RCD darbības princips

Saīsinājums RCD tika izveidots no izteiciena "Atlikumstrāvas ierīce", kas definē ierīces mērķi, kas sastāv no sprieguma noņemšanas no tai pievienotās ķēdes nejaušu izolācijas bojājumu gadījumā un noplūdes strāvu veidošanās caur tām.

Darbības princips

RCD darbībā tiek izmantots princips, ka tiek salīdzinātas strāvas, kas ienāk ķēdes kontrolētajā daļā, un strāvas, kas no tās iziet, pamatojoties uz diferenciālo transformatoru, kas pārvērš katra vektora primārās vērtības sekundārajās vērtībās, kas ir stingri proporcionālas leņķim un virzienam. ģeometriskai apkopošanai.

Salīdzināšanas metodi var attēlot ar vienkāršu bilanci vai bilanci.

Ja līdzsvars tiek saglabāts, tad viss darbojas normāli, un, kad tas tiek traucēts, mainās visas sistēmas kvalitātes stāvoklis.

Vienfāzes shēmā tiek salīdzināts fāzes strāvas vektors, kas tuvojas mērelementam, un nulli, kas to atstāj. Normālas darbības laikā ar uzticamu integrētu izolāciju tie ir vienādi, līdzsvarojot viens otru.Kad ķēdē rodas kļūme un parādās noplūdes strāva, līdzsvars starp aplūkotajiem vektoriem tiek izjaukts ar tā vērtību, ko mēra ar vienu no transformatora tinumiem un pārraida uz loģisko bloku.

Strāvu salīdzināšana trīsfāzu ķēdē tiek veikta saskaņā ar to pašu principu, tikai strāvas no trim fāzēm iet caur diferenciālo transformatoru, un, pamatojoties uz to salīdzinājumu, tiek radīta nelīdzsvarotība. Normālā darbībā trīs fāžu strāvas tiek līdzsvarotas ģeometriskā summācijā, un izolācijas bojājumu gadījumā katrā fāzē tajā rodas noplūdes strāva. Tās vērtību nosaka, summējot vektorus transformatorā.

Struktūras diagramma

Noplūdes strāvas ierīces vienkāršotu darbību blokshēmā var attēlot ar blokiem.

Strāvu nelīdzsvarotība no mērīšanas ierīces tiek novirzīta uz loģisko daļu, kas darbojas pēc releja principa:

1. elektromehāniskās;

2. vai elektroniski.

Ir svarīgi saprast atšķirību starp abiem. Elektroniskās sistēmas šobrīd plaukst un kļūst arvien populārākas daudzu iemeslu dēļ. Tiem ir plaša funkcionalitāte, lielas iespējas, bet loģikas un izpildelementa darbināšanai nepieciešama elektrība, ko nodrošina īpašs bloks, kas ir savienots ar galveno ķēdi. Ja dažādu iemeslu dēļ pazūd elektrība, tad šāds RCD, kā likums, nedarbosies. Izņēmums ir reti elektroniskie modeļi, kas aprīkoti ar šo funkciju.

Elektromehāniskajos relejos tiek izmantota uzlādētas atsperes mehāniskā enerģija, kas būtībā izskatās pēc parasta peļu slazda. Lai relejs darbotos, pietiek ar minimālu mehānisko spēku uz iedarbināto izpildmehānismu.

Kad pele pieskaras sagatavotā peles slazda vilinājumam, noplūdes strāva, kas radusies diferenciālā transformatora nelīdzsvarotības gadījumā, liek piedziņai iedarbināties un nogriezt spriegumu no ķēdes. Šim nolūkam relejam ir iebūvēti barošanas kontakti katrā fāzē un kontakts testera sagatavošanai.

Katram releju veidam ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Elektromehāniskās konstrukcijas ir darbojušās uzticami daudzus gadu desmitus un ir sevi pierādījušas labi. Viņiem nav nepieciešams ārējs barošanas avots, un elektroniskie modeļi ir pilnībā atkarīgi no tā.

Pašlaik ir vispāratzīts, ka visefektīvākais aizsardzības līdzeklis pret elektrošoku elektroinstalācijās līdz 1000 V ir noplūdes strāvas noplūdes strāvas ierīce (RCD).

Neapstrīdot šī aizsardzības pasākuma nozīmi, vairums ekspertu jau daudzus gadus strīdas par RCD galveno parametru vērtībām - uzstādīšanas strāvu, reakcijas laiku un uzticamību. Tas izskaidrojams ar to, ka RCD parametri ir šauri saistībā ar tā cenu un darba apstākļiem.

Faktiski, jo zemāka ir iestatīšanas strāva un īsāks reakcijas laiks, jo augstāka ir RCD uzticamība, jo dārgāka ir tā cena.

Turklāt, jo mazāka ir iestatīšanas strāva un īsāks RCD darbības laiks, jo stingrākas ir prasības attiecībā uz aizsargājamās zonas izolāciju, jo pat neliela darbības apstākļu pasliktināšanās var izraisīt biežu un dažos gadījumos ilgu laiku, viltus elektroinstalācijas izslēgšanas, kas padara neiespējamu normālu darbu.

No otras puses, jo lielāka ir RCD iestatīšanas strāva un ilgāks reakcijas laiks, jo sliktākas ir tā aizsargājošās īpašības.

RCD dizains

Vienfāzes RCD izkārtojums ir parādīts zemāk esošajā fotoattēlā.

Tajā spriegums tiek pievadīts uz ieejas spailēm, un kontrolēta ķēde ir pievienota izejas spailēm.

Trīsfāzu atlikušās strāvas ierīce ir izgatavota tādā pašā veidā, bet tajā tiek novērotas visu fāžu strāvas.

Attēlā parādīts četru vadu RCD, lai gan tirdzniecībā ir pieejams trīs vadu dizains.

Kā pārbaudīt RCD

Funkcionālā pārbaude ir iebūvēta katrā dizaina modelī. Šim nolūkam tiek izmantots bloks «Tester», kas ir atvērta kontakta-atsperes poga pašregulēšanai un strāvu ierobežojošs rezistors R. Tā vērtība ir izvēlēta, lai radītu minimālu pietiekamu strāvu, kas mākslīgi imitē noplūdi.

Nospiežot pogu «Test», ar darbību saistītais RCD ir jāizslēdz. Ja tas nenotiek, tas ir jānoraida, jāpārbauda, ​​vai nav bojājumu, un salabo vai jānomaina, lai tā būtu izmantojama. Atlikušās strāvas ierīces (RCD) pārbaude katru mēnesi palielina tās darbības uzticamību.

Starp citu, elektromehānisko un individuālo elektronisko konstrukciju izmantojamību ir viegli pārbaudīt veikalā pirms iegādes. Šim nolūkam ir pietiekami, kad relejs ir ieslēgts, īsi barot strāvu fāzes vai nulles ķēdē no akumulatora ar jebkuru savienojuma polaritāti saskaņā ar 1. un 2. opciju.

Darbosies RCD ar elektromehānisko releju, un vairumā gadījumu elektroniskos izstrādājumus nevar pārbaudīt. Viņiem ir vajadzīga jauda, ​​lai loģika darbotos.

Kā savienot RCD ar slodzi

Atlikušās strāvas ierīces ir paredzētas izmantošanai barošanas ķēdēs, izmantojot TN-S vai TN-C-S sistēmu ar aizsargājošās neitrālas PE kopnes pieslēgumu elektroinstalācijā, kurai ir pievienoti visu elektrisko ierīču korpusi.

Šādā situācijā, ja izolācija ir salauzta, potenciāls, kas rodas uz korpusa, nekavējoties nokļūst caur PE vadu uz zemi, un komparators aprēķina kļūdu.

Parastā jaudas režīmā RCD neatvieno slodzi, tāpēc visas elektriskās ierīces darbojas optimāli. Katras fāzes strāva transformatora magnētiskajā ķēdē inducē savu magnētisko plūsmu F. Tā kā tie ir vienādi pēc lieluma, bet pretēji virzienam, tie izslēdz viens otru. Nav kopīgas magnētiskās plūsmas un nevar izraisīt EML releja spolē.

Noplūdes gadījumā bīstamais potenciāls plūst uz zemi caur PE kopni. Releja spolē EML izraisa magnētisko plūsmu (fāzes un neitrālas strāvas) nelīdzsvarotība.

Atlikušās strāvas ierīce nekavējoties šādi aprēķina kļūdu un sekundes daļā atvieno ķēdi ar strāvas kontaktiem.

RCD ar elektromehānisko releju raksturojums

Uzlādētās atsperes mehāniskās enerģijas izmantošana dažos gadījumos var būt izdevīgāka nekā īpaša bloka izmantošana loģiskās ķēdes barošanai. Apsveriet to ar piemēru, kad barošanas tīkla nulle tiek pārtraukta un notiek fāze.

Šādā situācijā statiskie elektroniskie releji nesaņems strāvu un tāpēc nevarēs darboties. Tajā pašā laikā šajā situācijā trīsfāzu sistēmai ir fāzes nelīdzsvarotība un sprieguma pieaugums.

Ja izolācijas kļūme notiek novājinātā vietā, potenciāls parādīsies uz korpusa un iziet caur PE vadītāju.

RCD ar elektromehāniskās aizsardzības releju tie darbojas normāli no uzlādētās atsperes enerģijas.

Kā RCD darbojas divu vadu ķēdē

Neapstrīdamas priekšrocības aizsardzībai pret noplūdes strāvām elektroiekārtās, kas izgatavotas saskaņā ar TN-S sistēmu, izmantojot RCD, ir izraisījušas to popularitāti un atsevišķu dzīvokļu īpašnieku vēlmi uzstādīt RCD divvados, kas nav aprīkoti ar PE vadītājs.

Šādā situācijā elektroierīces korpuss ir izolēts no zemes, tas nesazinās ar to. Ja rodas izolācijas kļūme, fāzes potenciāls parādās uz korpusa, nevis izplūst no tā. Personu, kas saskaras ar zemi un nejauši pieskaras ierīcei, noplūdes strāva ietekmē tāpat kā situācijā bez RCD.

Tomēr ķēdē bez atlikušās strāvas ierīces strāva var ilgstoši iet caur ķermeni. Kad ir uzstādīts RCD, tas uztvers kļūdu un iestatīšanas laikā sekundes daļās samazina spriegumu, samazinot strāvas kaitīgā ietekme un elektriskās traumas pakāpe.

Tādā veidā aizsardzība atvieglo cilvēka glābšanu, pieslēdzot elektroenerģiju ēkās, kas aprīkotas ar TN-C shēmu.

Daudzi mājas amatnieki mēģina patstāvīgi uzstādīt RCD vecās mājās, kuras gaida rekonstrukciju, lai pārslēgtos uz TN-C-S sistēmu. Tajā pašā laikā viņi labākajā gadījumā veic pašizveidotu zemējuma cilpu vai vienkārši savieno elektroierīču kastes ar ūdens tīklu, apkures akumulatoriem un pamatu dzelzs daļām.

Šādi savienojumi var radīt kritiskas situācijas, kad rodas darbības traucējumi un izraisīt nopietnus bojājumus. Zemējuma cilpas izveides darbs jāveic efektīvi un jākontrolē ar elektriskiem mērījumiem. Tāpēc tos veic apmācīti speciālisti.

Uzstādīšanas veidi

Lielākā daļa RCD ir izgatavoti stacionārā konstrukcijā, kas paredzētas parastai Din-bus montāžai sadales skapī. Tomēr pārdošanā var atrast pārnēsājamas konstrukcijas, kas ir pieslēgtas parastai elektrības kontaktligzdai, un aizsargātā ierīce papildus tiek darbināta no tām. Tie maksā nedaudz vairāk.