Toimintaperiaate ja laitteen RCD (jäännösvirtalaite)

Monille se ei ole enää uutinen siitä, että uudenaikaisessa kotitalousverkossa on välttämättä oltava RCD-suojaus. Sanotaan, että niille, jotka eivät vieläkään tiedä mitään sellaisista suojaelementeistä, on ihmisten turvallisuuden perusta. Laite auttaa myös estämään sähköjohdotuksen aiheuttamat tulipalot. Siksi tutustuminen tähän suojaus- ja automatisointielementtiin ei ole tarpeetonta. Puhutaanko yksityiskohtaisesti laitteesta, mistä se rakenteellisesti on tehty ja mikä on RCD: n toimintaperiaate?

Kuinka vuotovirta tapahtuu?

Alla tarkastellaan mitä RCD: tä tarvitaan, mutta ensin selvitetään, mikä on nykyinen vuoto? Laitteen koko toiminta liittyy juuri tähän käsitteeseen.

Yksinkertaisin sanoin virran vuotona kutsutaan sen virtausta vaihejohtimesta maahan polkua pitkin, joka on toivottava ja täysin luvaton tätä varten. Tämä voi olla sähkölaitteiden tai kodinkoneiden runko, metalliosat tai vesiputket, kosteat rapatut seinät.

Vuotovirta syntyy, kun eristysvirheitä ilmenee, mikä voi johtua monista syistä:

• ikääntyminen pitkän käyttöiän seurauksena;
• mekaaniset vauriot;

• lämpövaikutus, kun sähkölaitteet toimivat ylikuormitustilassa.

Virtavuotojen vaara on, että jos sähköjohdotuksen eristys rikkoutuu yllä kuvatuissa kohteissa (laitteen runko, vesiputki tai rapattu kostea seinä), esiintyy potentiaalia. Jos henkilö koskettaa niitä, hän toimii kapellimestarina, jonka kautta virta menee maahan. Tämän virran suuruus voi olla sellainen, että se aiheuttaa surullisimmat seuraukset kuolemaan saakka.

Videoesitys RCD-toiminnasta

Kuinka voit tietää, onko kodissasi vuotovirta? Ensimmäinen merkki ilmiöstä on sähkön tuskin havaittava vaikutus, ts. Kun kosketat jotain, näytät olevan hiukan sähköinen. Yleensä tämä vaarallinen ilmiö esiintyy kylpyhuoneissa. Oman asunnosi turvallisuuden takaamiseksi se on varustettava suojaelementeillä.

RCD-laitteita käytetään tähän tarkoitukseen (ne tulkitaan jäännösvirtalaitteina) tai differentiaalikoneita.

Mikä on RCD: n laukaisun perusta?

RCD: n toimintaperiaate perustuu mittausmenetelmään. Tuloon ja ulostuloon muuntajan läpi virtaavien virtojen lukemat tallennetaan.

Jos tulovirran lukema on suurempi kuin lähtö, silloin jossain piirissä on virtavuoto ja suojalaite on poissa käytöstä. Jos nämä lukemat ovat samat, RCD ei laukea.

Selitetään tämä periaate hiukan yksityiskohtaisemmin kahden- ja nelijohtimisen järjestelmän osalta. Yksivaiheisessa verkossa RCD ei toimi, kun saman suuruusvirrat virtaavat vaihe- ja nollajohtimien läpi. Kolmivaiheisessa verkossa vaaditaan samat nollajohtimen virtalukemat ja vaihelaskimoiden läpi kulkevien virtojen summa. Molemmissa verkon versioissa, kun nykyisissä arvoissa on eroja, tämä osoittaa eristyksen erittelyn. Tämä tarkoittaa, että virtavuoto kulkee tämän paikan läpi ja jäännösvirtalaite toimii.

Sen jälkeen RCD: tä ei voida kytkeä päälle, ennen kuin vauriopaikka on löydetty.

Käännetään tämä koko RCD: n teoreettinen toimintaperiaate käytännön esimerkiksi. Kaksinapainen jäännösvirtalaite asennettiin kodin kytkintauluun.Tulo kaksijohtiminen kaapeli (vaihe ja nolla) on kytketty sen ylemmiin napoihin. Alempaan napaan on kytketty vaiheella nolla, joka menee jonkinlaiselle kuormalle, esimerkiksi poistoaukolle, joka syöttää vedenlämmityskattilaa.

Kattilan rungon suojaava maadoitus suoritetaan vaijerilla, joka ohittaa RCD: n.

Jos sähköverkko on normaalitilassa, elektronit liikkuvat vaihejohdinta pitkin tulokaapelista kattilan lämmityselementtiin RCD: n kautta. Ne siirtyvät takaisin maahan RCD: n kautta, mutta jo neutraalijohtoa pitkin.

Laitteen läpi kulkevilla virroilla on sama suuruusluokka, mutta niiden suunta on vastakkainen (vastakkainen).

Oletetaan, että lämmityselementin eristys on vaurioitunut. Nyt veden läpi kulkeva virta on osittain kattilan rungossa, ja menee sitten maahan suojaavan maadoitusjohtimen kautta. Loppuvirta palaa neutraalijohtoa pitkin RCD: n kautta, vain se on jo pienempi kuin tuleva virta tarkalleen nykyisen vuotolukeman perusteella. Tämä ero määritetään RCD: llä, ja jos luku on suurempi kuin laukaisuasetus, laite reagoi välittömästi avoimeen piiriin.

Sama RCD: n toimintaperiaate ja toiminta, jos henkilö koskettaa paljaata johdinta tai kodinkoneen runkoa, jolle potentiaali on ilmestynyt. Vuotovirta esiintyy tällaisessa tilanteessa ihmiskehon läpi, laite havaitsee tämän heti ja pysäyttää sähköntoimituksen katkaisemalla.

Vakavia vammoja ei seurata, koska RCD reagoi melkein heti.

Rakentava toteutus

RCD: n suunnittelu auttaa meitä selvittämään, kuinka se reagoi nykyisiin vuotoihin. RCD: n pääyksiköt ovat:

• Tasavirtamuuntaja.
• Mekanismi, jolla sähköpiiri katkeaa.
• Sähkömagneettinen rele.
• Tarkistetaan solmu.

Vastakkaiset käämit on kytketty muuntajaan - vaihe ja nolla. Kun verkko toimii normaalitilassa, nämä muuntajan ytimessä olevat johtimet edistävät magneettivuojen induktiota, joilla on vastakkaiset suunnat toisiinsa nähden. Päinvastaisesta suunnasta johtuen magneettisen kokonaisvuon kokonaismäärä on nolla.

Laite ja RCD: n toimintaperiaate näkyvät selvästi seuraavassa videossa:

Toissijaisen muuntajan käämiin on kytketty sähkömagneettinen rele, normaaleissa käyttöolosuhteissa se on levossa. Nykyinen vuoto on, ja kuva muuttuu heti. Nyt erilaiset virta-arvot alkavat kulkea vaihe- ja nollajohtimien läpi. Vastaavasti, muuntajaytimessä ei enää ole yhtä suuria magneettivuoja (ne ovat erilaiset sekä suuruudeltaan että suunnalta).

Toisiokäämiin tulee virta ja kun sen arvo saavuttaa asetetun arvon, sähkömagneettinen rele toimii. Liitäntä tehdään yhdessä vapautusmekanismin kanssa, se reagoi välittömästi ja katkaisee piirin.

Tavallinen vastus toimii testiyksikkönä (jonkinlainen kuorma, joka kytketään, ohittaen muuntajan). Tällä mekanismilla vuotovirta simuloidaan ja laitteen toimintatila tarkistetaan. Kuinka tämä tarkistus toimii?

RCD: ssä on erityinen painike "TEST". Sen päätarkoitus on syöttää virta vaihejohdosta testiresistanssiin ja sitten nollajohtimeen ohittamalla muuntaja. Vastuksen takia tulo- ja lähtövirta on erilainen, ja luotu epätasapaino laukaisee sammutusmekanismin. Jos RCD ei sammunut tarkistuksen aikana, joudut luopumaan sen asennuksesta.

Eri RCD-valmistajien sisäinen suunnittelu voi vaihdella, mutta yleinen toimintaperiaate pysyy muuttumattomana.

Kaikki laitteet eroavat toisistaan ​​toimintaperiaatteessa. Ne ovat tyyppiä elektroninen ja sähkömekaaninen.Elektroniset RCD: t erottuvat monimutkaiselta piiriltä; ne tarvitsevat lisävirtaa työskennellä. Sähkömekaaniset laitteet eivät tarvitse ulkoista jännitettä.

Kuinka RCD näkyy kaaviossa?

Yhdistetyille RCD-levyille on kaavioissa kaksi yleisesti hyväksyttyä symbolia.

Rakenteellisesta monimutkaisuudesta huolimatta yritimme tehdä laitteen nimeämisestä mahdollisimman yksinkertaisen. Mikään ei ole tarpeetonta, vain seuraavat elementit:

1. Erotusvirran muuntaja, joka on esitetty kaavamaisesti litistetyllä renkaalla.
2. Navat (kaksi yhden vaiheen verkolle, neljä kolmivaiheiselle verkolle).
3. Kytke toiminta katkaisemaan kontaktit.

Lisäksi navoilla on kaksi tyyppiä:

• Joskus ne piirretään suoraina pystysuorina viivoina lukumäärästä (kaksi tai neljä) riippuen.
• Muissa tapauksissa kompaktiisuuden vuoksi piirretään yksi pystysuora suora viiva ja napojen lukumäärä kohdistetaan siihen pienten viistojen muodossa.

RCD-levyjen suorituskyvyn perusominaisuudet

Jotta laite toimisi oikeaan aikaan, se on valittava oikein suorituskykyominaisuuksiensa mukaan ja kytkettävä siihen.

• Pääparametri on nimellisvirran arvo. Tämä on suurin virta, jonka tämä laite voi kestää pitkän käyttöjakson ajan, pysytellen toimintakunnossa ja säilyttäen suojaominaisuudet. Löydät tämän numeron laitteen etupaneelista, sen on vastattava yhtä standardirivin lukemista - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Tämä RCD-parametri riippuu suojatun viivan kuormasta ja johtimien poikkileikkauksesta.

RCD-kytkentäkaavio mahdollistaa tämän laitteen yhteisen asennuksen katkaisimien kanssa.

Tätä on tärkeää muistaa, koska RCD suojaa vain virtavuotoilta ja kone reagoi piirin katkeamiseen oikosulku- ja ylikuormitustilassa.

Video osoittaa, onko mahdollista kytkeä RCD, jos huoneistossa ei ole maadoitusta:

Nimellisvirran mukaan RCD on valittava suuruusluokkaa suurempi kuin kone, joka on asennettu sen kanssa pariksi.

• Toinen tärkeä parametri on nimellinen jäännösvirta. Tämä on nykyisen vuodon vaadittu arvo RCD: n poistamiseksi käytöstä. Erotusvirroilla on myös vakioalue, sen arvot normalisoidaan milliampereina - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Mutta RCD: ssä tämä luku on osoitettu ampeereina - vastaavasti 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Tämä parametri löytyy myös laitekotelosta.

RCD: n ihmisten suojelemiseksi on välttämätöntä asettaa vuotovirta-asetukseksi 30 mA, koska korkeammat arvot johtavat loukkaantumisiin, sähkövammoihin ja jopa kuolemaan. Koska vaarallisimman ympäristön katsotaan olevan kosteissa tiloissa, niin niitä suojaavissa RCD-laitteissa valitaan asetus 10 mA.

Toivomme, että ymmärtämällä RCD: n päätarkoitusta ja sen toiminnan periaatetta et unohda tätä tärkeää suojausosaa ja tee elämäsi turvassa.