Az RCD kiválasztása és megfelelő csatlakoztatása

A cikk tartalma

• Az RCD működésének elve
• RCD típusok
• A szivárgási áram jellege szerint
• Technológia beindításával
• A válaszsebességgel (késleltetés)
• A pólusok száma szerint
• Szivárgási áram
• Üzemi áram
• Az RCD telepítése és csatlakoztatása
• Az RCD ellenőrzése

Ebben a cikkben megvizsgáljuk az RCD célját és működésének elvét. Gondoljuk ki, hogy a különféle típusú készülékek hogyan különböznek egymástól, és meghatározzuk, milyen körülmények között használják őket. Beszéljünk külön-külön ezen védőeszközök csatlakoztatásáról..

Az RCD egy kapcsoló (kikapcsoló) eszköz, amely, amikor a különbségáram (szivárgási áram) eléri és meghaladja a beállított értéket, kinyitja az érintkezőket, és leválasztja a hálózatot vagy annak szakaszát az áramellátásról. Ennek a terméknek több neve van: „maradékáram-megszakító”, „maradékáram-megszakító”, „védőáram-megszakító”. Ilyen módon, de a világon használt RCD-k százmilliói két feladatot látnak el: megvédik az embereket az áramütéstől a közvetlen és közvetett érintkezés során, és megakadályozzák, hogy a tűz meggyulladjon a vezetékeknél. Sok fejlett országban a differenciálkapcsolók használata kötelező.

A maradékáramú készülékeket úgy tervezték, hogy semlegesítsék az áramokat az elektromos berendezések bármilyen károsodása esetén. Annak ellenére, hogy ez csak egy része az átfogó intézkedéseknek, bizonyos esetekben az RCD továbbra is az egyetlen védelmi eszköz, például: amikor a szigetelési szintet csökkenti, a semleges védővezetőt megszakítja, vagy a hibaáram alacsony értékű. Így a biztosítékok (megszakítók) megszakítják az áramkört olyan áramértékeknél (rövidzárlat vagy túláram), amelyek többször meghaladják az ember kritikus küszöbértékét, amelynél a szívizom meghibásodása fordul elő, miközben az RCD-k milliszekundumban elindulnak, és a legkisebb áramra is reagálnak..

Halálosan veszélyes lehet az elektromos paneleken lévő feszültség alatt álló elemek érintése vagy az elektromos készülékek házai, például ha a szigetelés megsérült, mindig fennáll annak a veszélye, hogy egy rejtett kábelköpenyt szerszámmal megsérül. Az ember már érez 5 mA-es áramot, 10 mA-nál az izmok összehúzódnak, és bekapcsolódik a „nem engedés” küszöb, 30 mA légzési elégtelenséget okoz, 50 mA szívritmuszavarokat okoz, 100 mA egy lehetséges halálos következmény. Ezért az amerikai szabványok szerint az emberek védelmére szolgáló RCD-nek 4-5 mA, Európában 10 mA árammal kell működnie. Oroszországban nincsenek szigorú előírások – az állami követelmények szerint a maradékáram-eszközöket fémszerkezetekben vagy fémkerettel rendelkező épületekben kell használni. A PUE hetedik kiadásának megjelenése után azonban hazánkban drasztikusan megváltozott az RCD-vel szembeni hozzáállás.

Meg kell jegyezni, hogy a maradékáram-eszköz nem helyettesítheti a vezetékeket védő megszakítókat, mivel „nem veszi észre” olyan működési hibákat, amelyek nem járnak szivárgási áramokkal, például a vezeték és a semleges közötti rövidzárlat esetén.

Az RCD működésének elve

Bármely RCD működése az áramvezetők közötti egyensúly ellenőrzésén alapul, amelybe beletartozik. A lehetséges áramkülönbségeket észleljük és összehasonlítjuk a megadott értékekkel. Az egyensúly megsértése jelzi a végrehajtó rész (megszakító) működését.

Az RCD fő „nyomkövető” egy differenciális transzformátor, amely a ferromágneses mag három tekercsével rendelkezik: bemeneti, kimeneti és vezérlő. Az eszközön átáramló áram (a fázisvezetőtől a fogyasztó tápellátásáig a fogyasztótól érkező semleges vezetőig) gerjeszti a tekercsek ellentétes pólusú mágneses fluxusait. Ha a háztartási készülékek és a vezetéktartozékok jó állapotban vannak, a védett területen lévő vezetékek nem sérültek, és nincs szivárgás a talajhoz, akkor az áramok összege nulla. Ha például egy nedves padlón álló személy megérinti a csupasz huzalt, akkor az áram egy része a testén keresztül a talajhoz megy, a készülékben az áramlások összege nagyobb lesz, mint nulla (az áram inkább az RCD-be áramlik, mint amennyit elhagy.) A pozitív áramösszegek megjelenése azt jelenti, hogy az áram is áthalad az RCD-n, azaz szivárgás, sérülés van az áramkörben. Ebben az esetben a transzformátor vezérlőtekercselésének egyensúlya zavart, erő lép fel, amelyet az EMF-relére továbbítanak, megszakítva a vezeték és a semleges közötti kapcsolatot. Az elektromotoros erőt a nyomkövető képes felismerni, amely jelévé válik az érintkezőket tartó mágnesszelep (hajtómű) kikapcsolásához – az áramkör nyitva van.

RCD típusok

A maradékáramú készülékek (RCD-k) sokféle tulajdonságban különbözhetnek a felszerelés módjától az általános rendeltetésüktől. A besorolás több száz típusú RCD-t tartalmaz, saját jellemzõkkel. Javasoljuk, hogy fontolja meg a legfontosabb eszközöket annak érdekében, hogy kiválassza a megfelelő eszközt, amely bizonyos körülmények között helyesen működik..

A szivárgási áram jellege szerint

E kritérium szerint az RCD-ket AC, A és B. típusú eszközökre osztják, és az AC eszközök AC áramszivárgással megszakítják az áramkört, ha hirtelen vagy egyenletesen növekednek. Ezek az RCD-k olcsók, a leggyakoribbak, és elfogadhatónak tekintik a legtöbb működési körülményhez..

Az A típusú RCD-ket nemcsak a váltakozó áram, hanem az egyenáram pulzálása is kiváltja, amely hirtelen növekszik vagy egyenletesen megemelkedik. Az ilyen készülékek inkább a lakóépületeknél kedvezőbbek, mivel egyes háztartási készülékek éppen az állandó pulzáló áram forrását jelentik, például számítógépek, fényerőszabályzók, televíziók, néhány mosógép (mindegyik félvezető tápegységgel). Egyébként ezeknek a fogyasztóknak szóló utasítások azt jelzik, hogy csak A típusú RCD-n keresztül kell csatlakoztatni. Ezek a védőeszközök jelentősen drágábbak, mint az AC osztály.

A B típusú készüléket egyenáramú, váltakozó és egyenirányító áramra használják, főleg az ilyen RCD-ket ipari létesítményekben használják.

Technológia beindításával

Az áramkör megszakításának elvétől függően egy RCD-t meg kell különböztetni:

• elektronikus
• elektromechanikus

Az elektromechanikus differenciálvédelmi készülékeknek nincs szükségük teljes áramforrásra a hálózatról. Ezeket csak egy olyan szivárgási áram váltja ki, amely nagy pontosságú mechanikus működtetőt hajt meg. Ezek az eszközök viszonylag drágák, kevés gyártó gyártja őket, de a legmegbízhatóbbnak tekintik, mivel minden körülmények között működnek, és nem függenek az energiaparaméterektől..

Az elektronikus RCD-k többször olcsóbbak, mint az elektromechanikusak, tehát piacunk oroszlánrészét teszik ki. Ezeknek az eszközöknek a működéséhez külső áramforrásra van szükség, amely erősítővel „újraéleszti” elektronikáját. A fő probléma az, hogy ha a hálózatban feszültség esik, az elektronikus RCD hatékonysága (a kioldó nyomaték függvénye) észrevehetően csökken. Ezenkívül mindig fennáll annak a veszélye, hogy közvetlen vagy közvetett érintkezés történik egy feszültség alatt álló elemmel (vezeték, csatlakozó vagy eszköz tok), amikor a semleges vezető megsérül, és ennek megfelelően az RCD nem kap energiát – és nem fog működni. Az elektronikus RCD-k nem védik minden kockázat ellen, de a legtöbb ellen, tehát ha pénzt kell megtakarítani, akkor ez is jó lehetőség. Az is értelme, hogy ne költsön pénzt egy elektromechanikus eszközre, ha a házon belüli hálózat szünetmentes tápegységet vagy feszültségstabilizátort tartalmaz.

A válaszsebességgel (késleltetés)

Az S betű RCD-ket jelöl, amelyek legfeljebb 0,5 másodperc késleltetéssel működnek – „szelektív”. Az ilyen típusú eszköz lehetővé teszi többszintű „kaszkád” védelmi rendszerek létrehozását több védett áramkörrel. A hálózat minden vészszakaszát, a feladatoktól és a rendszer megvalósításától függően, külön kell leválasztani, miközben a helyiség általános áramellátása megmarad. A G indexű RCD-k szintén késnek, de sokkal kevesebb.

1 – bevezető kábel; 2 – bevezető gép; 3 – számláló; 4 – S típusú RCD; 5 – gépek; 6 – nulla busz; 7 és 8 – RCD típusú AC; 9 – hárommagos elektromos vezetékek; 10 – földelő busz

A szelektív RCD-ket általában a kaszkád tetejére telepítik, ezért szivárgás esetén először a nem szelektív készülékek működnek anélkül, hogy minden védett áramkört lekapcsolnának..

A kiváló minőségű modern nem szelektív RCD-k kevesebb mint 0,1 másodperc alatt működnek.

A pólusok száma szerint

Háromfázisú hálózathoz négy pólusú RCD-ket használunk. Védenek több egyfázisú hálózatot, vagy különálló háromfázisú fogyasztókat (villanymotor, főzőlap …). Az ilyen típusú RCD-vel párhuzamosan egy négypólusú automatikus eszköznek működnie kell.

A lakóhelyiségek egyfázisú hálózatához általában két pólusú (vonalú és semleges) eszközöket használnak.

Szivárgási áram

A szivárgási áram (névleges maradványáram vagy „alapérték”) meghatározott üzemi körülmények között az egyik fő paraméter, amely az RCD funkcionális jellemzőit jellemzi. A besorolás határátlója 30 mA-es áram. Az alacsonyabb kúszópontokban működő RCD-ket úgy tekintik, hogy megvédik az embereket az áramütéstől. Azokat az eszközöket, amelyek működési árama meghaladja a 30 mA-t, tűzoltásnak tekintik, mivel meglehetősen nagy terhelés köthető hozzájuk, de az általuk engedélyezett differenciális áramok az emberekre veszélyesek. Időnként 30 mA RCD-ket tekintnek univerzálisnak, ezek a leggyakoribbak.

A tűzálló RCD-k a védelem első lépései a kapcsolótáblán helyezkednek el, általában az egész belső hálózatra telepítik őket, de felhasználhatók az egyes nehéz terhelésű és veszélyes fogyasztók védelmére a gyújtástól (például egy nyitott tekercses ventilátoros fűtés). A tűzoltó RCD-k szivárgási áramát általában 100-300 mA-nál veszik fel, néha 500 mA-os készülékeket is használnak tűzoltó készülékként. Az alacsonyabb áramú RCD-k nem tudnak rendesen működni ezekben a helyzetekben, mivel hamis riasztások fordulnak elő az engedélyezett terhelések túllépése miatt.

A 10 mA szivárgási áramú RCD-ket általában a védelem második vagy harmadik szakaszában használják, vagy világítóelemek csatlakoztatására, vagy különálló elektromos készülékekhez, amelyek veszélyes területeken helyezkednek el, például egy fürdőszobában, zuhanyzóban, úszómedencében … Ugyanakkor kazán vagy mosógép a rajtuk keresztüli energia valószínűleg nem lesz sikeres, mivel a munkaterhelés 1,8 kilovattra korlátozódik.

Vegye figyelembe, hogy az aktuális névleges teljesítmény csak az alsó kioldási határértéket mutatja, tehát a 30 mA-os RCD nem szakítja meg az áramkört 25 mA szivárgással, hanem a 30 mA-os küszöböt meghaladó áramok esetén elbomlik..

Milyen szivárgási árammal kell egy RCD-t alkalmazni egy adott esetben? Először meg kell határozni az áramkör vagy eszköz szivárgási áramát, ezt méréssel vagy a jelenlegi előírások szerint lehet megtenni. Az SP 31-110-2003 szabvány szerint a készülék szivárgási áramát 0,4 mA-nak kell venni minden teljesítményének 1 A-jára. Ez 10 μA-t ad hozzá minden fázisvezető méteréhez. Például egy 16 A teljesítményű, húsz méteres vezetékkel táplált elektromos készülék esetén a várható szivárgási áramot 4,2 mA-nak kell tekinteni. Most felveheti az RCD-t, de erre úgy kerül sor, hogy az eszköz szivárgási ára nem haladja meg a maradékáram-eszköz működési áramának 33% -át. Esetünkben ez 12,6 mA. A 10 amperos eszköz már nem megfelelő, ami azt jelenti, hogy RCD-t kell ellátni 16 mA indítóárammal..

Üzemi áram

Az RCD működési árama (vagy a legnagyobb megengedett terhelés) határozza meg, hogy a fogyasztók mekkora és mekkora energiát tudnak táplálni ezen az eszközön keresztül. Ez a tulajdonság azt az áramot mutatja, amely hosszú ideig áthaladhat az RCD-n anélkül, hogy elpusztulna..

A szükséges RCD kiszámítását a hozzá kapcsolódó fogyasztók jellemzői alapján végzik. A lakossági villamosenergia-hálózatokban gyakran használnak 10 A üzemi áramú, alacsony fogyasztású RCD-ket. A 16–32 A megengedett terhelésű differenciális védőberendezéseket közepes teljesítményűnek tekintik. A 40 A vagy annál nagyobb készülékek nagy teljesítményűek.

Figyelemre méltó, hogy a gyakorlatban egyértelmű kapcsolat van a leállási és az üzemi áram között. A gyártók RCD-ket gyártanak, ahol minél magasabb az indikátor, annál magasabb a másik..

Az RCD szükséges működési áramát nem nehéz kiszámítani, mindenképpen meg kell egyeznie vagy meg kell haladnia a védett áramkör megszakítójának névleges teljesítményét.

Ha lehetséges, az RCD névleges szivárgási áramának szabályozása:

• szabályozatlan
• állítható (folyamatos beállítás, lépés beállítás)

Rövidzár elleni védelem mellett létezik egy RCD:

• túláramvédelemmel (differenciálmegszakítók)
• túlmelegedés elleni védelemmel
• túláramvédelem nélkül

A telepítési módszer szerint az RCD fel van osztva:

• helyhez kötött automatikus gép formájában, amelyeket a szerelőpanel sínére szerelnek fel;
• hordozható – hosszabbító kábelre szerelt vagy a tápkábel szakadásakor;
• RCD a kimeneten (széles körben használják az USA-ban).

Az RCD telepítése és csatlakoztatása

Továbbá csak az pajzsba beépített védőeszközökről fogunk beszélni, mivel hazánkban ezeket a legaktívabban használják.

A háztartási hálózatban általában kétpólusú RCD-ket használnak, amelyek két helyet (36 mm) foglalnak el a DIN sínen. Általában a védett áramkörök közelében helyezkednek el, kivéve a 100-500 A lekapcsolási árammal rendelkező tűzoltó készülékeket, amelyeket a bemeneti gép közelében szerelnek fel. Az RCD-k elhelyezhetők apartmanházak ASU csoportjában és egy magánház padlólapjain is.

Ha a huzalozás csoportokra oszlik, akkor ajánlott egy RCD-t telepíteni a bemeneten és több eszközt különféle csoportokba, miközben biztosítják a szelektivitást – a kaszkád-leválasztást. Ehhez az alábbi, minden egyes alábbi szintre alacsonyabb vagy magasabb kioldási sebességű RCD-t kell telepíteni.

Az RCD-t az előre kidolgozott szivárgásáram-védelmi rendszer szerint csatlakoztatják. A védelmi rendszert az eszköz által végrehajtott funkcióktól és a hálózat sajátos jellemzőitől függően tervezték. Az alábbiakban egy egyszerű áramkört csatlakoztatunk egy RCD-hez egy földeléssel ellátott elektromos berendezéshez, és ez felhasználható az egyes áramkörök védelmére többrétegű kaszkádrendszerekben:

1 – bevezető kábel; 2 – bevezető gép; 3 – számláló; 4 – RCD; 5 – gépek; 6 – nulla busz; 7 – hárommagos elektromos vezetékek; 8 – földelő busz; 9 – földvezeték

Mint láthatja, nincs semmi bonyolult, hívjuk fel a figyelmet néhány pontra:

1. Az RCD helyes működéséhez a védett áramkörökben a munkavégző semleges vezetőnek nem szabad érintkeznie földelt elemekkel vagy a védő PE vezetővel. Mindegyikhez a saját buszt használják a pajzsban (GOST R 50571.3-94).
2. A földelővezető „nem vesz részt” az RCD csatlakoztatásában.
3. Az RCD tápegysége a felső csatlakozókra van csatlakoztatva. Az RCD fázisbemenetének csatlakozóit általában „1”, a kimenethez „2” jelölik..
4. Az áramellátás semleges helyzetét (nulla, kék szigeteléssel ellátott huzal) az „N” jelöléssel ellátott csatlakozóhoz kell csatlakoztatni. Ezt a szabályt be kell tartani minden márkájú, besorolású és célú RCD esetén..
5. A legfontosabb pont! Az RCD névleges üzemi áramának meg kell egyeznie vagy nagyobbnak kell lennie a megszakítók üzemi áramával. A gépek csak akkor képesek megvédeni a drága RCD-ket a túlterheléstől..
6. A telepített RCD működését ellenőrizni kell.

Az RCD ellenőrzése

Az összes áramkör átkapcsolása után a házon belüli hálózatot táplálni kell. Ha a megszakítók vagy az RCD-k nem jönnek ki, akkor nincs rövidzárlat, és a semleges vezető nem érintkezik a talajjal.

Ezután nyomja meg az eszköz előlapján található „TESZT” vagy „T” gombot. Így erőszakkal szimuláljuk a szivárgási áram fellépését. A szervizelhető RCD-nek azonnal működnie kell és le kell kapcsolnia a védett területet. Ha ez nem történik meg, akkor vészhelyzet esetén a készülék nem segít megoldani a problémát..

Az ellenőrzés utolsó szakaszát úgy lehet figyelembe venni, hogy a terhelést az RCD-hez továbbítják. Be kell kapcsolni egyenként az összes eszközt, amelyek egy adott áramkörben és a hálózat egészében működnek. Lehetséges működési hibák esetén meg kell változtatni a védőáramkört vagy meg kell változtatni a maradékáramú készülékek névleges teljesítményét.

Az RCD-k nem az egyetlen módja annak, hogy megvédjék az embereket az áramütéstől és a hálózat túlterhelésétől, amely tüzet okozhat. De gyakran ezek az eszközök mentik életüket és biztosítják a polgárok vagyonának biztonságát..