Princíp činnosti a zariadenie RCD (prúdový chránič)

Pre mnohých už nie je novinkou, že moderná domáca elektrická sieť musí mať nevyhnutne ochranu RCD. Pre tých, ktorí ešte stále nevedia nič o takýchto ochranných prvkoch, povedzme, že to je základ ľudskej bezpečnosti. Prístroj tiež pomáha predchádzať požiarom spôsobeným elektrickým vedením. Zoznámenie sa s týmto prvkom ochrany a automatizácie preto nebude zbytočné. Hovorme podrobne o zariadení, z čoho je konštrukčne vyrobený a z čoho je princíp činnosti RCD?

Ako dochádza k úniku prúdu?

Ďalej zvážime, na čo je RCD potrebné, ale najprv si povedzme, čo je to súčasný únik? S touto koncepciou je spojená celá činnosť zariadenia.

Jednoducho povedané, únik prúdu sa nazýva jeho tok z fázového vodiča k zemi pozdĺž cesty, ktorá je na to nežiaduca a úplne neoprávnená. Môže to byť telo elektrických zariadení alebo domácich spotrebičov, kovové príslušenstvo alebo vodovodné potrubie, vlhké omietnuté steny.

Unikajúci prúd sa vyskytuje, keď sa vyskytnú izolačné chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť z niekoľkých dôvodov:

• starnutie v dôsledku dlhej životnosti;
• mechanické poškodenie;

• tepelný efekt v prípade, keď elektrické zariadenie pracuje v preťažení.

Nebezpečenstvo úniku prúdu je, že ak sa izolácia elektrického vedenia preruší na objektoch opísaných vyššie (telo zariadenia, vodná rúrka alebo omietnutá vlhká stena), objaví sa potenciál. Ak sa ich niekto dotkne, bude pôsobiť ako dirigent, ktorým prúd prechádza do zeme. Rozsah tohto prúdu môže byť taký, že spôsobí najsmutnejšie následky až do smrti.

Video ukážka činnosti RCD

Ako zistíte, či je vo vašom dome unikajúci prúd? Prvým príznakom tohto javu bude sotva viditeľný účinok elektriny, to znamená, že keď sa dotknete niečoho, zdá sa, že ste mierne elektricky. Tento nebezpečný jav sa najčastejšie vyskytuje v kúpeľniach. Aby bola zaručená bezpečnosť vo vašom vlastnom byte, musí byť vybavená ochrannými prvkami.

RCD sa používajú na tento účel (dešifrujú sa ako zariadenia na zvyškový prúd) alebo na diferenciálne stroje.

Aký je základ zakopnutia RCD?

Princíp činnosti RCD je založený na metóde merania. Na vstupe a výstupe sa zaznamenávajú hodnoty prúdov pretekajúcich transformátorom.

Ak je hodnota vstupného prúdu vyššia ako výstup, niekde v okruhu existuje únik prúdu a ochranné zariadenie je deaktivované. Ak sú tieto hodnoty rovnaké, RCD sa nevypne.

Vysvetlite tento princíp podrobnejšie v prípade dvojvodičového a štvorvodičového systému. RCD v jednofázovej sieti nefunguje, keď prúdmi s rovnakou veľkosťou prúdia fázovými a neutrálnymi vodičmi. Pre trojfázovú sieť sú potrebné rovnaké hodnoty prúdu v neutrálnom vodiči a súčet prúdov prechádzajúcich fázovými žilami. V obidvoch verziách siete, keď je rozdiel v aktuálnych hodnotách, to znamená zlyhanie izolácie. To znamená, že týmto miestom prejde únik prúdu a zariadenie na zvyškový prúd bude fungovať.

Potom sa RCD nedá zapnúť, kým sa nenájde miesto poškodenia.

Preložme všetky tieto teoretické zásady fungovania RCD do praktického príkladu. V domácom rozvádzači bolo nainštalované dvojpólové zariadenie na zvyškový prúd.K jeho horným svorkám je pripojený vstupný dvojžilový kábel (fázový a nulový). K spodným terminálom je pripojená nula s fázou, ktorá vedie k určitému druhu zaťaženia, napríklad k výstupu, ktorý napája kotol na ohrev vody.

Ochranné uzemnenie telesa kotla sa vykonáva vodičom obchádzajúcim RCD.

Ak je elektrická sieť v normálnom režime, potom sa pohyb elektrónov vykonáva pozdĺž fázového drôtu od vstupného kábla k vyhrievaciemu prvku kotla cez RCD. RCD sa pohybujú späť na zem, ale už pozdĺž neutrálneho vodiča.

Prúdy prechádzajúce zariadením majú rovnakú veľkosť, ale ich smer je opačný (opačný).

Predpokladajme, že dôjde k poškodeniu izolácie vykurovacieho telesa. Teraz prúd cez vodu bude čiastočne na telese kotla a potom pôjde cez ochranný uzemňovací drôt do zeme. Zvyšok prúdu sa bude vracať pozdĺž neutrálneho vodiča cez RCD, iba to bude už pri aktuálnom odčítaní prúdu menšie. Tento rozdiel je stanovený pomocou RCD a ak je hodnota vyššia ako nastavenie vypnutia, zariadenie okamžite reaguje na otvorený obvod.

Rovnaký princíp činnosti a činnosti RCD, ak sa osoba dotkne holého vodiča alebo tela domáceho spotrebiča, na ktorom sa objavil potenciál. V takomto prípade dochádza k úniku prúdu cez ľudské telo, zariadenie to okamžite zistí a vypnutím sa zastaví dodávka elektriny.

Vážne zranenia nebudú nasledovať, pretože RCD reaguje takmer okamžite.

Štrukturálna výkonnosť

Dizajn RCD nám pomôže zistiť, ako reaguje na súčasné úniky. Hlavné pracovné jednotky RCD sú:

• Transformátor diferenciálneho prúdu.
• Mechanizmus prerušenia elektrického obvodu.
• Elektromagnetické relé.
• Kontrolný uzol.

Protiľahlé vinutia sú spojené s fázou transformátora a nulou. Ak sieť pracuje v normálnom režime, tieto vodiče v jadre transformátora prispievajú k indukcii magnetických tokov, ktoré majú voči sebe opačné smery. V opačnom smere sa celkový magnetický tok rovná nule.

Zariadenie a princíp činnosti RCD sú jasne znázornené na nasledujúcom videu:

Elektromagnetické relé je zapojené do vinutia sekundárneho transformátora, za normálnych prevádzkových podmienok je v pokoji. Vyskytol sa zvodový prúd a obraz sa okamžite zmení. Teraz fázové a neutrálne vodiče prechádzajú rôznymi hodnotami prúdu. V súlade s tým už nebudú existovať rovnaké magnetické toky v jadre transformátora (budú sa líšiť veľkosťou aj smerom).

V sekundárnom vinutí sa objaví prúd a keď jeho hodnota dosiahne nastavenú hodnotu, bude pracovať elektromagnetické relé. Jeho spojenie je realizované v spojení s uvoľňovacím mechanizmom, bude okamžite reagovať a prerušiť obvod.

Bežný odpor slúži ako skúšobná jednotka (nejaký druh záťaže, ktorej pripojenie je vykonané, obídenie transformátora). Týmto mechanizmom sa simuluje zvodový prúd a kontroluje sa prevádzkový stav zariadenia. Ako táto kontrola funguje?

Na RCD je špeciálne tlačidlo „TEST“. Jeho hlavným účelom je privádzať prúd z fázového vodiča do skúšobného odporu a potom do nulového vodiča obchádzaním transformátora. V dôsledku odporu bude prúd na vstupe a výstupe iný a vytvorená nevyváženosť spustí mechanizmus vypnutia. Ak sa RCD počas kontroly nevypol, budete musieť prestať s inštaláciou.

Interný dizajn rôznych výrobcov RCD sa môže líšiť, ale všeobecný princíp činnosti zostáva nezmenený.

Všetky zariadenia sa líšia v princípe činnosti. Sú elektronického a elektromechanického typu.Elektronické RCD sa vyznačujú zložitým obvodom, ktoré potrebujú na prevádzku ďalší výkon. Elektromechanické zariadenia nepotrebujú externé napätie.

Ako je uvedený RCD na diagrame?

Pre pripojené RCD sú v schémach dva všeobecne akceptované symboly.

Napriek štrukturálnej zložitosti sme sa pokúsili čo najjednoduchšie označiť zariadenie. Neexistuje nič zbytočné, iba tieto prvky:

1. Transformátor diferenciálneho prúdu, ktorý je schematicky znázornený ako sploštený prstenec.
2. Stožiare (dva pre jednofázovú sieť, štyri pre trojfázovú sieť).
3. Prepnite na prerušenie kontaktov.

Navyše sú to póly, ktoré majú dva typy označenia:

• Niekedy sú nakreslené rovnými zvislými čiarami, v závislosti od počtu (dve alebo štyri).
• V iných prípadoch je z dôvodu kompaktnosti nakreslená jedna zvislá priama čiara a počet pólov je aplikovaný vo forme malých šikmých čiar.

Základné výkonnostné charakteristiky RCD

Aby prístroj pracoval v správnom čase, je potrebné ho správne vybrať podľa jeho výkonových charakteristík a pripojiť ho.

• Hlavným parametrom je hodnota menovitého prúdu. Toto je maximálny prúd, ktorý toto zariadenie vydrží po dlhú dobu prevádzky, pričom zostáva v pracovnom stave a zachováva si svoje ochranné vlastnosti. Toto číslo nájdete na prednom paneli zariadenia, musí zodpovedať jednému z nameraných hodnôt v štandardnom riadku - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Tento parameter RCD závisí od zaťaženia chráneného vedenia a prierezu vodičov.

Schéma zapojenia RCD umožňuje spoločnú inštaláciu tohto zariadenia s ističmi.

Toto je dôležité pamätať na to, že RCD chráni iba pred únikom prúdu a stroj bude reagovať na odpojenie obvodu v režime skratu a preťaženia.

Video ukazuje, či je možné pripojiť RCD, ak v byte nie je uzemnenie:

Podľa menovitého prúdu sa musí RCD zvoliť o rád vyššie ako automatické zariadenie inštalované spolu s ním.

• Ďalším dôležitým parametrom je menovitý zvyškový prúd. Toto je požadovaná hodnota aktuálneho úniku na deaktiváciu RCD. Diferenciálne prúdy majú tiež štandardný rozsah, hodnoty v ňom sú normalizované v miliamperách - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Ale na RCD je tento údaj uvedený v ampéroch - 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Tento parameter nájdete tiež v puzdre zariadenia.

Na ochranu osôb na RCD je potrebné nastaviť nastavenie zvodového prúdu 30 mA, pretože vyššie hodnoty povedú k zraneniu, úrazu elektrickým prúdom a dokonca k smrti. Pretože sa najnebezpečnejšie prostredie považuje za vlhké miestnosti, na RCD, ktoré ich chráni, sa vyberie nastavenie 10 mA.

Dúfame, že pochopením hlavného účelu RCD a princípu jeho fungovania nezabudnete na tento dôležitý prvok ochrany a zaistíte svoj život.