工作原理及裝置RCD(剩餘電流裝置)
對於許多人來說,現代家庭電網必須具有 RCD 保護已不再是新聞。對於那些仍然對這些保護元素一無所知的人,讓我們說這是人類安全的基礎。該設備還有助於防止由電線引起的火災。因此,熟悉這種保護和自動化元素並不是多餘的。讓我們詳細談談該設備,它是由什麼構成的,RCD的工作原理是什麼?
漏電流是如何產生的?
下面我們將考慮 RCD 的用途,但首先,讓我們弄清楚什麼是電流洩漏?設備的整個操作都與這個概念相關聯。
簡而言之,電流洩漏被稱為從相導體到大地的電流,該路徑是不希望的且完全未經授權的路徑。這可以是電氣設備或家用電器的主體、金屬配件或水管、潮濕的抹灰牆。
發生絕緣故障時會出現漏電流,這可能有多種原因:
- 由於使用壽命長而老化;
- 機械損傷;
- 電氣設備在過載模式下運行時的熱效應。
漏電的危險是,如果電線的絕緣在上述物體(設備本體、水管或抹灰的濕牆)處被破壞,就會出現電位。如果一個人觸摸它們,他將充當導體,電流將通過該導體進入地面。這種電流的大小可能會導致最悲慘的後果,甚至包括死亡。
RCD操作視頻演示
如何判斷您家是否有漏電流?這種現象的第一個跡象將是幾乎無法察覺的電效應,即當你觸摸某物時,你似乎被輕微觸電了。大多數情況下,這種危險現象發生在浴室。為了保證您自己公寓的安全,必須配備保護元件。
RCD 用於此目的(它們被解讀為剩餘電流裝置)或差動機器。
RCD跳閘的依據是什麼?
RCD 的工作原理基於測量方法。在輸入和輸出端,記錄流過變壓器的電流讀數。
如果輸入電流讀數高於輸出,則電路某處存在電流洩漏,保護裝置被禁用。如果這些讀數相同,則 RCD 不會跳閘。
讓我們更詳細地解釋一下兩線製和四線製系統的原理。當相同大小的電流流過相線和中性線時,單相網絡中的 RCD 不起作用。對於三相網絡,需要中性線中相同的電流讀數以及通過相脈的電流之和。在兩個版本的網絡中,當電流值存在差異時,這表示絕緣擊穿。這意味著電流洩漏將通過這個地方,剩餘電流裝置將工作。
此後,在找到損壞位置之前,無法打開 RCD。
讓我們將所有這些 RCD 操作的理論原理轉化為實際示例。家用配電盤中安裝了一個兩極剩餘電流裝置。輸入兩芯電纜(相和零)連接到其上部端子。帶相位的零連接到下部端子,連接到某種負載,例如,連接到為熱水鍋爐供電的出口。
鍋爐本體的保護接地是通過繞過 RCD 的導線實現的。
如果電網處於正常模式,則電子沿相線從輸入電纜通過 RCD 到鍋爐的加熱元件進行移動。它們通過 RCD 再次回到地面,但已經沿著中性線移動。
通過設備的電流大小相同,但方向相反(相反)。
假設加熱元件的絕緣層損壞。現在通過水的電流將部分在鍋爐本體上,然後通過保護接地線進入大地。其餘的電流將通過 RCD 沿中性線返回,只是它已經小於輸入電流的洩漏電流讀數。此差異由 RCD 確定,如果該數字高於跳閘設置,則設備會立即對開路做出反應。
與 RCD 的操作原理相同,如果一個人觸摸裸露的導體或家用電器的主體,則其上已出現電勢。在這種情況下,人體會出現洩漏電流,設備會立即檢測到這一點並通過關閉來停止供電。
重傷不會隨之而來,因為 RCD 幾乎會立即做出反應。
結構性能
RCD 的設計將幫助我們弄清楚它對電流洩漏的反應。 RCD的主要工作單位是:
- 差動電流互感器。
- 電路斷開的機制。
- 電磁繼電器。
- 檢查節點。
相反的繞組連接到變壓器 - 相位和零。當網絡在正常模式下運行時,變壓器鐵芯中的這些導體有助於感應磁通量,這些磁通量彼此具有相反的方向。由於方向相反,總磁通量為零。
RCD 的設備和工作原理在以下視頻中清晰可見:
在變壓器次級繞組中,連接了一個電磁繼電器;在正常操作條件下,它處於靜止狀態。發生漏電流,畫面立即變化。現在,不同的電流值開始通過相線和中性線。因此,變壓器鐵芯上的磁通量將不再相等(它們的大小和方向都不同)。
次級繞組中會出現電流,當其值達到設定值時,電磁繼電器工作。它的連接是與釋放機構一起進行的,它會立即反應並斷開電路。
通常的電阻用作測試單元(某種負載,其連接已繞過變壓器)。使用這種機制,可以模擬洩漏電流並檢查設備的可操作狀態。這個檢查是如何工作的?
RCD 上有一個特殊的按鈕“TEST”。其主要目的是將電流從相線提供給測試電阻,然後提供給中性線,繞過變壓器。由於電阻的原因,輸入端和輸出端的電流會有所不同,產生的不平衡會觸發關斷機制。如果 RCD 在檢查期間沒有關閉,那麼您將不得不放棄其安裝。
不同 RCD 製造商的內部設計可能會有所不同,但一般的工作原理保持不變。
所有設備的工作原理都不同。它們是電子和機電類型。電子 RCD 的特點是電路複雜,它們需要額外的電源才能運行。機電設備不需要外部電壓。
圖上的 RCD 是如何表示的?
對於連接的 RCD,圖中有兩個普遍接受的符號。
儘管結構複雜,但我們試圖使設備的名稱盡可能簡單。沒有多餘的東西,只有以下元素:
- 一種差動電流互感器,示意性地描繪為扁平環。
- 極(兩個用於單相網絡,四個用於三相網絡)。
- 開關作用於斷開觸點。
此外,極點有兩種名稱:
- 有時它們會繪製成垂直的直線,具體取決於數量(兩個或四個)。
- 在其他情況下,出於緊湊的原因,繪製一條垂直直線,並將極數以小斜線的形式應用於其上。
RCD的基本性能特徵
為了使設備在正確的時間工作,需要根據其性能特點正確選擇並連接。
- 主要參數是額定電流的值。這是該設備在長時間工作期間可以承受的最大電流,同時保持工作狀態並保持其保護特性。您會在設備的前面板上找到此數字,它必須對應於標準行中的讀數之一 - 6、10、16、25、32、40、63、80、100 A。此 RCD 參數取決於受保護線路的負載和導體的橫截面。
RCD 連接圖提供了該設備與斷路器的聯合安裝。
記住這一點很重要,因為 RCD 只能防止電流洩漏,機器會在短路和過載模式下對電路斷開做出反應。
視頻顯示如果公寓內沒有接地,是否可以連接 RCD:
根據額定電流,必須選擇比成對安裝的自動裝置高一個數量級的RCD。
- 另一個重要參數是額定剩餘電流。這是禁用 RCD 所需的電流洩漏值。差動電流也有一個標準範圍,其中的值以毫安為單位歸一化 - 6、10、30、100、300、500 mA。但在 RCD 上,此數字以安培表示 - 分別為 0.006、0.01、0.03、0.1、0.3、0.5 A。您還可以在設備外殼上找到此參數。
為了保護 RCD 上的人,需要將漏電流設置為 30 mA,因為更高的值會導致受傷、觸電甚至死亡。由於最危險的環境被認為是在潮濕的房間中,因此在保護它們的 RCD 上,選擇了 10 mA 的設置。
我們希望通過了解 RCD 的主要用途及其工作原理,您不會忽視這一重要的保護要素,並確保您的生命安全。