Princip činnosti RCD

Z výrazu „Residual current device“ vznikla zkratka RCD, která definuje účel zařízení, který spočívá v odstranění napětí z obvodu k němu připojeného v případě náhodných poruch izolace a vzniku svodových proudů jimi.

Princip fungování

Činnost proudového chrániče využívá principu porovnávání proudů vstupujících do řízené části obvodu a proudů z ní vycházejících na základě diferenciálního transformátoru, který převádí primární hodnoty každého vektoru na sekundární hodnoty přesně úměrné úhlu a směru. pro geometrické shromažďování.

Způsob srovnání může být reprezentován jednoduchou rozvahou nebo rozvahou.

Při dodržení rovnováhy pak vše funguje normálně a při jejím narušení se mění kvalitativní stav celého systému.

V jednofázovém obvodu se porovnává vektor fázového proudu přibližující se k měřicímu prvku a nula, která jej opouští. Při běžném provozu se spolehlivou integrální izolací jsou si rovny a vzájemně se vyvažují.Když dojde k poruše v obvodu a objeví se svodový proud, pak je rovnováha mezi uvažovanými vektory narušena jeho hodnotou, která je měřena jedním z vinutí transformátoru a přenášena do logického bloku.

Porovnání proudů v třífázovém obvodu se provádí podle stejného principu, pouze proudy ze tří fází procházejí diferenciálním transformátorem a na základě jejich porovnání vzniká nerovnováha. V běžném provozu jsou proudy tří fází vyváženy v geometrickém součtu a při poruchách izolace v každé fázi v ní vzniká svodový proud. Jeho hodnota je určena součtem vektorů v transformátoru.

Schéma struktury

Zjednodušenou obsluhu proudového chrániče lze znázornit bloky v blokovém schématu.

Nesymetrie proudů z měřicího zařízení je směrována do logické části, která pracuje na principu relé:

1. elektromechanické;

2. nebo elektronické.

Je důležité pochopit rozdíl mezi těmito dvěma. Elektronické systémy nyní zažívají boom a jsou stále populárnější z mnoha důvodů. Mají širokou funkčnost, skvělé možnosti, ale pro provoz logického a výkonného prvku vyžadují elektrickou energii, kterou zajišťuje speciální blok, který je připojen k hlavnímu obvodu. Pokud z různých důvodů zhasne elektřina, pak takový RCD zpravidla nebude fungovat. Výjimkou jsou vzácné elektronické modely vybavené touto funkcí.

Elektromechanická relé využívají mechanickou energii nabité pružiny, která v podstatě vypadá jako běžná past na myši. Aby relé fungovalo, stačí minimální mechanická síla na ovládaný akční člen.

Když se myš dotkne návnady připravené pasti na myši, svodový proud, ke kterému došlo v případě nerovnováhy v diferenciálním transformátoru, způsobí, že pohon se spustí a přeruší napětí z obvodu. K tomu má relé v každé fázi zabudované silové kontakty a kontakt pro přípravu testeru.

Každý typ relé má určité výhody a nevýhody. Elektromechanické konstrukce fungují spolehlivě již mnoho desetiletí a dobře se osvědčily. Nevyžadují externí napájení a elektronické modely jsou na něm zcela závislé.

Nyní se obecně uznává, že nejúčinnějším opatřením ochrany před úrazem elektrickým proudem v elektrických instalacích do 1000 V je proudový chránič (RCD) pro svodový proud.

Aniž by oponovala důležitosti tohoto ochranného opatření, většina odborníků se již mnoho let dohaduje o hodnotách hlavních parametrů proudového chrániče — instalačního proudu, doby odezvy a spolehlivosti. To se vysvětluje skutečností, že parametry proudového chrániče jsou úzké s ohledem na jeho cenu a pracovní podmínky.

Ve skutečnosti platí, že čím nižší je nastavovací proud a čím kratší je doba odezvy, tím vyšší je spolehlivost proudového chrániče, tím dražší je jeho cena.

Kromě toho, čím menší je nastavovací proud a čím kratší je doba provozu proudového chrániče, tím přísnější jsou požadavky na izolaci chráněného prostoru, protože i mírné zhoršení provozních podmínek může vést k častým a v některých případech i dlouhým falešné odstávky elektroinstalace, které znemožňují běžnou práci.

Na druhou stranu, čím vyšší je nastavovací proud RCD a čím delší je doba odezvy, tím horší jsou jeho ochranné vlastnosti.

Provedení RCD

Rozložení jednofázového RCD je znázorněno na fotografii níže.

V něm je napětí přivedeno na vstupní svorky a na výstupní svorky je připojen řízený obvod.

Třífázový proudový chránič je vyroben stejným způsobem, ale v něm jsou pozorovány proudy všech fází.

Na obrázku je znázorněn čtyřvodičový proudový chránič, ačkoliv je komerčně dostupný i třívodičový.

Jak zkontrolovat RCD

Funkční ověření je zabudováno do každého návrhového vzoru. K tomu se používá blok «Tester», což je otevřené tlačítko kontakt-pružina pro samočinné nastavení a odpor R omezující proud. Jeho hodnota je zvolena tak, aby vytvořil minimální dostatečný proud, který uměle simuluje únik.

Po stisknutí tlačítka «Test» musí být proudový chránič spojený s operací vypnut. Pokud se tak nestane, měl by být odmítnut, zkontrolován, zda není poškozen a opraven nebo vyměněn za provozuschopného stavu. Měsíční testování proudového chrániče (RCD) zvyšuje spolehlivost jeho provozu.

Mimochodem, provozuschopnost elektromechanických a jednotlivých elektronických struktur lze před nákupem snadno zkontrolovat v obchodě. K tomuto účelu stačí při sepnutém relé krátce dodat proud ve fázi nebo nulovém obvodu z baterie s libovolnou polaritou zapojení dle možností 1 a 2.

Fungující RCD s elektromechanickým relé bude fungovat a v naprosté většině případů nelze elektronické výrobky zkontrolovat. Potřebují sílu, aby logika fungovala.

Jak připojit proudový chránič k zátěži

Proudové chrániče jsou určeny pro použití v napájecích obvodech pomocí systému TN-S nebo TN-C-S s připojením ochranné nulové sběrnice PE v elektroinstalaci, na kterou se připojují pouzdra všech elektrických zařízení.

V této situaci, pokud dojde k porušení izolace, potenciál vznikající na těle okamžitě přejde přes PE vodič do země a komparátor vypočítá poruchu.

V normálním režimu napájení RCD neodpojuje zátěž, takže všechny elektrické spotřebiče fungují optimálně. Proud každé fáze indukuje v magnetickém obvodu transformátoru vlastní magnetický tok F. Protože jsou stejné velikosti, ale opačného směru, vzájemně se ruší. Neexistuje žádný společný magnetický tok a nemůže indukovat EMF v cívce relé.

V případě úniku proudí nebezpečný potenciál do země přes PE sběrnici. V cívce relé je indukováno EMF výslednou nerovnováhou magnetických toků (proudy ve fázi a nule).

Proudový chránič tímto způsobem okamžitě vypočítá poruchu a ve zlomku vteřiny rozpojí obvod s výkonovými kontakty.

Charakteristika proudového chrániče s elektromechanickým relé

Využití mechanické energie nabité pružiny může být v některých případech výhodnější než použití speciálního bloku pro napájení logického obvodu. Zvažte to na příkladu, kdy dojde k přerušení nuly napájecí sítě a dojde k fázi.

V takové situaci nebudou statická elektronická relé napájena, a proto nebudou moci fungovat. Současně v této situaci má třífázový systém fázovou nerovnováhu a zvýšení napětí.

Pokud dojde k poruše izolace na oslabeném místě, pak se potenciál objeví na krytu a odchází přes PE vodič.

V proudových chráničích s relé pro elektromechanickou ochranu pracují normálně z energie nabité pružiny.

Jak RCD funguje ve dvouvodičovém obvodu

Nesporné výhody ochrany proti svodovým proudům v elektrických zařízeních vyrobených podle systému TN-S pomocí proudových chráničů vedly k jejich popularitě a touze jednotlivých vlastníků bytů instalovat proudové chrániče do dvouvodičového, který není vybaven proudovým chráničem. PE vodič.

V této situaci je kryt elektrického spotřebiče izolován od země, nekomunikuje s ním. Pokud dojde k poruše izolace, fázový potenciál se objeví spíše na krytu, než aby z něj vytékal. Osoba, která je v kontaktu se zemí a náhodně se dotkne zařízení, je ovlivněna svodovým proudem stejně jako v situaci bez proudového chrániče.

V obvodu bez proudového chrániče však může proud procházet tělem po dlouhou dobu. Když je nainstalován proudový chránič, zjistí poruchu a během nastavování během zlomku sekundy přeruší napětí, čímž se sníží škodlivý účinek proudu a stupeň úrazu elektrickým proudem.

Tímto způsobem ochrana usnadňuje záchranu osoby při napájení v budovách vybavených schématem TN-C.

Mnoho domácích řemeslníků se pokouší instalovat RCD svépomocí ve starých domech, které čekají na rekonstrukci, aby přešli na systém TN-C-S. Současně v nejlepším případě provádějí vlastní zemní smyčku nebo jednoduše připojují krabice elektrických spotřebičů k vodovodní síti, topné baterie a železné části nadace.

Taková spojení mohou způsobit kritické situace, když dojde k poruchám a způsobit vážné škody. Práce na vytvoření zemní smyčky musí být prováděna efektivně a řízena elektrickými měřeními. Proto je provádějí vyškolení specialisté.

Typy instalace

Většina proudových chráničů se vyrábí ve stacionárním provedení pro běžnou montáž Din-bus do rozvaděče. V prodeji však najdete přenosné konstrukce, které jsou připojeny k běžné elektrické zásuvce a chráněné zařízení je jimi navíc napájeno. Jsou o něco dražší.