Prinsip operasi dan perangkat RCD (perangkat arus sisa)

Bagi banyak orang, bukan lagi berita bahwa jaringan listrik rumah tangga modern harus memiliki perlindungan RCD. Bagi mereka yang masih belum tahu apa-apa tentang elemen pelindung seperti itu, katakanlah ini adalah dasar dari keamanan manusia. Perangkat ini juga membantu mencegah kebakaran yang disebabkan oleh kabel listrik. Karena itu, berkenalan dengan elemen perlindungan dan otomatisasi ini tidak akan berlebihan. Mari kita bicara secara rinci tentang perangkat, terbuat dari apa dan apa prinsip operasi RCD?

Bagaimana arus bocor terjadi?

Di bawah ini kita akan mempertimbangkan untuk apa RCD diperlukan, tetapi pertama-tama, mari kita cari tahu apa itu kebocoran arus? Seluruh pengoperasian perangkat dikaitkan dengan konsep ini.

Dengan kata sederhana, kebocoran arus disebut alirannya dari konduktor fase ke tanah di sepanjang jalur yang tidak diinginkan dan sepenuhnya tidak sah untuk ini. Ini bisa berupa badan peralatan listrik atau peralatan rumah tangga, perlengkapan logam atau pipa air, dinding yang diplester lembab.

Arus bocor terjadi ketika gangguan isolasi terjadi, yang dapat terjadi karena beberapa alasan:

• penuaan sebagai akibat dari umur panjang;
• kerusakan mekanis;

• efek termal dalam kasus ketika peralatan listrik beroperasi dalam mode kelebihan beban.

Bahaya kebocoran arus adalah jika isolasi kabel listrik putus pada objek yang dijelaskan di atas (badan perangkat, pipa air atau dinding lembab yang diplester), potensi akan muncul. Jika seseorang menyentuhnya, ia akan bertindak sebagai konduktor yang melaluinya arus akan masuk ke tanah.Besarnya arus ini bisa sedemikian rupa sehingga akan menimbulkan akibat yang paling menyedihkan, hingga dan termasuk kematian.

Demonstrasi video operasi RCD

Bagaimana Anda bisa tahu jika rumah Anda memiliki arus bocor? Tanda pertama dari fenomena ini adalah efek listrik yang hampir tidak terlihat, yaitu, ketika Anda menyentuh sesuatu, Anda tampaknya sedikit tersengat listrik. Paling sering, fenomena berbahaya ini terjadi di kamar mandi. Untuk menjamin keamanan diri Anda di apartemen Anda sendiri, itu harus dilengkapi dengan elemen pelindung.

RCD digunakan untuk tujuan ini (mereka diuraikan sebagai perangkat arus sisa) atau mesin diferensial.

Apa dasar dari tersandung RCD?

Prinsip operasi RCD didasarkan pada metode pengukuran. Pada input dan output, pembacaan arus yang mengalir melalui transformator dicatat.

Jika pembacaan arus input lebih tinggi dari output, maka ada kebocoran arus di suatu tempat di sirkuit dan perangkat pelindung dinonaktifkan. Jika pembacaan ini sama, maka RCD tidak akan trip.

Mari kita jelaskan prinsip ini sedikit lebih detail untuk sistem dua kawat dan empat kawat. RCD dalam jaringan fase tunggal tidak berfungsi ketika arus dengan besaran yang sama mengalir melalui konduktor fase dan netral. Untuk jaringan tiga fase, pembacaan arus yang sama pada kabel netral dan jumlah arus yang melewati vena fase diperlukan. Di kedua versi jaringan, ketika ada perbedaan nilai arus, ini menunjukkan kerusakan isolasi. Ini berarti kebocoran arus akan melewati tempat ini, dan perangkat arus sisa akan berfungsi.

Setelah itu, RCD tidak dapat dihidupkan sampai lokasi kerusakan ditemukan.

Mari kita terjemahkan semua prinsip teoretis pengoperasian RCD ini menjadi contoh praktis. Perangkat arus sisa dua kutub dipasang di switchboard rumah. Kabel dua inti input (fase dan nol) terhubung ke terminal atasnya.Nol dengan fase terhubung ke terminal bawah, menuju ke beberapa jenis beban, misalnya, ke outlet yang memberi makan boiler pemanas air.

Pembumian pelindung badan ketel dilakukan dengan kawat yang melewati RCD.

Jika jaringan listrik dalam mode normal, maka pergerakan elektron dilakukan di sepanjang kabel fasa dari kabel input ke elemen pemanas boiler melalui RCD. Mereka bergerak kembali ke tanah lagi melalui RCD, tetapi sudah di sepanjang kabel netral.

Arus yang melewati perangkat memiliki besar yang sama, tetapi arahnya berlawanan (berlawanan).

Misalkan situasi ketika isolasi rusak pada elemen pemanas. Sekarang arus melalui air akan sebagian di badan boiler, dan kemudian akan masuk ke tanah melalui kabel pembumian pelindung. Sisa arus akan kembali di sepanjang kabel netral melalui RCD, hanya saja arusnya akan lebih kecil dari yang masuk persis dengan pembacaan arus bocor. Perbedaan ini ditentukan oleh RCD, dan jika angkanya lebih tinggi dari pengaturan trip, perangkat segera bereaksi terhadap rangkaian terbuka.

Prinsip pengoperasian dan pengoperasian RCD yang sama, jika seseorang menyentuh konduktor telanjang atau badan peralatan rumah tangga, di mana potensi muncul. Arus bocor dalam situasi seperti itu terjadi melalui tubuh manusia, perangkat langsung mendeteksi ini dan menghentikan pasokan listrik dengan mematikan.

Cedera serius tidak akan mengikuti, karena RCD bereaksi hampir seketika.

Kinerja struktural

Desain RCD akan membantu kita mengetahui bagaimana reaksinya terhadap kebocoran arus. Unit kerja utama RCD adalah:

• Transformator arus diferensial.
• Mekanisme pemutusan rangkaian listrik.
• Relai elektromagnetik.
• Memeriksa simpul.

Gulungan yang berlawanan terhubung ke transformator - fase dan nol.Ketika jaringan beroperasi dalam mode normal, konduktor di inti transformator ini berkontribusi pada induksi fluks magnet, yang memiliki arah berlawanan relatif satu sama lain. Karena arah yang berlawanan, fluks magnet total adalah nol.

Perangkat dan prinsip pengoperasian RCD terlihat jelas dalam video berikut:

Dalam belitan transformator sekunder, relai elektromagnetik terhubung; dalam kondisi operasi normal, itu diam. Arus bocor telah terjadi, dan gambar segera berubah. Sekarang, nilai arus yang berbeda mulai melewati konduktor fase dan netral. Dengan demikian, tidak akan ada lagi fluks magnet yang sama pada inti transformator (besar dan arahnya akan berbeda).

Arus akan muncul di belitan sekunder dan, ketika nilainya mencapai nilai yang ditetapkan, relai elektromagnetik akan bekerja. Koneksinya dibuat bersamaan dengan mekanisme pelepasan, itu akan langsung bereaksi dan memutus sirkuit.

Resistansi biasa berfungsi sebagai unit uji (semacam beban, yang sambungannya dibuat, melewati transformator). Dengan mekanisme ini, arus bocor disimulasikan dan status pengoperasian perangkat diperiksa. Bagaimana cara kerja pemeriksaan ini?

Ada tombol khusus "TEST" di RCD. Tujuan utamanya adalah untuk memasok arus dari kawat fasa ke resistansi uji dan kemudian ke konduktor netral, melewati transformator. Karena hambatan, arus pada input dan output akan berbeda, dan ketidakseimbangan yang dibuat akan memicu mekanisme shutdown. Jika RCD tidak mati selama pemeriksaan, maka Anda harus meninggalkan instalasinya.

Desain internal pabrikan RCD yang berbeda mungkin berbeda, tetapi prinsip umum operasi tetap tidak berubah.

Semua perangkat berbeda dalam prinsip operasi. Mereka adalah tipe elektronik dan elektromekanis. RCD elektronik dibedakan oleh sirkuit yang kompleks, mereka membutuhkan daya tambahan untuk operasi. Perangkat elektromekanis tidak memerlukan tegangan eksternal.

Bagaimana RCD ditunjukkan pada diagram?

Untuk RCD yang terhubung, ada dua simbol yang diterima secara umum dalam diagram.

Terlepas dari kerumitan strukturalnya, kami mencoba membuat penunjukan perangkat sesederhana mungkin. Tidak ada yang berlebihan, hanya elemen-elemen berikut:

1. Sebuah transformator arus diferensial yang secara skematis digambarkan sebagai cincin pipih.
2. Kutub (dua untuk jaringan fase tunggal, empat untuk jaringan tiga fase).
3. Beralih bertindak pada pemutusan kontak.

Selain itu, kutublah yang memiliki dua jenis sebutan:

• Terkadang mereka digambar dalam garis vertikal lurus, tergantung pada jumlahnya (dua atau empat).
• Dalam kasus lain, untuk alasan kekompakan, satu garis lurus vertikal ditarik, dan jumlah kutub diterapkan padanya dalam bentuk garis miring kecil.

Karakteristik kinerja dasar RCD

Agar perangkat berfungsi pada waktu yang tepat, perlu untuk memilihnya dengan benar sesuai dengan karakteristik kinerjanya dan menghubungkannya.

• Parameter utama adalah nilai arus pengenal. Ini adalah arus maksimum yang dapat ditahan perangkat ini selama periode pengoperasian yang lama, sambil tetap dalam kondisi kerja dan mempertahankan karakteristik pelindungnya. Anda akan menemukan nomor ini di panel depan perangkat, itu harus sesuai dengan salah satu bacaan di baris standar - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Parameter RCD ini tergantung pada beban saluran proteksi dan penampang konduktor.

Diagram koneksi RCD menyediakan pemasangan bersama perangkat ini dengan pemutus sirkuit.

Penting untuk mengingat ini, karena RCD hanya melindungi terhadap kebocoran arus, dan mesin akan bereaksi terhadap pemutusan sirkuit dalam mode korsleting dan kelebihan beban.

Video menunjukkan apakah mungkin untuk menghubungkan RCD jika tidak ada pembumian di apartemen:

Menurut arus pengenal, RCD harus dipilih dengan urutan besarnya lebih tinggi dari perangkat otomatis yang dipasang dengannya secara berpasangan.

• Parameter penting lainnya adalah arus sisa pengenal. Ini adalah nilai kebocoran arus yang diperlukan untuk menonaktifkan RCD. Arus diferensial juga memiliki rentang standar, nilai di dalamnya dinormalisasi dalam miliampere - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Tetapi pada RCD, angka ini ditunjukkan dalam ampere - masing-masing, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Anda juga akan menemukan parameter ini pada kasing perangkat.

Untuk melindungi orang yang berada di RCD, maka perlu disetel penyetelan arus bocor sebesar 30 mA, karena nilai yang lebih tinggi akan mengakibatkan cedera, cedera listrik bahkan kematian. Karena lingkungan yang paling berbahaya dianggap berada di ruangan yang lembab, maka pada RCD yang melindunginya, pengaturan 10 mA dipilih.

Kami berharap dengan memahami tujuan utama RCD dan prinsip operasinya, Anda tidak akan mengabaikan elemen perlindungan yang penting ini, dan akan membuat hidup Anda aman.