เกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสำหรับ "หุ่น": อุปกรณ์ปัจจุบันเหลือ (RCD)

ลองนึกภาพต่อไปนี้ - เครื่องซักผ้าติดตั้งในห้องน้ำของคุณ ไม่ว่ายี่ห้อใดที่รู้จักกันดีอุปกรณ์ของผู้ผลิตรายใดก็ตามอาจมีการชำรุดเสียหายและสิ่งที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดคือฉนวนของสายไฟได้รับความเสียหายและศักยภาพของเครือข่ายจะปรากฏบนตัวเครื่อง และนี่ไม่ใช่การพังทลาย แต่รถยนต์ยังคงทำงานต่อไป แต่มันก็กลายเป็นแหล่งอันตรายที่เพิ่มขึ้นแล้ว ท้ายที่สุดถ้าคุณสัมผัสทั้งตัวถังรถยนต์และท่อน้ำในเวลาเดียวกันเราจะปิดวงจรไฟฟ้าด้วยตัวเราเอง และในกรณีส่วนใหญ่มันจะเป็นอันตรายถึงชีวิต

เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เลวร้ายเหล่านี้พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้น RCD - เบรกเกอร์วงจรส่วนที่เหลือ.

RCD - นี่คือสวิตช์ป้องกันความเร็วสูงที่ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันในตัวนำไฟฟ้าที่จ่ายกระแสไฟให้กับการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ได้รับการป้องกัน - นี่คือคำจำกัดความ "ทางการ" ในภาษาที่เข้าใจได้ดีกว่าอุปกรณ์จะตัดการเชื่อมต่อของผู้บริโภคออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักหากมีกระแสรั่วไหลไปยังตัวนำ PE (กราวด์)

ลองพิจารณาหลักการทำงานของ RCD เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้นภาพแสดงแผนภาพวงจร "ภายใน":

โหนดหลักของ RCD คือ หม้อแปลงกระแสต่าง ในอีกทางหนึ่งมันเรียกว่าหม้อแปลงกระแสลำดับศูนย์ เพื่อให้ง่ายขึ้นสำหรับเราและไม่สับสนในแง่นี้เรียกหน่วยนี้ว่าเป็นหม้อแปลงกระแส

ที่สามารถเห็นได้จากรูปในกรณีนี้มันมีสามขดลวด ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิจะรวมอยู่ในเฟสและสายไฟที่เป็นกลางตามลำดับและขดลวดเส้นที่สามจะเชื่อมต่อกับองค์ประกอบเริ่มต้นซึ่งจะดำเนินการกับรีเลย์ที่ละเอียดอ่อนหรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้แยกแยะความแตกต่างระหว่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ RCD.  

อุปกรณ์เริ่มต้นเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุมสำหรับผู้บริหารซึ่งรวมถึงกลุ่มผู้ติดต่อไฟฟ้าพร้อมกลไกการขับเคลื่อน ปุ่มทดสอบใช้สำหรับตรวจสอบและตรวจสอบสภาพของ RCD ทีนี้ลองจินตนาการว่าโหลดเชื่อมต่อกับเอาท์พุทของวงจรของเรา ตามธรรมชาติแล้วกระแสจะปรากฏขึ้นทันทีในวงจรซึ่งจะไหลผ่านขดลวด I และ II ในการพิจารณาหลักการดำเนินงานของ RCD ต่อไปเราจะดำเนินต่อไปในรูปแบบที่เป็นภาพมากขึ้น:

ในโหมดปกติในกรณีที่ไม่มีกระแสรั่วไหลในวงจรพร้อมตัวนำผ่านหน้าต่างของวงจรแม่เหล็กของกระแสหม้อแปลง ทำงานปัจจุบัน ภาระ มันเป็นตัวนำเหล่านี้ที่สร้างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแสทวนเข็มนาฬิกาที่เชื่อมต่อ กระแสเหล่านี้จะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม: I1 = I2 พวกเขาเหนี่ยวนำให้เกิดในแกนแม่เหล็กของหม้อแปลงกระแสเท่ากัน แต่ฟลักซ์แม่เหล็กแบบตอบโต้โดยตรง F1 และ F2 ปรากฎว่าฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดขึ้นมีค่าเท่ากับศูนย์กระแสในขดลวดที่สาม (ผู้บริหาร) ของหม้อแปลงดิฟเฟอเรนเชียลก็เท่ากับศูนย์และองค์ประกอบเริ่มต้น 2 อยู่ในสถานะนี้ที่ส่วนที่เหลือและ RCD ทำงานในโหมดปกติ

เมื่อผู้ใช้สัมผัสชิ้นส่วนที่เป็นตัวนำเปิดหรือต่อตัวอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกิดการสลายตัวของฉนวนบนขดลวดเฟส (ปฐมภูมิ) ของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้านอกเหนือจาก I1 ของโหลดปัจจุบันกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติม - กระแสไฟรั่ว (IΔระบุไว้ในแผนภาพ) ซึ่งใช้สำหรับหม้อแปลงกระแส ค่า (ต่างกัน: I1-I2 = IΔ)

ปรากฎว่ากระแสของเราไม่เท่ากันดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กก็ไม่เท่ากันซึ่งจะไม่ยกเลิกซึ่งกันและกันอีกต่อไป ด้วยเหตุนี้กระแสจึงเกิดขึ้นในการพันครั้งที่สามหากกระแสนี้เกินค่าที่ตั้งไว้จะมีการเรียกใช้องค์ประกอบเริ่มต้นโดยดำเนินการกับตัวกระตุ้น 3

แอคชูเอเตอร์ประกอบด้วยสปริงแอคชูเอเตอร์, กลไกทริกเกอร์และกลุ่มหน้าสัมผัสกำลังไฟเปิดวงจรไฟฟ้าซึ่งเป็นผลมาจากการตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์จากเครือข่าย ในการดำเนินการตรวจสอบสุขภาพ (ความสามารถในการทำงาน) ของ RCD เป็นระยะจะมีการทดสอบปุ่ม 4 ซึ่งมีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวต้านทาน ค่าตัวต้านทานถูกเลือกในลักษณะที่ว่าค่าความต่างศักย์เท่ากับกระแสนิยมของกระแสตกค้างของการเดินทาง RCD (เราจะพูดถึงพารามิเตอร์ของ RCD ในภายหลัง) หาก RCD ถูกทริกเกอร์โดยการกดปุ่มนี้แสดงว่ามันทำงานได้อย่างถูกต้อง โดยทั่วไปปุ่มนี้จะถูกระบุด้วย "ทดสอบ"

เบรกเกอร์วงจรส่วนที่เหลือสามเฟส ทำงานประมาณหลักการเดียวกับเฟสเดียว ใน RCD สามเฟสสายสี่เส้นผ่านหน้าต่างหลัก - สามเฟสและศูนย์ แผนภาพวงจร RCD สามเฟสที่ง่ายที่สุดแสดงในรูปภาพ:

RCD สามเฟสประกอบด้วยเบรกเกอร์ 1 ซึ่งควบคุมโดยองค์ประกอบ 2 ซึ่งรับสัญญาณการเดินทางจากขดลวดทุติยภูมิ 3 ของหม้อแปลงกระแสที่ 4 ผ่านหน้าต่างที่มีลวดทำงาน N และ L1, L2 และ L3 (5)

หากโหลดมีค่าเท่ากันในสายศูนย์และเฟส (หรือสามเฟส) ผลรวมทางเรขาคณิตของพวกเขาจะเท่ากับศูนย์ (กระแสในสายไฟเฟสของ RCD เฟสเดียวไหลในทิศทางเดียวและกระแสในสายกลางไหลตรงกับค่าเดียวกันในทิศทางตรงกันข้าม) ดังนั้นจึงไม่มีกระแสในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแส

ในกรณีที่กระแสรั่วไหลไปยังเคสที่ต่อสายดินของตัวรับพลังงานรวมถึงเมื่อบุคคลที่ยืนอยู่บนพื้นดินหรือบนพื้นนำไฟฟ้าสัมผัสกับลวดเฟสของเครือข่ายไฟฟ้าโดยไม่ได้ตั้งใจความเท่ากันของกระแสในขดลวดหลักของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะถูกละเมิด และกระแสไฟฟ้าจะปรากฏในขดลวดทุติยภูมิ - เหมือนในคำอธิบายข้างต้นของการทำงานของ RCD เฟสเดียว กระแสที่ไหลในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงทำหน้าที่ในส่วนควบคุม 2 ซึ่งผ่านสวิตช์ 1 จะตัดการเชื่อมต่อของผู้ใช้ไฟออก ลักษณะที่ปรากฏของ RCD สามเฟสแสดงอยู่ในรูป:

ลองพิจารณารูปแบบการใช้งานจริงของการรวม RCD ในสวิตช์บอร์ด
วงจรสวิตช์ RCD สำหรับอินพุตเฟสเดียว. ที่นี่เราใช้วงจรสวิตชิ่งโดยมีรถบัสเป็นศูนย์ (N) และกราวด์ (PE) แยกต่างหาก อย่างที่คุณเห็นในรูปนั้น RCD (5) จะถูกติดตั้งหลังจากเบรกเกอร์อินพุตและหลังจากนั้นเบรกเกอร์วงจรจะถูกติดตั้งเพื่อป้องกันและสลับแต่ละลูป มองไปข้างหน้าฉันต้องการทราบว่าการมีอยู่ของการเชื่อมต่ออัตโนมัติ - RCD เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจาก RCD ไม่ได้ให้การป้องกันในปัจจุบันทั้งความร้อนและไฟฟ้าลัดวงจร แทนที่จะใช้“ การรวมกัน” - อัตโนมัติ - RCD คุณสามารถใช้อุปกรณ์อเนกประสงค์ได้ อย่างไรก็ตามเพิ่มเติมในภายหลังว่า

วงจรของ RCD พร้อมอินพุตสามเฟส. ตรงกันข้ามกับโครงการก่อนหน้านี้มีการป้องกันสำหรับผู้บริโภคทั้งเฟสเดียวและสามเฟส นอกจากนี้ยังใช้การรวมกันของอินพุตของศูนย์และยาง "พื้นดิน" (PEN) อุปกรณ์วัดไฟฟ้า - มิเตอร์ไฟฟ้า - เชื่อมต่อระหว่างเบรกเกอร์อินพุตและ RCD ในขณะที่คุณจำได้จากความคิดเห็นเกี่ยวกับแผนการวัดแสงอุปกรณ์สลับทั้งหมดที่ติดตั้งก่อนที่อุปกรณ์วัดแสงจะต้องปิดผนึกกับองค์กรจัดหาพลังงาน ดังนั้นการออกแบบตัวตัดวงจรเปิดควรอนุญาตให้ทำได้

ก่อนหน้านั้นเราพูดคุยเกี่ยวกับ RCD ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ถ้าคุณจำได้ฉันบอกว่าบางครั้งมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยหลักการแล้ว RCD อิเล็กทรอนิกส์จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับระบบเครื่องกลไฟฟ้า

แทนที่จะใช้องค์ประกอบ magnetoelectric ที่ละเอียดอ่อนจะใช้อุปกรณ์เปรียบเทียบ (ตัวอย่างเช่นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือเครื่องมือเปรียบเทียบ)สำหรับวงจรดังกล่าวคุณต้องใช้แหล่งจ่ายไฟในตัวของคุณเองเพราะคุณจำเป็นต้องจ่ายพลังงานให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยบางสิ่ง

กระแสไฟฟ้าที่ต่างกันมีขนาดเล็กมากดังนั้นจึงต้องขยายและแปลงเป็นระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ อุปกรณ์เปรียบเทียบ - เครื่องมือเปรียบเทียบ. แน่นอนทั้งหมดนี้ช่วยลดความน่าเชื่อถือโดยรวมของอุปกรณ์เมื่อเทียบกับระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่นี่เป็นเพียงกรณี - ง่ายกว่าดีกว่า และตามจริงแล้วฉันไม่เคยเจอ RCD อิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการรับรองเลย ดังนั้นฉันไม่สามารถพูดสิ่งที่ดีหรือไม่ดีเกี่ยวกับพวกเขา ดังนั้นให้เราออกจาก RCD อิเล็กทรอนิกส์ไว้ที่หนึ่งในประเด็นหลักในการพิจารณาอุปกรณ์ป้องกันการปิดระบบไฟฟ้า - พารามิเตอร์ของพวกเขา:

RCD มีพารามิเตอร์หลักดังต่อไปนี้:

ประเภทเครือข่าย - เฟสเดียว (สามสาย) หรือสามเฟส (ห้าสาย)

พิกัดแรงดันไฟฟ้า -220/230 - 380/400 V

พิกัดโหลดปัจจุบัน - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A

จัดอันดับแตกต่างปัจจุบัน - 10, 30, 100, 300 mA

ชนิดของค่ากระแส - AC (สลับกระแสไซน์ที่เกิดขึ้นโดยฉับพลันหรือเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ), A (เช่น AC, กระแสระลอกคลื่นที่แก้ไขเพิ่มเติม), B (สลับและคงที่), S (เวลาตอบสนองล่าช้า, เลือก), G (เช่น เลือกเฉพาะเวลาล่าช้าจะสั้นกว่า)

ฉันต้องการบันทึกจุดสำคัญหนึ่งข้อเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของ RCD หลายคนเข้าใจผิดจากกระแสโหลดที่จัดอันดับไว้บนตัวอุปกรณ์และใช้สำหรับพารามิเตอร์เดียวกับในเซอร์กิตเบรกเกอร์ อย่างไรก็ตามพารามิเตอร์ใน RCD นี้แสดงเฉพาะ“ กำลังการผลิตปัจจุบัน” ของมันบางทีการแสดงออกนี้อาจไม่ถูกต้องนัก แต่ฉันแนะนำให้ใช้สำหรับการเข้าถึงแนวคิดของ

ไม่สามารถ จำกัด กระแสโหลด UZO และจำเป็นต้องป้องกันกระแสเกินและกระแสลัดวงจรโดยเบรกเกอร์วงจรซึ่งให้การป้องกันกระแสเกินและกระแสลัดวงจร ควรเลือกโหลดกระแสของ RCD เพื่อให้เป็นหนึ่งขั้นตอน (ช่วงกระแสที่กำหนด) มากกว่ากระแสของพิกัดของเบรกเกอร์ของสายป้องกัน นั่นคือหากมีการป้องกันโหลดโดยตัวตัดวงจรสำหรับกระแส 16 แอมป์ดังนั้นควรเลือก RCD สำหรับกระแสโหลดที่ 25 แอมป์

สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามเชิงตรรกะ - ทำไมไม่รวมทั้งตัวตัดวงจรและ RCD ในกรณีเดียวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ RCD เพื่อป้องกันกำลังไฟเพียงอันเดียว? แน่นอนในกรณีนี้พวกเขายังคงทำงาน "ควบคู่" จุดนี้ถูกสัมผัสเล็กน้อยในบทความก่อนหน้า คำถามนี้ค่อนข้างสมเหตุสมผลและแน่นอนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวนั้นมีอยู่จริง พวกเขาเรียกว่าเบรกเกอร์วงจรที่แตกต่างกันหรือเพียงแค่ diffavtomats

ในรูปที่คุณเพิ่งเห็นอุปกรณ์ดังกล่าว นี่คือเบรกเกอร์ที่แตกต่างกันสามเฟส เช่นเดียวกับใน RCD สามเฟสมีสี่แคลมป์ - เฟสและศูนย์และปุ่มทดสอบ ถ้ามันอาศัยอยู่ในโครงสร้างภายในของมันแล้วมีอะไรใหม่ที่พูดยากที่นี่ นี่คือเบรกเกอร์และ RCD ในขวดเดียว

ค่าใช้จ่ายของ diffavomats ค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่นแบบจำลองสามเฟสของผู้ผลิตต่างประเทศที่รู้จักกันดีมีค่าใช้จ่ายประมาณ 100 ยูโร ความสุขที่ค่อนข้างแพง อย่างไรก็ตาม AB + RCD จำนวนมากจะมีราคาใกล้เคียงกันโดยประมาณและแทนที่จะเป็นโมดูลขนาดมาตรฐาน 17.5 มม. บนราง DIN (ที่มีรุ่นสามเฟส) จะใช้เวลาแปด ดังนั้นในบางกรณี diffavomats ยังคงดีกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีปัญหาเรื่องพื้นที่ว่างในแผงกระจายสินค้า

จะตรวจสอบประสิทธิภาพของ RCD หรือดิฟเฟอเรนโตอัตโนมัติได้อย่างไร? เราได้พูดถึงปุ่มทดสอบแล้ว อย่างไรก็ตามเช็คดังกล่าวเป็นเพียงผิวเผินมากและไม่ได้สะท้อนถึงแก่นแท้ของสิ่งต่าง ๆ เสมอไป ดังนั้นสำหรับการตรวจสอบวัตถุประสงค์มีการใช้วงจรทดสอบหรืออุปกรณ์พิเศษ

มิคาอิล Tikhonchuk