatorn, en kraft uppstår som överförs till EMF-reläet, vilket bryter kontakten mellan linjen och neutral. Elektromotorkraften kan detekteras av spåraren, som blir en signal för att inaktivera solenoid (kraftmanöverdon) som håller kontakterna – kretsen öppnas.

RCD-typer

Restströmsenheter (RCD) kan skilja sig åt i många egenskaper, från hur de installeras till deras allmänna syfte. Klassificeringen inkluderar hundratals typer av RCD: er med sina egna egenskaper. Vi föreslår att överväga de viktigaste för att välja rätt enhet som fungerar korrekt under vissa förhållanden..

Med tanke på läckströmmen

Enligt detta kriterium är RCD: er indelade i enheter av AC-, A- och B.Ac-enheter bryter kretsen med växeläckor om de växer plötsligt eller smidigt. Dessa RCD: er är billiga, de är vanligast och anses acceptabla för de flesta driftsförhållanden..

RCD: er av typ A utlöses inte bara av växelström, utan också av pulserande likström, som plötsligt ökar eller stiger smidigt. Sådana anordningar är mer föredragna för bostadslokaler, eftersom vissa hushållsapparater exakt är källan till en konstant pulserande ström, till exempel datorer, dimmare, tv-apparater, vissa tvättmaskiner (alla med halvledarströmförsörjning). Förresten, anvisningarna för vissa av dessa konsumenter indikerar att de endast måste anslutas via en RCD av typ A. Dessa skyddsanordningar är betydligt dyrare än AC-klassen.

Typ B används för likström, växelström och likriktad ström, huvudsakligen används sådana RCD: er i industriella anläggningar.

Genom att utlösa teknik

Beroende på principen genom vilken kretsen bryts, skiljs en RCD:

• elektronisk
• elektromekaniska

Elektromekaniska differentiella skyddsanordningar behöver inte full strömförsörjning från elnätet. De utlöses endast av en läckström som driver en mekanisk ställdon med hög precision. Dessa enheter är relativt dyra, få tillverkare tillverkar dem, men de anses vara de mest pålitliga eftersom de fungerar under alla förhållanden och inte är beroende av effektparametrar..

Elektroniska RCD: er är flera gånger billigare än elektromekaniska, så de utgör den största delen av vår marknad. För att dessa enheter ska fungera behövs extern kraft, som ”återuppliva” sin elektronik med en förstärkare. Huvudproblemet är att vid spänningsfall i nätverket reduceras effektiviteten hos den elektroniska RCD (det finns ett beroende av triggermomentet). Dessutom finns det alltid en risk att direkt eller indirekt kontakt med ett aktiverat element (tråd, terminal eller enhetshölje) kommer att uppstå när den neutrala ledaren är skadad och följaktligen kommer RCD inte att drivas – och inte fungerar. Elektroniska RCD: er skyddar inte mot alla risker, men från de flesta, så om du behöver spara pengar, är detta också ett bra alternativ. Det är också vettigt att inte spendera pengar på en elektromekanisk enhet om det interna nätverket innehåller en avbrottsfri strömförsörjning eller spänningsstabilisator.

Med svarhastighet (fördröjning)

Bokstaven S anger RCD: er, som arbetar med en inställd fördröjning på upp till 0,5 sekunder – ”selektiv”. Denna typ av enhet låter dig skapa flera ”nivåer” -skyddssystem med flera skyddade kretsar. Beroende på uppgifter och genomförandet av schemat kopplas varje nödavsnitt i nätverket separat, medan den allmänna strömförsörjningen till rummet kommer att förbli. RCD: er med index G har också en fördröjning, men det är mycket mindre.

1 – inledningskabel; 2 – introduktionsmaskin; 3 – räknare; 4 – RCD typ S; 5 – maskiner; 6 – noll buss; 7 och 8 – AC av typen RCD; 9 – Elkablar med tre kärnor; 10 – jordning buss

Selektiva RCD: er installeras vanligtvis på toppen av kaskaden, därför, vid läckor, fungerar först icke-selektiva enheter, utan att strömförande alla kretsar som är skyddade.

Moderna icke-selektiva RCD: er av hög kvalitet arbetar på mindre än 0,1 sekunder.

Med antalet poler

För ett trefasnät används RCD: er med fyra poler. De skyddar flera enfasnät eller separata trefaskonsumenter (elmotor, spis …). Tillsammans med denna typ av RCD bör en fyrpolig automatisk enhet fungera.

För ett enfas nätverk av bostadslokaler används vanligtvis enheter med två poler (linje och neutral).

Läckström

Läckströmmen (nominell restström eller ”börvärde”) under specificerade driftsförhållanden är en av huvudparametrarna som kännetecknar funktionens funktioner hos restströmanordningen. Gränshinder för klassificering är en ström på 30 mA. RCD: er som arbetar vid lägre kryppunkterna anses vara sådana att de skyddar en person från elektriska stötar. Enheter, vars driftström är högre än 30 mA, betraktas som brandbekämpning, eftersom en ganska stor belastning kan anslutas till dem, men de olika strömmarna som de tillåter är farliga för människor. Ibland anses 30 mA RCD: er vara universella, de är vanligast.

Brandsäkra RCD: er är det första skyddssteget som finns i växeln, de installeras vanligtvis i hela det interna nätverket, men de kan också användas för att skydda enskilda tunga och farliga konsumenter från antändning (till exempel en fläktvärmare med en öppen spiral). Läckströmmen för brandbekämpning RCD tas vanligtvis vid 100-300 mA, ibland används 500 mA-enheter också som brandbekämpningsanordningar. RCD: er med lägre ström kan inte fungera normalt i dessa lägen, eftersom felaktiga resor uppstår på grund av överskridande av tillåtna belastningar.

RCD: er med en läckström på 10 mA används vanligtvis i det andra eller tredje skyddssteget, de används antingen för att ansluta belysningselement eller för enskilda elektriska apparater som finns i farliga områden, till exempel i ett badrum, dusch, pool … Men en panna eller tvättmaskin det är troligt att det inte går att driva dem, eftersom arbetsbelastningen kommer att begränsas till 1,8 kilowatt.

Observera att det aktuella värdet endast visar den nedre trippgränsen, så att en 30 mA RCD inte kommer att koppla bort kretsen med ett läckage på 25 mA, utan kommer att trippas vid strömmar som överstiger 30 mA-tröskeln.

Med vilken läckström är det nödvändigt att applicera en RCD i ett särskilt fall? Först bestäms kretsens eller enhetens läckström, detta kan göras genom mätning eller enligt gällande föreskrifter. Enligt SP 31-110-2003 tas enhetens läckström lika med 0,4 mA för varje 1A av dess effekt. Detta lägger också till 10 μA för varje meter fasledare. Till exempel, för en elektrisk apparat med en effekt på 16 A, som drivs av en tjugometers tråd, bör den förväntade läckströmmen tas lika med 4,2 mA. Nu kan du plocka upp en RCD, men det görs så att enhetens läckström inte är mer än 33% av restströmsenhetens utström. I vårt fall är det 12,6 mA. En 10-ampere-anordning är inte längre lämplig, vilket innebär att det är nödvändigt att förse en RCD med en triggström på 16 mA.

Driftström

Driftströmmen för RCD (eller den maximala tillåtna belastningen) avgör hur mycket och vilken effekt konsumenterna kan drivas via denna enhet. Denna egenskap visar strömmen som kan passera genom RCD under lång tid utan att förstöra den..

Beräkningen av erforderlig RCD görs utifrån egenskaperna hos de konsumenter som är kopplade till den. I bostadsnät används ofta lågeffekt RCD med en driftsström på 10 A. Differensskyddsanordningar med en tillåten belastning på 16–32 A. anses vara medeleffekt. Enheter för 40 A och mer kallas kraftfulla.

Det är anmärkningsvärt att det i praktiken finns ett tydligt samband mellan avstängningsströmmen och driftsströmmen. Tillverkarna producerar RCD: er, ju högre indikator, desto högre är den andra..

Det är inte svårt att beräkna den nödvändiga driftsströmmen för RCD, i alla fall måste den vara lika med eller överskrida den nominella effekten hos brytaren på den skyddade kretsen.

Om möjligt är regleringen av RCD: s märkta läckström:

• oreglerat
• justerbar (kontinuerlig justering, stegjustering)

Genom närvaron av kortslutningsskydd finns det en RCD:

• med överströmsskydd (differentiella brytare)
• med överhettningsskydd
• utan överströmsskydd

Enligt installationsmetoden är RCD indelat i:

• stationära i form av en automatisk maskin, som är monterade på en skena i en monteringspanel;
• bärbar – monterad på en förlängningssladd eller i ett avbrott i nätsladden;
• RCD i utlopp (används ofta i USA).

Installation och anslutning av RCD

Vidare kommer vi bara att prata om skyddsanordningarna som är installerade i skölden, eftersom de i vårt land används mest aktivt.

I hushållsnätverket används vanligtvis tvåpoliga RCD: er som upptar två platser (36 mm) på DIN-skenan. De är vanligtvis belägna nära linjerna i skyddade kretsar, med undantag för brandbekämpningsanordningar med en avstängningsström på 100-500 A, som är installerade nära ingångsmaskinen. RCD: er kan också placeras i grupp ASU: er av hyreshus och golvpaneler i ett privat hus.

Om ledningarna är indelade i grupper, rekommenderas det att installera en RCD vid ingången och flera enheter i olika grupper, samtidigt som deras selektivitet säkerställs – kaskadkoppling. För att göra detta installeras en RCD med lägre trippström eller högre tripphastighet på varje nästa nivå nedan.

En RCD är ansluten enligt ett förutvecklat skyddssystem för läckström. Skyddssystemet är utformat beroende på funktionerna som utförs av enheten och nätverkets specifika egenskaper. Nedan är ett enkelt diagram för anslutning av en RCD till en elektrisk installation med jordning, den kan användas för att skydda enskilda kretsar i flerskiktade kaskadesystem:

1 – inledningskabel; 2 – introduktionsmaskin; 3 – räknare; 4 – RCD; 5 – maskiner; 6 – noll buss; 7 – elektrisk ledning med tre kärnor; 8 – jordning buss; 9 – jordtråd

Som ni ser är det inget komplicerat, låt oss uppmärksamma några punkter:

1. För korrekt drift av RCD bör de skyddade kretsarna inte ha kontakt mellan den fungerande neutrala ledaren och jordade element eller den skyddande PE-ledaren. För var och en av dem används en egen buss i skölden (GOST R 50571.3-94).
2. Jordledaren ”deltar inte” i anslutningen till RCD.
3. Strömförsörjningen till RCD är ansluten till de övre terminalerna. Kontaktdon för fasingång på RCD benämns vanligtvis ”1”, för utgången – ”2”.
4. Strömförsörjningens neutrala (noll, tråd med blå isolering) måste anslutas till kontakten märkt ”N”. Denna regel måste följas för RCD: er av alla märken, betyg och syften..
5. Den viktigaste punkten! RCD: s nominella driftsström måste vara densamma eller högre än brytarens driftsström. Först då kan maskinerna skydda dyra RCD: er från överbelastning..
6. Den installerade RCD måste kontrolleras för funktionsduglighet.

Kontrollera RCD

Efter byte av alla kretsar måste interna nätverk strömförsörjas. Om effektbrytarna eller RCD: erna inte har utlösts, finns det ingen kortslutning, och den neutrala ledaren kommer inte i kontakt med marken.

Tryck sedan på ”TEST” eller ”T” -knappen på enhetens frontpanel. På detta sätt simulerar vi med våld förekomsten av en läckström. En användbar RCD bör omedelbart arbeta och spänna det skyddade området. Om detta inte händer hjälper enheten inte att hantera problemet i en nödsituation..

Det sista steget i kontrollen kan betraktas som tillförsel av en last till RCD. Det är nödvändigt att i sin tur slå på alla enheter som fungerar i en viss krets och nätverket som helhet. Vid eventuella funktionsfel är det nödvändigt att göra ändringar i skyddskretsen eller ändra klassificeringarna för restströmsenheterna.

RCD är inte det enda sättet att skydda en person från elektriska stötar och överbelastning i nätverket, vilket kan leda till brand. Men ofta är det dessa enheter som räddar liv och säkerställer säkerheten för medborgarnas egendom..