Принцип рада и уређај РЦД (уређај са заосталом струјом)

За многе више није вијест да модерна кућна електрична мрежа мора нужно имати заштиту од РЦД-а. За оне који још увијек не знају ништа о таквим заштитним елементима, рецимо да је то основа људске сигурности. Уређај такође помаже у спречавању пожара изазваних електричним ожичењем. Стога, упознавање са овим елементом заштите и аутоматизације неће бити сувишно. Хајде да детаљно разговарамо о уређају, од чега је структурно направљен и који је принцип рада РЦД-а?

Како настаје струја цурења?

У наставку ћемо размотрити за шта је потребан РЦД, али прво да разјаснимо шта је тренутно цурење? Цео рад уређаја повезан је са овим концептом.

Једноставним речима, цурење струје назива се ток из фазног водича у земљу дуж путање која је за то непожељна и потпуно неовлашћена. То могу бити кућишта електричне опреме или кућанских апарата, метални оков или водоводне цеви, зидови са ожбуканим влажним зидовима.

Струја цурења се јавља када се појаве грешке у изолацији, које се могу појавити из више разлога:

• старење као резултат дугог радног века;
• механичка оштећења;

• термички ефекат у случају када електрична опрема ради у режиму преоптерећења.

Опасност од цурења струје је да ће се, ако се прекине изолација електричног ожичења на горе описаним предметима (тело уређаја, водоводна цев или ожбукани влажни зид), појавити потенцијал. Ако их особа додирне, понашаће се као проводник кроз који ће струја заронити у земљу. Јачина ове струје може бити таква да ће изазвати најтужније последице, све до смрти.

Видео демонстрација рада РЦД

Како можете знати да ли у вашем дому постоји струја цурења? Први знак ове појаве биће једва приметни ефекат електрицитета, односно када нешто додирнете, чини вам се да стежете мало струје. Најчешће се ова опасна појава дешава у купатилима. Да бисте гарантовали сигурност у свом стану, он мора бити опремљен заштитним елементима.

У ту сврху користе се РЦД-ови (дешифрују се као уређаји са заосталом струјом) или диференцијалне машине.

Шта је основа активирања РЦД-а?

Принцип рада РЦД заснован је на методу мерења. На улазу и излазу бележе се очитавања струја које теку кроз трансформатор.

Ако је очитавање улазне струје веће од излазне, тада негде у кругу постоји цурење струје и заштитни уређај је онемогућен. Ако су та очитања иста, тада се РЦД неће искључити.

Објаснимо овај принцип мало детаљније за двожилни и четворожични систем. РЦД у једнофазној мрежи не ради када струје исте величине пролазе кроз фазни и неутрални проводник. За трофазну мрежу потребна су иста очитавања струје у неутралној жици и сума струја које пролазе кроз фазне вене. У обје верзије мреже, када постоји разлика у тренутним вриједностима, то указује на квар изолације. То значи да ће кроз ово место проћи струја и остатак струје ће радити.

Након тога, РЦД се не може укључити док се не нађе локација оштећења.

Преведимо сав овај теоријски принцип рада РЦД-а у практичан пример. Двополни уређај са заосталом струјом инсталиран је у кућној централи.Улазни двожилни кабл (фаза и нула) спојен је на његове горње прикључке. Нула са фазом је повезана са доњим стезаљкама, која иде на неку врсту оптерећења, на пример, на утичницу која напаја бојлер за грејање воде.

Заштитно уземљење тијела котла врши се жицом која заобилази РЦД.

Ако је електрична мрежа у нормалном режиму, тада се кретање електрона врши дуж фазне жице од улазног кабла до грејног елемента котла кроз РЦД. Поново се крећу према земљи преко РЦД-а, али већ уз неутралну жицу.

Струје које пролазе кроз уређај имају једнаку величину, али им је смер правца (супротан).

Претпоставимо ситуацију када је оштећена изолација на грејном елементу. Сада ће струја кроз воду делимично бити на телу котла, а затим ће проћи у земљу кроз заштитну жицу за уземљење. Остатак струје ће се вратити преко неутралне жице кроз РЦД, само што ће бити мање од долазне тачно према тренутном очитавању цурења. Ову разлику одређује РЦД, а ако је цифра већа од подешавања, уређај одмах реагује на отворени круг.

Исти принцип рада и рада РЦД-а, ако особа додирне голи проводник или тело кућанског апарата, на којем се појавио потенцијал. У таквој ситуацији струја цурења настаје кроз људско тело, а уређај то тренутно открива и зауставља испоруку електричне енергије искључивањем.

Тешке повреде неће уследити, јер РЦД реагује скоро тренутно.

Конструктивно извршење

Дизајн РЦД-а ће нам помоћи да схватимо како реагује на тренутно цурење. Главне радне јединице РЦД су:

• Диференцијални трансформатор струје.
• Механизам прекида електричног круга.
• Електромагнетни реле.
• Проверавање чвора.

Насупротни намоти повезани су на фазу трансформатора и нулу. Када мрежа ради у нормалном режиму, ови проводници у језгри трансформатора доприносе индукцији магнетних токова, који имају супротне смере један у односу на други. Због супротног смера, укупни магнетни ток је једнак нули.

Уређај и принцип рада РЦД-а су јасно видљиви у следећем видео запису:

У секундарном намоту трансформатора прикључен је електромагнетни релеј, а у нормалним радним условима је у мировању. Дошло је до струје цурења и слика се одмах мења. Сада различите вредности струје почињу да пролазе кроз фазни и неутрални проводник. Према томе, више неће бити једнаких магнетних токова на језгри трансформатора (они ће бити различити и по величини и у смеру).

У секундарном намоту појавиће се струја и кад његова вредност достигне задану вредност, електромагнетни релеј ће радити. Његова веза је изведена заједно са механизмом за пуштање, одмах ће реаговати и прекинути круг.

Уобичајени отпор служи као испитна јединица (нека врста оптерећења, чија се веза врши, заобилазећи трансформатор). Помоћу овог механизма симулира се струја цурења и проверава се оперативно стање уређаја. Како ово провјерава?

На РЦД-у постоји посебно дугме "ТЕСТ". Његова главна сврха је да струјом из фазне жице доведе испитни отпор, а затим до неутралног водича, заобилазећи трансформатор. Због отпора, струја на улазу и излазу биће различита, а створена неравнотежа покреће механизам искључивања. Ако се РЦД није искључио током провере, мораћете да напустите његову инсталацију.

Унутрашњи дизајн различитих произвођача РЦД-а може се разликовати, али општи принцип рада остаје непромењен.

Сви се уређаји разликују по принципу рада. Електронског су и електромеханичког типа.Електронски РЦД одликују се сложеним склопом, а за рад им је потребна додатна снага. Електромеханичким уређајима није потребан спољни напон.

Како је РЦД приказан на дијаграму?

За повезане РЦД постоје два опште прихваћена симбола у дијаграмима.

Упркос структурној сложености, покушали смо да означимо уређај што је могуће једноставније. Нема ничег сувишног, само следећи елементи:

1. Диференцијални трансформатор струје који је схематски приказан као спљоштен прстен.
2. Стубови (два за једнофазну мрежу, четири за трофазну мрежу).
3. Пребаците се на прекид контакта.

Штавише, то су мотке које имају две врсте ознаке:

• Понекад су цртане у правим окомитим линијама, овисно о броју (два или четири).
• У осталим случајевима, због компактности, повлачи се једна вертикална равна линија, а број полова се на њу поставља у облику малих косих линија.

Основне карактеристике перформанси РЦД-а

Да би уређај могао да ради у право време, потребно га је правилно одабрати у складу са карактеристикама перформанси и повезати га.

• Главни параметар је вредност називне струје. Ово је максимална струја коју овај уређај може издржати током дугог радног периода, а истовремено остаје у радном стању и задржава своје заштитне карактеристике. Наћи ћете овај број на предњој плочи уређаја, а мора одговарати једном од очитавања у стандардном реду - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Овај РЦД параметар зависи од оптерећења заштићене линије и попречног пресека проводника.

Дијаграм везе РЦД омогућава заједничку инсталацију овог уређаја с прекидачима.

Важно је то запамтити, јер РЦД штити само од цурења струје, а машина ће реаговати на искључење круга у режиму кратког споја и преоптерећења.

Видео показује да ли је могуће повезати РЦД ако у стану нема уземљења:

Према називној струји, РЦД мора бити изабран редоследом већег од аутоматског уређаја који је у њему инсталиран у пару.

• Други важан параметар је називна преостала струја. Ово је потребна вредност тренутног цурења да бисте онемогућили РЦД. Диференцијалне струје такође имају стандардни опсег, вредности у њој су нормализоване у милиамперима - 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Али на РЦД-у је та бројка означена у амперима - 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 А. Овај параметар ћете наћи и на кућишту уређаја.

Да бисте заштитили људе на РЦД-у, потребно је подесити подешавање струје цурења од 30 мА, јер веће вредности ће довести до повреда, електричних повреда и чак смрти. Пошто се најопасније окружење сматра влажним просторијама, на РЦД-има који их штите одабрано је подешавање од 10 мА.

Надамо се да разумевањем главне сврхе РЦД-а и принципа његовог деловања нећете занемарити овај важан елемент заштите и ваш живот ће учинити безбедним.