Vad är en RCD: enhet, funktionsprincip, befintliga typer och märkning av RCD

Alla elektriska nätverk måste ha en skyddsanordning, men inte alla vet vad en RCD är och vad principen för dess funktion är.Avkodningen av förkortningen ser ut så här - restströmsenhet.

Denna elektriska lågspänningsenhet är utformad för att stänga av den skyddade delen av kretsen när en differentialström överskrider märkvärdet för denna enhet.

I vår artikel kommer vi att försöka analysera i detalj designen och funktionsprincipen för jordfelsbrytare, överväga de befintliga varianterna och förstå vilken information märkningen av restströmsenheter innehåller.

Syftet med skyddsanordningen

RCD-jordslinganordningen är en PE-ledare av neutralt ledande hus eller delar av elektriska mekanismer med ett motstånd som inte överstiger 4 ohm.

Om en läckström uppstår kan dessa utrustningselement strömsättas, vilket utgör en fara för människor och djur i kontakt med dem, såväl som för egendom i allmänhet.

Att rädda från elektriska skador är kallelsen för undersökningsanordningar. När en läckström upptäcks stänger de av spänningen.

Den största faran ligger i det faktum att sådana störningar i kretsen är osynliga och i sällsynta fall märkbara när du kan känna en lätt elektrisk stöt när du rör vid enheten.

Den främsta orsaken till detta fenomen är en kränkning av det isolerande lagret av ledningarna. Okontrollerade processer kan orsaka stor skada, varför skyddsutrustning blir allt mer populär i hemmiljöer.

Effekten av ledande nätverk på människokroppen kan resultera i katastrofala konsekvenser. Detta problem löstes med hjälp av RCD-styrenheter som tillhörde skyddssegmentet. Grundläggande krav för installation och användning beskrivs i IEC 60364

Användningen av jordfelsbrytare är mest utbredd i enfasnät med växelström och nollledningsjordning, samt spänningsvärden upp till 1 kW i hushållsnätaggregatets format.

RCD design

Valfria funktioner hos skyddsmekanismen hjälper dig att förstå principen för RCD:ns funktion, nämligen enhetens reproducerbara svar på strömläckage.

Viktiga driftsenheter inkluderar:

• transformator differentialsensor;
• trigger - en mekanism som bryter en felaktigt fungerande elektrisk krets;
• elektromagnetiskt relä;
• kontrollblock.

Motsatta lindningar är anslutna till sensorn - fas och noll. Under normal drift av nätverket bildar dessa halvledarelement magnetiska flöden i kärnan som har motsatt riktning i förhållande till varandra. På grund av detta är det magnetiska flödet noll.

Transformatorn består av en sluten stålkärna, på vilken två spolar är placerade: den primära är ansluten till växelströmskällan, den sekundära är ansluten till lasten. Antalet gånger transformatorn ökar växelspänningen, lika många gånger minskar strömmen

Ett relä av elektromagnetisk typ är anslutet till sekundärlindningen lindad på transformatorns magnetiska kärna. Om nätverket uppfyller standarddriftsvillkoren är det inte aktiverat.

När en strömläcka uppstår förändras hela driften dramatiskt. Fas- och nollledarna börjar passera olika mycket ström. Nu kommer även effektvärdet och riktningen för de magnetiska flödena på transformatorns kärna att ha olika parametrar.

En ström visas i de sekundära varven och när de angivna värdena uppnås aktiveras det elektromagnetiska reläet. Den är ihopkopplad med en frigöringsmekanism. Denna anslutning reagerar i rätt ögonblick och kopplar bort det elektriska nätet.

Enligt brandsäkerhetskraven utförs kontrollkontroller av differentialskyddsanordningen regelbundet, minst en gång i månaden. För detta ändamål har enheten en speciell "TEST"-knapp.

Testenheten representeras av en motståndsmekanism - en viss belastning ansluten för att kringgå differentialsensorn. Detta element simulerar strömläckage och kontrollerar på så sätt enhetens funktionalitet. Vi pratade mer detaljerat om verifieringsmetoder I den här artikeln.

RCD:ns funktionsprincip är som följer: matning av ström från faslinjen till styrmotståndet och sedan till den neutrala ledningen, förbi sensorn.

Detta skapar förutsättningar för olika strömindikatorer vid enhetens ingång och utgång. Denna obalans bör leda till start av avstängningsenheten.

Beroende på utvecklarna kan kretsdesignen variera, men principen som används vid driften av RCD kommer att vara identisk för alla modeller.

Funktionsprincipen för skyddsmekanismen

Låt oss överväga varför du behöver använda en RCD. Funktionen av skyddsanordningen är baserad på en mätmetod.

De inkommande och utgående parametrarna för strömmarna som flyter genom transformatorn registreras. Om det första värdet är större än det andra betyder det att det finns en strömläcka i den elektriska kretsen och enheten reproducerar en avstängning. Om parametrarna är identiska fungerar inte enheten.

I ett tvåtrådssystem fungerar inte differentialanordningen om en ström av lika styrka passerar genom fas- och neutralledningarna. Om det finns en skillnad i dessa värden betyder det att det finns ett isolationsbrott i nätverket och skyddsmekanismen kommer att stänga av den skadade delen

För en bättre förståelse, låt oss överväga hur en RCD kommer att fungera i en hushållsdistributionspanel med ett tvåpoligt system.

Ingångens tvåtrådiga ledning (fas och noll) är ansluten till de övre kopplingsplintarna. Fas och noll är anslutna till de nedre plintarna, läggs till lastområdet, till exempel till eluttaget på en panna eller vattenkokare. Skyddsjordning av enheten kommer att utföras med kabel, förbikoppling av RCD.

I standarddriftsläge utförs rörelsen av elektroner längs linjefasen från den inkommande kabeln till den elektriska värmaren på pannan/kokaren, som strömmar genom differentialskyddsanordningen. De rör sig tillbaka till marken igen genom RCD, men längs den neutrala linjen.

Om en person vidrör kroppen på en strömförande enhet, på vilken en potential har uppstått på grund av ett haveri, kommer i denna situation strömläckaget att passera genom människokroppen, som enheten reagerar nästan omedelbart genom att stänga av strömsystemet

Till exempel skadades isoleringen i enhetens värmeelement.Således, genom vattnet inuti, kommer strömmen att delvis ledas av höljet och kommer sedan att gå ner i marken genom ledningarna till skyddsanordningen.

Den återstående strömmen kommer att återvända längs den neutrala linjen genom RCD. Däremot kommer dess styrka att bli mindre av mängden läckage jämfört med den inkommande.

Skillnaden i indikatorer beräknas av en differentialtransformator. Om antalet är större än det tillåtna värdet reagerar enheten omedelbart och bryter kretsen.

I vår andra artikel gav vi rekommendationer för val och korrekt anslutning RCD för panna.

Möjligheten att använda jordfelsbrytare

Låt oss överväga varför du behöver använda en RCD och från vilka negativa påverkansfaktorer enheten ger skydd.

Först av allt, en faskortslutning till den elektriska utrustningens hölje. Främst, problemområden inkluderar värmeelement av värmare och tvättmaskiner. Det är värt att notera att nedbrytning sker endast när den värmealstrande delen värms upp under påverkan av ström.

Även om ledningarna är felaktigt anslutna. Till exempel om man använder vridningar utan kopplingsdosa, som sedan fälls in i väggen och täcks med ett lager gips. Eftersom ytan har hög luftfuktighet blir denna vridning ett haveri som kommer att läcka in i väggen.

Differentialskyddsmekanismen i detta fall kommer ständigt att avaktivera ledningen tills området är helt torrt eller tills den anslutande noden görs om.

Automatiskt skydd används effektivt i vardagen: i elektriska grupper för badrum, kök och uttag, med ett stort antal drivna enheter. Det idealiska alternativet är när denna typ av enhet är installerad på varje grupp av uttag

Tillämpningsområdet för undersökningsanordningar är ganska varierat - från offentliga byggnader till storskaliga företag. De färdigställer elektriska strukturer och kretsar avsedda för mottagning och distribution: växlar i bostadshus, strömförsörjningssystem för individuell förbrukning, etc. Det viktigaste i det här fallet är att göra det rätt välj RCD med ström.

Typer av enheter och deras klassificering

Utvecklingsföretag förser sina produkter med olika möjligheter, som måste beaktas när man bestämmer den erforderliga typen av RCD, baserat på de specifika driftsförhållandena för det elektriska nätverket.

För att den genomsnittliga konsumenten ska kunna välja den nödvändiga jordfelsbrytaren från de olika modeller som erbjuds, skapades ett klassificeringssystem baserat på följande egenskaper:

• funktionsprincip;
• typ av differentialström;
• tidsfördröjning av frånkoppling av differentialström;
• antal stolpar;
• installationsmetod.

Därefter kommer vi att överväga var och en av dessa klassificeringar mer i detalj.

Klassificering #1 - efter inkluderingsmetod

Det finns bara två kopplingsmetoder - elektromekaniska och elektroniska. I det första fallet kommer maskinen att stänga av strömmen till den skadade ledningen, oavsett nätverksspänningen. Den huvudsakliga arbetskroppen är en toroidformad kärna med lindningar.

När ett läckage uppstår genereras en spänning i sekundärkretsen för att aktivera polarisationsreläet, vilket leder till aktivering av avstängningsmekanismen.

Enheter av elektromekanisk typ kräver ingen extern spänning. Källan för deras funktion är differentialströmmen på felledningen

Funktionen hos en enhet med elektronisk fyllning beror helt på ytterligare spänning, d.v.s. extern ström krävs. Här är arbetskroppen ett elektroniskt kort med en förstärkare.

Inuti en sådan mekanism finns det inga ytterligare källor som ackumulerar energi, så kretsen använder elektricitet från det externa nätverket för att fungera och om det inte finns någon spänning kommer enheten inte att bryta kretsen.

Bestämma typen av enhet: löd två ledningar till polerna på ett AA-batteri. Slå på RCD och anslut den till ingången på skyddsblocket och nästa till utgången. Ledningarna är anslutna till en pol. Om enheten stängs av betyder det att den elektromekaniska typen visas, om inte är den elektronisk

Ett exempel på driften av en elektronisk jordfelsbrytare installerad på en linje med ett uttag från vilket en mikrovågsugn strömförsörjs: ett avbrott i nollfasen har inträffat, utöver detta inträffar under samma period ett fel i mikrovågsledningarna och en faskortslutning uppstår till huset, d.v.s. den har farlig potential.

Om du rör kaminen kommer den elektroniska typen av skydd inte att aktiveras, eftersom ingen strömförsörjning. Det är just på grund av opålitlighet i jämförelse med dess elektromekaniska analog som denna enhet har blivit mindre utbredd.

Klassificering #2 - efter typ av läckström

Alla modeller av tillverkade säkerhetsbrytare delas dessutom av belastningsströmmen som passerar genom enheten. De bearbetar spänning av ett givet oscillationsformat.

Märkdriftspänningen anges på alla enheters hölje och i passet. Denna parameter måste motsvara märkströmsområdet för den elektriska utrustningen.

AC-typen kommer att aktiveras när en växelströmsläckspänning omedelbart uppträder i den kontrollerade kretsen eller när den ökar i vågor. Dessa enheter är märkta med inskriptionen "AC" eller symbolen "~".

Den mest lämpliga formfaktorn för hushållsbruk är UZO-AS. Modellen är den billigaste av enheter med liknande verkan. I passet för elektroteknik anger tillverkare ofta en specifik modell av strömbrytare som är lämplig för denna produkt.

Typ A utlöses av den momentana bildningen av en växel- eller pulserande genombrottsström i den kontrollerade kretsen, eller av deras långsamma ökning.

Denna mekanism kan användas i vilken som helst av de presenterade situationerna. Förkortningen "A" eller symbolen är markerad på maskinens kropp, som i den grafiska bilden i rektangeln .

Oftast är A-typen kopplad till en krets där lastreglering återges genom att man skär av toppen av sinusformen, till exempel justerar hastigheten på motorns rotationsrörelser med en tyristoromvandlare.

Kostnaden för modell A är flera gånger dyrare jämfört med AC, eftersom här övervakas dessutom likspänningen som uppstår i kraftomvandlartekniken

RCD:er av undertyp B är effektiva för att reproducera reaktionen i en underordnad elektrisk krets av likström, växelström eller omvandlad (likriktad) läckström.

Detta är dyr utrustning avsedd för industrianläggningar. De används inte i hushållsförhållanden.

De presenterade utlösningsskydden av typ A, B och AC är konstruerade för en aktiveringstid på 0,02-0,03 s.

Klassificering #3 - efter typ av tidsfördröjning

Denna klassificering innebär en distinktion mellan två typer: S och G.Typ S automatiskt skydd kan karakteriseras av ett selektivt formatsvar. Svarstidsfördröjningen motsvarar intervallet 0,15-0,5 s. Det är tillrådligt att välja det vid gruppanslutning av en jordfelsbrytare.

Schema för en lägenhetspanel med två lastgrupper, där två olika typer av skyddsanordningar är anslutna: AC eller A och S

Enligt diagrammet innehåller panelen två belastningsgrupper i form av uttag nr 1 och nr 2, till vilka en typ A RCD är ansluten, och en andra strömbrytare - S - är ansluten till ingången till rummet.

Om ett haveri inträffar i en stråle, aktiveras inmatningsenheten endast när den samlade enheten inte uppfyller sin funktion och inte stänger av den defekta sektionen.

Selektivitet för strömavbrottsaktivering kan uppnås med en annan metod - genom läckströmsinställningar. Denna metod är mest utbredd.

Schema för en lägenhetspanel med två belastningsgrupper, där två olika typer av skyddsanordningar är anslutna: AC med en nedbrytningsinställning och den andra A, men med ett högre värde

Låt oss ta en krets som liknar den föregående och modifiera den på detta sätt: vi väljer en gruppautomat av AC-typ endast med en diftoka-inställning på 0,03 A, och vid ingången kommer det att finnas en liknande enhet med endast 0,1 A.

Det finns situationer när differentialströmmen i felkretsen överstiger märkinställningarna för de två skyddsanordningarna. För den första kretsen kommer selektiviteten inte att försämras, men i den andra kan vilken som helst av de anslutna enheterna leverera brytströmmen.

G-formfaktoranordningen representeras också av en selektiv triggningsprincip och har en slutartid på 0,06-0,08 s. Alla beskrivna utvalda typer är utformade för exponering för extrema strömmar - upp till 15 kA.

Vissa RCD-modeller har ett system för att justera diforgan-inställningen, andra har inte denna möjlighet. Den andra versionen är dock lämplig för hushållsändamål.

Begränsningsströmmen är en viktig urvalsparameter eftersom Det är just detta som garanterar säkerheten.

Till exempel, i rum med hög luftfuktighet, drivs elektriska apparater genom att ansluta frånkopplingsenheter till kretsen med en inställning på 0,01 A. För standardlivsförhållanden - 0,03 A.

Att organisera brandsäkerhet för byggnader - 0,1-0,3 A. Vi rekommenderar att du bekantar dig med tipsen om att välja en brandskydds-RCD och finesser i installationen.

Klassificering #4 - efter antal stolpar

På grund av det faktum att den automatiska enheten fungerar enligt principen att jämföra storleken på strömmen som passerar genom den, kommer antalet poler på maskinen att vara identiskt med antalet strömförande linjer.

En tvåpolig jordfelsbrytare betecknas som 2P. Den ingår i en enfaskrets för att säkerställa mänskligt skydd och förhindra möjliga brandorsaker.

Märkning av fyrpoliga jordfelsbrytare är 4P. De är designade för att fungera i ett trefasnät. En installationskombination är också möjlig, till exempel är en enhet med fyra poler ansluten till ett tvåtrådsnätverk.

Detta kommer dock inte att realisera enhetens fulla potential, vilket är ekonomiskt olönsamt.

När du installerar en strömbrytare är det värt att överväga möjligheten att belastningsströmmen kan överstiga enhetens maximala driftsvärden. Därför installeras en extra strömbrytare med en märkspänning som inte är större än säkerhetssystemets driftsström

Klassificering #5 - enligt metoden för installation av enheten

Eftersom differentiella skyddsanordningar finns i en mängd olika höljen, kan de användas som stationära eller bärbara.

I det andra fallet är enheten utrustad med en förlängningssladd. DIN-skena monterade enheter monterad i elpanel, som ligger antingen i korridoren eller i lägenheten.

Det finns också alternativ som RCD-uttag och RCD-kontakt. I både det första och andra fallet utgör varje elektrisk anordning som är ansluten genom en sådan mekanism ingen fara för människor om den går sönder.

Fullständig avkodning av märkningsvärden

Namnet på utvecklarföretaget måste finnas på enhetens kropp. Detta följs av standardiserade märkningar som anger serienumret.

För att dechiffrera förkortningen använder vi följande exempel: [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] - jordfelsbrytare;
• [X] – prestandaformat;
• 00 – Digitala eller alfanumeriska beteckningar för serien.
• [X] – antal stolpar: 2 eller 4;
• [XX] – egenskaper efter typ av läckström: AC, A och B.

De nominella parametrarna för enheten kommer också att anges här, vilket du måste vara särskilt uppmärksam på när du väljer.

Förklaring av förkortningen: 1 – varumärke; 2 - enhetstyp; 3 – selektiva arter; 4 – överensstämmelse med europeiska standarder; 5 – märkström och inställning; 6 – maximal växeldriftspänning; 7 – märkström som enheten kan motstå; 8 – differentiell tillverkning och brytkapacitet; 9 – elschema; 10 – manuell prestandakontroll; 11 – brytarlägesmarkering

De maximala parametrarna för vilka enheterna är designade inkluderar: spänning Fn, nuvarande I, differentialvärde för kretsöppningsström IAN, förmåga att slå på och av Jag är kopplingskapacitet vid kortslutning Icn.

Huvudmarkeringarna ska placeras på ett sådant sätt att de förblir synliga efter installationen av enheten. Vissa parametrar kan vara markerade på sidan eller på bakpanelen, synliga endast före installation av produkten.

Utgångar som endast är avsedda för anslutning av den neutrala ledningen betecknas med den latinska symbolen "N" Det inaktiverade RCD-läget indikeras med symbolen "HANDLA OM"(cirkel), ingår - kort vertikal stapel"jag».

Alla produkter är inte märkta med optimala miljötemperaturindikatorer. I de modellerna där det finns en symbol - detta betyder att driftområdet är från -25 till + 40 °C; om det inte finns några beteckningar betyder det standardindikatorer från -5 till +40 °C.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videomaterial med en detaljerad översikt över alla beståndsdelar i granskningsskyddsmekanismerna, deras syfte och principen om interaktion med varandra:

Beskrivning av alla typer av strömbrytare, samt tips om hur man gör rätt val:

Svaret på den urgamla frågan: vad man ska välja - en differentialbrytare eller en RCD + installationshemligheter:

Användningen av en RCD är en lönsam och korrekt lösning, inte bara ur ekonomisk synvinkel, utan även ur brandsäkerhetssynpunkt och mänskligt skydd.

Det rekommenderas att utnyttja dess potential maximalt i hushållsförhållanden, installera den på alla grupper av elektrisk utrustning för att säkerställa fullständig isolering från effekterna av elektricitet.

Har du fortfarande frågor om funktionsprincipen eller klassificeringen av jordfelsbrytare? Eller vill du komplettera det presenterade materialet med användbar information? Vänligen skriv dina förtydliganden i kommentarsblocket, ställ frågor - experter och kompetenta besökare på vår sida kommer att försöka svara dig så fullständigt som möjligt.