עקרון הפעולה ומכשיר RCD (התקן זרם שיורי)

עבור רבים זה כבר לא חדשות שרשת חשמל ביתית מודרנית חייבת בהכרח להגן על RCD. למי שעדיין לא יודע דבר על גורמי מגן כאלה, נניח שזה הבסיס לביטחון אנושי. המכשיר מסייע גם במניעת שריפות הנגרמות כתוצאה מחיווט חשמל. לכן היכרות עם אלמנט זה של הגנה ואוטומציה לא תהיה מיותרת. בואו נדבר בפירוט על המכשיר, ממה הוא עשוי מבנית ומהו עקרון הפעולה של ה- RCD?

כיצד מתרחש זרם הדליפה?

להלן נשקול למה דרוש RCD, אך ראשית, בואו נגלה מהי נזילה נוכחית? כל פעולת המכשיר קשורה למושג זה ממש.

במילים פשוטות, דליפת זרם נקראת זרימתה ממוליך הבמה לקרקע לאורך נתיב שאינו רצוי ולא מתאים לחלוטין לכך. זה יכול להיות גוף של ציוד חשמלי או מכשירי חשמל ביתיים, אביזרי מתכת או צינורות מים, קירות מטויחים לחים.

זרם דליפה מתרחש כאשר מתרחשות תקלות בידוד, העלולות להתרחש מכמה סיבות:

• הזדקנות כתוצאה מחיי שירות ארוכים;
• נזק מכני;

• השפעה תרמית במקרה בו ציוד חשמלי פועל במצב עומס יתר.

הסכנה של דליפה נוכחית היא שאם נשבר בידוד החוטים החשמליים בחפצים שתוארו לעיל (גוף המכשיר, צינור המים או הקיר הלח המטויח), יופיע פוטנציאל. אם אדם נוגע בהם, הוא ישמש כמוליך דרכו הזרם ייכנס לאדמה. גודל הזרם הזה יכול להיות כזה שיגרום לתוצאות העצובות ביותר, עד מוות.

הדגמת וידיאו של פעולת RCD

איך אתה יכול לדעת אם בביתך יש זרם דליפה? הסימן הראשון לתופעה זו יהיה ההשפעה שבקושי מורגשת של חשמל, כלומר כשנוגעים במשהו נראה שאתה מתחשמל מעט. לרוב תופעה מסוכנת זו מתרחשת בחדרי אמבטיה. על מנת להבטיח לעצמך בטיחות בדירה שלך, עליו להיות מצויד בגופי הגנה.

מכשירי RCD משמשים למטרה זו (הם מפוענחים כמכשירי זרם שיורי) או כמכונות דיפרנציאליות.

מה הבסיס לשליחת RCD?

עקרון הפעולה של ה- RCD מבוסס על שיטת המדידה. בכניסה ובפלט נרשמים קריאות הזרמים הזורמים בשנאי.

אם קריאת זרם הכניסה גבוהה יותר מהפלט, ישנו דליפת זרם אי שם במעגל ומתקן המגן מושבת. אם הקריאות הללו זהות, ה- RCD לא יעבור.

נסביר את העיקרון הזה ביתר פירוט למערכת דו-חוטית וארבעת חוטים. RCD ברשת חד פאזית אינו פועל כאשר זרמים בסדר גודל זהה זורמים דרך הפאזה ומוליכים ניטרליים. עבור רשת תלת פאזית נדרשות אותם קריאות זרם בחוט הנייטרלי וסכום הזרמים העוברים במוליכי הפאזות. בשתי הגרסאות של הרשת, כאשר יש הבדל בערכים הנוכחיים, הדבר מעיד על פירוק בידוד. המשמעות היא שדליפת זרם תעבור במקום זה, והמכשיר הנוכחי שיורד יעבוד.

לאחר מכן, לא ניתן להפעיל את ה- RCD עד למציאת מיקום הנזק.

בואו נתרגם את כל העיקרון התיאורטי הזה של הפעלת RCD לדוגמה מעשית. במתחם הביתי הותקן מכשיר זרם שיורי עם שני קטבים.כבל שני ליבות קלט (שלב ואפס) מחובר למסופים העליונים שלו. אפס עם פאזה מחובר למסופים התחתונים, עובר לעומס כלשהו, ​​למשל, לשקע המזין דוד חימום מים.

הארקה מגן של גוף הדוד מתבצעת באמצעות חוט העוקף את ה- RCD.

אם רשת החשמל במצב רגיל, אז תנועת האלקטרונים מתבצעת לאורך חוט הפאזות מכבל הכניסה לגוף החימום של הדוד דרך ה- RCD. הם חוזרים לקרקע שוב דרך ה- RCD, אך כבר לאורך החוט הנייטרלי.

לזרמים העוברים במכשיר יש גודל זהה, אך הכיוון שלהם הוא הפוך (ממול).

נניח מצב בו הבידוד נפגע בגוף החימום. כעת הזרם דרך המים יהיה בחלקו על גוף הדוד, ואז ייכנס לאדמה דרך חוט ההארקה המגן. שאר הזרם יחזור לאורך החוט הנייטרלי דרך ה- RCD, רק שהוא כבר יהיה פחות מזה שנכנס בדיוק לפי קריאת הנזילה הנוכחית. הבדל זה נקבע על ידי ה- RCD, ואם הנתון גבוה מהגדרת הנסיעה, המכשיר מגיב מייד למעגל פתוח.

אותו עיקרון פעולה ותפעול של RCD, אם אדם נוגע במוליך חשוף או בגוף מכשיר ביתי, שעליו הופיע פוטנציאל. זרם דליפה במצב כזה מתרחש דרך גוף האדם, המכשיר מזהה זאת מייד ועוצר את אספקת החשמל על ידי כיבוי.

פציעות חמורות לא יבואו בעקבות זאת, מכיוון שה- RCD מגיב כמעט מייד.

ביצועים מבניים

העיצוב של ה- RCD יעזור לנו להבין כיצד הוא מגיב לדליפה הנוכחית. יחידות העבודה העיקריות של ה- RCD הן:

• שנאי זרם דיפרנציאלי.
• המנגנון שבאמצעותו נשבר מעגל חשמלי.
• ממסר אלקטרומגנטי.
• בודק צומת.

הפיתולים הפוכים מחוברים לשנאי - שלב ואפס. כאשר הרשת פועלת במצב רגיל, מוליכים אלה בליבת השנאי תורמים להשראת שטפים מגנטיים, שיש להם כיוונים מנוגדים זה לזה. בשל הכיוון ההפוך, השטף המגנטי הכולל שווה לאפס.

המכשיר ועיקרון הפעולה של ה- RCD מוצג בבירור בסרטון הבא:

ממסר אלקטרומגנטי מחובר במפתל שנאי משני, בתנאי הפעלה רגילים הוא נמצא במנוחה. זרם דליפה התרחש והתמונה משתנה מייד. כעת, ערכי זרם שונים מתחילים לעבור דרך שלב המוליכים ניטרליים. בהתאם, לא יהיו עוד שטפים מגנטיים שווים על ליבת השנאי (הם יהיו שונים גם בעוצמה וגם בכיוון).

זרם יופיע בפיתול המשני, וכשערכו יגיע לערך שנקבע, ממסר אלקטרומגנטי יעבוד. החיבור שלו נוצר בשילוב עם מנגנון השחרור, הוא יגיב מייד וישבור את המעגל.

ההתנגדות הרגילה משמשת כיחידת מבחן (עומס כלשהו שהחיבור שלו נוצר, עוקף את השנאי). באמצעות מנגנון זה מדמה זרם דליפה ובודק את מצב הפעולה של המכשיר. איך הסימון הזה עובד?

יש כפתור מיוחד "TEST" ב- RCD. מטרתו העיקרית היא לספק זרם מחוט הבמה להתנגדות הבדיקה ואז למוליך הנייטרלי, תוך עקיפת השנאי. בגלל ההתנגדות, הזרם בכניסה וביציאה יהיה שונה, וחוסר האיזון שנוצר יפעיל את מנגנון הכיבוי. אם ה- RCD לא כבה במהלך הבדיקה, תצטרך לנטוש את התקנתו.

העיצוב הפנימי של יצרני RCD שונים עשוי להיות שונה, אך עיקרון הפעולה הכללי נותר ללא שינוי.

כל המכשירים נבדלים זה מזה בעקרון הפעולה. הם מסוגים אלקטרוניים ואלקטרומכניים.RCDs אלקטרוניים נבדלים על ידי מעגל מורכב, הם צריכים כוח נוסף להפעלה. מכשירים אלקטרומכניים אינם זקוקים למתח חיצוני.

כיצד מצוין ה- RCD בתרשים?

עבור RCDs מחוברים, ישנם שני סמלים מקובלים בתרשימים.

למרות המורכבות המבנית, ניסינו להפוך את ייעוד המכשיר לפשוט ככל האפשר. אין שום דבר מיותר, רק האלמנטים הבאים:

1. שנאי זרם דיפרנציאלי המתואר באופן סכמטי כטבעת שטוחה.
2. קטבים (שניים לרשת חד פאזית, ארבעה לרשת תלת פאזית).
3. החלף פועל על שבירת אנשי קשר.

יתר על כן, הקטבים הם שיש שני סוגים של ייעוד:

• לפעמים הם נמשכים בקווים אנכיים ישרים, תלוי במספר (שניים או ארבעה).
• במקרים אחרים, מסיבות הקומפקטיות, נמשך קו ישר אנכי, ומספר הקטבים מוחל עליו בצורה של קווים אלכסוניים קטנים.

מאפייני ביצועים בסיסיים של RCDs

על מנת שהמכשיר יעבוד בזמן הנכון, יש צורך לבחור אותו נכון בהתאם למאפייני הביצוע שלו ולחבר אותו.

• הפרמטר העיקרי הוא ערך הזרם המדורג. זהו הזרם המרבי שמכשיר זה יכול לעמוד בתקופת הפעלה ארוכה, תוך שהוא נשאר במצב עבודה ושומר על מאפייני ההגנה שלו. תוכלו למצוא את המספר הזה בלוח הקדמי של המכשיר, הוא חייב להתאים לאחת הקריאות בשורה הרגילה - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. פרמטר RCD זה תלוי בעומס הקו המוגן ובחתך הרוחב של המוליכים.

תרשים החיבור RCD מאפשר התקנה משותפת של מכשיר זה עם מפסקי זרם.

חשוב לזכור זאת מכיוון שה- RCD מגן רק מפני נזילות זרם, והמכונה תגיב לניתוק המעגל במצב של קצר חשמלי ועומס יתר.

הסרטון מראה אם ​​ניתן לחבר RCD אם אין שום הארקה בדירה:

על פי הזרם המדורג, יש לבחור את ה- RCD בסדר גודל גבוה מהמכשיר האוטומטי המותקן איתו בזוג.

• פרמטר חשוב נוסף הוא הזרם המשורי המדורג. זהו הערך הנדרש של הזליגה הנוכחית כדי להשבית את ה- RCD. לזרמים דיפרנציאליים יש גם טווח סטנדרטי, הערכים בו מנורמלים במיליאמפר - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. אבל ב- RCD, נתון זה מצוין באמפר - בהתאמה, 0.006, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 0.5 A. תוכלו למצוא פרמטר זה גם בתיק המכשיר.

כדי להגן על אנשים ב- RCD, יש צורך להגדיר את הגדרת זרם הזליגה של 30 mA, מכיוון שערכים גבוהים יותר יובילו לפציעה, לפגיעות חשמל ואפילו למוות. מכיוון שהסביבה המסוכנת ביותר נחשבת לחדרים לחים, אז ב- RCDs המגנים עליהם, נבחרה הגדרה של 10 mA.

אנו מקווים כי על ידי הבנת המטרה העיקרית של ה- RCD ואת עקרון פעולתו, לא תזניחו את מרכיב ההגנה החשוב הזה, ויגרמו לחייכם להיות בטוחים.