Rodzaje i typy RCD

Wyłączniki różnicowoprądowe ratują osobę przed obrażeniami elektrycznymi, usuwając napięcie z przewodów, gdy występują przez nie prądy upływowe. Niewidoczne i niekontrolowane naruszenia warstwy izolacyjnej mogą spowodować ogromne szkody w naszym życiu i mieniu. Dlatego takie zabezpieczenia stopniowo zyskują coraz większą popularność wśród ludności.

Producenci produkują te urządzenia o dość dużym asortymencie i wyposażają je w różne charakterystyki elektryczne, które optymalnie dobierają urządzenia do konkretnych warunków pracy każdego okablowania.

Do realizowanych funkcji RCDobejmują:

1. włączenie konsumentów, zasilanych przez urządzenie, pod napięciem;

2. niezawodne przesyłanie obliczonego prądu obciążenia bez fałszywych alarmów;

3. wyłączenie konsumentów pod obciążeniem w normalnych warunkach;

4. odłączenie zasilania obwodu sterowanego, gdy osiągnięta zostanie krytyczna różnica między prądami wpływającymi i wychodzącymi z urządzenia.

Zadanie RCD przedstawione w czwartym akapicie zapewnia:

• ochrona osoby przed upadkiem pod wpływem prądu elektrycznego instalacji elektrycznej;

• zapobieganie przyczynom pożarów z powodu nieprawidłowości w okablowaniu.

RCD nie ma możliwości wyłączenia przepływających nad nim prądów, a sam może ulec awarii, jeśli wystąpią. Z tego powodu jest stosowany w połączeniu z wyłącznikiem automatycznym wyposażonym w tę funkcję.

Pojedyncze urządzenie, które łączy funkcje RCD i wyłącznika, nazywa się maszyną różnicową.

Aby zwykły konsument mógł zrozumieć różnorodne modele wyłączników różnicowoprądowych, utworzono system klasyfikacji oparty na takich cechach, jak:

• tryb działania;

• maksymalny dopuszczalny prąd przepływający przez urządzenie;

• nastawa narządu różnicowego i możliwość jego regulacji;

• liczba biegunów;

• metoda instalacji;

• napięcie robocze.

Tryb działania

Istnieją konstrukcje UZO, które mają pomocnicze źródło zasilania, które zapewnia obwody elektroniczne lub te, które nie wymagają tego dzięki konstrukcji elektromechanicznej.

Działanie wyłączników RCD na elementach elektronicznych zależy od obecności napięcia w sieci. Aby wyłączyć upływ prądu Wymagana jest moc logiczna z wbudowanym wzmacniaczem. Z tego powodu takie urządzenia są uważane za mniej niezawodne: z reguły nie będą w stanie spełniać swoich funkcji ochronnych w przypadku zerowego zerwania, gdy zachodzi przypadek przejścia potencjału fazowego przez ludzkie ciało.

Ta opcja jest pokazana na zdjęciu: zasilacz nie otrzymuje napięcia sieciowego, a faza przez przebicie izolacji na korpusie pralki przechodzi przez ofiarę na ziemię. Funkcja ochronna nie może być wykonana ze względu na cechy konstrukcyjne urządzenia.

Elektromechaniczne wyłączniki RCD są wyzwalane bezpośrednio z prądu upływu, nie wykorzystując energii elektrycznej sieci zasilającej, ale potencjał wstępnie obciążonej sprężyny mechanicznej. Dlatego gdy pojawia się podobna sytuacja, pełnią one swoją funkcję ochronną.

Zdjęcie pokazuje najtrudniejszy przypadek działania elektromechanicznego wyłącznika różnicowoprądowego podłączonego do obwodu dwuprzewodowego.

W początkowym momencie wystąpienia awarii prąd upływowy przejdzie przez ludzkie ciało, ale po krótkim czasie niezbędnym do działania urządzenia elektromechanicznego potencjał fazowy zostanie usunięty z obwodu.

Ponieważ ten okres czasu jest krótszy niż okres początku migotania serca, można uznać, że funkcja ochronna elektromechanicznego RCD w tym przypadku jest spełniona.

Jest całkiem naturalne, że jeśli w rozważanych przykładach korpus pralki zostanie podłączony do przewodu PE, wówczas:

• Obwód elektroniczny zwykle też nie działa;

• urządzenie elektromechaniczne rozłączy fazę w momencie uszkodzenia izolacji, co całkowicie zapobiegnie przepływowi prądu przez ludzkie ciało.

UZO-D

Należy pamiętać, że opisując możliwości odłączania prądów upływowych za pomocą elektronicznych wyłączników RCD, dodaje się „z reguły”. Wynika to z faktu, że teraz producenci wzięli pod uwagę wady poprzednich projektów i rozpoczęli produkcję urządzeń z zasilaczami, które zapewniają działanie urządzenia po usunięciu z niego napięcia.

Takie RCD są oznaczone literą „D” i oznaczają „RCD-D”. Mogą wyłączyć napięcie, gdy nie ma zasilania:

• z ustawionym opóźnieniem czasowym;

• lub bez niej.

Jednocześnie są obdarzeni umiejętnością:

• wykonać automatyczne ponowne załączenie (AR) obwodu pod obciążeniem po przywróceniu napięcia;

• zakaz ponownego zamknięcia.

UZO-D można wyposażyć w warunki selektywnej pracy niezbędne dla urządzeń wykorzystujących automatyczną rezerwę mocy (ATS), gdy zniknie główna linia zasilania. Takie urządzenia są oznaczone literami S i G.

Różnią się czasem trwania opóźnionej odpowiedzi. RCD-D typu S ma dłuższy czas niż typ G.

Tabela standardowych wartości czasów wyzwalania i braku zadziałania podczas pracy RCD ze względu na pojawienie się prądu różnicowego zgodnie z GOST P 51326.1-99 jest reprezentowana przez obraz.

Aby porównać te wartości, można użyć wykresów utworzonych dla wyłącznika różnicowo-prądowego typu ogólnego z prądem różnicowym 30 mA i odłączonym typem S - 100 mA.

Urządzenia typu G pracują z czasem reakcji rzędu 0,06 ÷ 0,08 sekundy.

Wyłączniki różnicowoprądowe typu S i G umożliwiają zapewnienie zasady selektywności w tworzeniu kaskadowych obwodów ochronnych z niedopuszczalnymi prądami upływowymi oraz stworzenie algorytmu dla określonej sekwencji wyłączania dla konsumentów.

Drugim sposobem zapewnienia selektywnego działania takich urządzeń jest wybór lub dostosowanie ustawienia różnicowego narządu.

Prąd obciążenia przepływający przez RCD

W przypadku każdego urządzenia oraz w dokumentacji technicznej wskazana jest wartość znamionowego prądu roboczego urządzenia i chronionych odbiorców, zgodnie z którą wybrano projekt. To wyrażenie liczbowe zawsze odpowiada liczbie prądów znamionowych sprzętu elektrycznego.

Każdy RCD jest wytwarzany do przetwarzania prądu o określonym kształcie fali. Aby wskazać tę cechę, bezpośrednio na obudowie wykonano litery i / lub obrazy graficzne typu urządzenia.

RCD typu A i AC reagują zarówno na powolny wzrost prądu różnicowego, jak i na jego szybką, stopniową zmianę. Co więcej, ten typ głośnika jest najbardziej odpowiedni do użytku w zwykłych warunkach domowych, ponieważ został zaprojektowany w celu ochrony konsumentów, którzy jedzą zmienne harmoniczne sinusoidalne.

Urządzenia typu A są stosowane w obwodach, w których obciążenie jest regulowane poprzez odcięcie części sinusoidy, na przykład poprzez zmianę prędkości obrotowej silników elektrycznych przez tyrystor lub triakowe przekształtniki napięcia.

Urządzenia typu B działają skutecznie tam, gdzie stosowane są urządzenia elektryczne, wymagające użycia prądów o różnych kształtach. Najczęściej są instalowane w zakładach przemysłowych i wewnątrz laboratoriów.

Należy zauważyć, że w ostatnich latach liczba urządzeń elektrycznych o mocy beztransformatorowej dramatycznie wzrosła. Prawie wszystkie komputery osobiste, telewizory, magnetowidy mają zasilacze impulsowe, wszystkie najnowsze modele elektronarzędzi są wyposażone w sterowanie tyrystorowe bez transformatora izolującego. Szeroko stosowane są różne oprawy z ściemniaczami tyrystorowymi.

Oznacza to, że prawdopodobieństwo upływu pulsującego prądu stałego, aw konsekwencji uszkodzenia przez ludzi, znacznie wzrosło, co było podstawą wprowadzenia RCD typu A. do powszechnej praktyki. W krajach europejskich, zgodnie z wymogami norm elektrycznych, ostatnie lata były wszechobecne zastąpienie wyłączników RCD typu AC typem A.

Wyłącznik różnicowoprądowy jest podłączony do pracy wraz z wyłącznikiem automatycznym w celu ochrony przed przetężeniem. Wybierając ich wartości, należy pamiętać, że maszyna jest wyposażona w funkcje wyzwalacza termicznego i elektromagnesu wyzwalającego.

Przy prądach przekraczających wartość znamionową wyłącznika do 30% działa tylko wyzwalacz termiczny, ale z opóźnieniem wyłączenia wynoszącym około godziny. Cały czas RCD będzie narażony na nadmierne obciążenia i może się wypalić. Z tego powodu pożądane jest, aby użyć jego wartości o jedną wartość więcej niż maszyny.

Marketerzy producentów do celów reklamowych zaczęli nadawać RCD funkcję ochrony podłączonego obwodu elektrycznego przed przeciążeniami i nadprądami zwarć. Jednak elektryk musi zrozumieć, że jest to kolejne urządzenie, zwane automatem różnicowym.

Różnica wartości zadanej

Wybór wyłącznika różnicowoprądowego dla prądu ograniczającego upływ jest ważny, ponieważ zapewnia warunki bezpieczeństwa. Urządzenia pracujące w wilgotnych pomieszczeniach muszą być podłączone do wyłączników różnicowoprądowych o nastawie 10 mA. W środowiskach mieszkalnych wystarczy wybrać wartość znamionową 30 mA.

Ochronę budynków przed pożarem z powodu naruszenia izolacji okablowania zapewnia działanie narządu różnicowego skonfigurowanego na 100 lub 300 mA, w zależności od projektu i materiałów konstrukcji.

Wszystkie urządzenia UZO można podzielić na 2 grupy warunkowe:

1. z możliwością dostosowania ustawień korpusu mechanizmu różnicowego;

2. bez ustawień.

Korekta urządzeń z pierwszej grupy można przeprowadzić:

• dyskretnie;

• płynnie.

Jednak regulacja różnicowej reakcji narządów dla urządzeń gospodarstwa domowego nie jest wymagana. Jest wykonywany w celu rozwiązania problemów specjalnych instalacji elektrycznych.

Liczba biegunów

Ponieważ RCD działa poprzez porównywanie prądów przepływających przez organ różnicowy, liczba biegunów urządzenia pokrywa się z liczbą przewodników przewodzących prąd.

W niektórych przypadkach możliwe jest zastosowanie czterobiegunowego wyłącznika różnicowoprądowego do pracy w sieci dwuprzewodowej lub trójprzewodowej. W takim przypadku konieczne będzie pozostawienie wolnych biegunów rezerwowych. Urządzenie będzie wykonywać swoje funkcje, realizując własne możliwości nie w pełni, ale częściowo, co jest niekorzystne ekonomicznie.

Ta metoda służy do awaryjnej wymiany wadliwego urządzenia lub podczas instalacji sieci jednofazowej, która wkrótce zostanie przeniesiona do pracy z trzech faz.

Metoda instalacji RCD są wykonywane w różnych obudowach do stałego montażu w okablowaniu elektrycznym lub z możliwością zastosowania jako urządzenie przenośne wyposażone w elastyczny przedłużacz.

Urządzenia montowane na szynie Din są instalowane w panelach elektrycznych znajdujących się w wejściu lub mieszkaniu.

Wbudowane w ścianę gniazdo RCD zapewnia bezpieczeństwo osobom korzystającym z podłączonych do niego urządzeń elektrycznych.

Wtyczka RCD połączona przewodem z jednym problematycznym urządzeniem chroni ją, gdy jest używana w miejscach o różnych warunkach środowiskowych.

Napięcie znamionowe

Wyłączniki różnicowoprądowe stosowane w sieci jednofazowej są dostępne przy napięciu roboczym 230 woltów, a w sieci trójfazowej - 400.

Dodatkowe funkcje

Zdolność RCD do ochrony osoby przed narażeniem na działanie prądu elektrycznego jest stale ulepszana przez producentów. Dają one tym urządzeniom coraz więcej możliwości, łączą z nimi dodatkowe elementy i akcesoria, tworzą obudowy o różnym stopniu ochrony przed wpływami środowiska.

Na przykład znane są urządzenia odporne na przepięcia wynikające z działania wbudowanego warystora i takie, które wyłączają prądy upływowe w takich sytuacjach.