Какво е RCD: устройство, принцип на работа, съществуващи видове и маркировка на RCD

Всяка електрическа мрежа трябва да има защитно устройство, но не всеки знае какво е RCD и какъв е принципът на неговото действие.Декодирането на съкращението изглежда така - устройство за остатъчен ток.

Това електрическо устройство с ниско напрежение е проектирано да изключва защитената част от веригата, когато диференциалният ток надвиши номиналната стойност за това устройство.

В нашата статия ще се опитаме да анализираме подробно дизайна и принципа на работа на RCD, да разгледаме съществуващите разновидности и да разберем каква информация съдържа маркировката на устройствата за остатъчен ток.

Предназначение на защитното устройство

Устройството за заземяване на RCD е PE проводник от неутрални проводими корпуси или части от електрически механизми със съпротивление не повече от 4 ома.

Ако възникне ток на утечка, тези елементи на оборудването могат да бъдат под напрежение, което представлява опасност за живота на хората и животните в контакт с тях, както и за имуществото като цяло.

За да се предпазите от електрически наранявания, трябва да използвате геодезични устройства. Когато се открие ток на утечка, те изключват напрежението.

Най-голямата опасност се крие във факта, че такива смущения във веригата са невидими и в редки случаи забележими, когато можете да почувствате лек електрически удар при докосване на устройството.

Основната причина за това явление е нарушение на изолационния слой на окабеляването. Неконтролираните процеси могат да причинят голяма вреда, поради което защитните средства стават все по-популярни в домашни условия.

Въздействието на проводимите мрежи върху човешкото тяло може да доведе до катастрофални последици. Този проблем беше решен с помощта на устройства за управление на RCD, принадлежащи към защитния сегмент. Основните изисквания за инсталиране и използване са описани в IEC 60364

Използването на RCD е най-широко разпространено в еднофазни мрежи със заземяване на променлив ток и неутрална линия, както и номинално напрежение до 1 kW във формат на битово захранване.

RCD дизайн

Допълнителните характеристики на защитния механизъм ще ви помогнат да разберете принципа на работа на RCD, а именно възпроизводимата реакция на устройството към изтичане на ток.

Ключовите оперативни единици включват:

• трансформатор диференциален сензор;
• спусък - механизъм, който прекъсва неправилно функционираща електрическа верига;
• електромагнитно реле;
• контролен блок.

Към сензора са свързани противоположни намотки - фаза и нула. При нормална работа на мрежата тези полупроводникови елементи образуват в ядрото магнитни потоци, които имат противоположна посока един спрямо друг. Поради това магнитният поток е нула.

Трансформаторът се състои от затворена стоманена сърцевина, върху която са поставени две намотки: първичната е свързана към източника на променлив ток, вторичната е свързана към товара. Колкото пъти трансформаторът увеличава променливотоковото напрежение, толкова пъти намалява токът

Реле от електромагнитен тип е свързано към вторичната намотка, навита на магнитната сърцевина на трансформатора. Ако мрежата отговаря на стандартните работни условия, тя не се използва.

Когато възникне теч на ток, цялата работа се променя драстично. Фазовият и нулевият проводник започват да пропускат различно количество ток. Сега стойността на мощността и посоката на магнитните потоци върху сърцевината на трансформатора също ще имат различни параметри.

Във вторичните завои се появява ток и когато се достигнат зададените стойности, електромагнитното реле се активира. Съчетан е с освобождаващ механизъм. Тази връзка реагира в точния момент и изключва електрическата мрежа.

Съгласно изискванията за пожарна безопасност контролните проверки на устройството за диференциална защита се извършват редовно, поне веднъж месечно. За тази цел устройството разполага със специален бутон “ТЕСТ”.

Тестващият блок е представен от съпротивителен механизъм - определен товар, свързан за байпас на диференциалния сензор. Този елемент симулира изтичане на ток и по този начин проверява функционалността на устройството. Говорихме по-подробно за методите за проверка В тази статия.

Принципът на работа на RCD е следният: подаване на ток от фазовата линия към управляващото съпротивление и след това към нулевия проводник, заобикаляйки сензора.

Това създава условия за различни токови показатели на входа и изхода на устройството. Този дисбаланс трябва да доведе до стартиране на устройството за изключване.

В зависимост от разработчиците, дизайнът на веригата може да варира, но принципът, използван при работата на RCD, ще бъде идентичен за всички модели.

Принципът на действие на защитния механизъм

Нека да разгледаме защо трябва да използвате RCD. Функционирането на защитното устройство се основава на метод за измерване.

Записват се входящите и изходящите параметри на токовете, протичащи през трансформатора. Ако първата стойност е по-голяма от втората, това означава, че има изтичане на ток в електрическата верига и устройството възпроизвежда изключване. Ако параметрите са идентични, устройството не работи.

В двупроводна система диференциалното устройство не работи, ако ток с еднаква сила преминава през фазовия и нулевия проводник. Ако има разлика в тези стойности, това означава, че има пробив в изолацията на мрежата и защитният механизъм ще изключи повредения участък

За по-добро разбиране, нека разгледаме как ще работи RCD в домакински разпределителен панел с двуполюсна система.

Входният двупроводен проводник (фаза и нула) е свързан към горните клемни блокове. Фазата и нулата са свързани към долните клеми, поставени към товарната зона, например към електрическия контакт на бойлер или електрическа кана. Защитното заземяване на устройството ще се извърши чрез кабел, заобикаляйки RCD.

При стандартен режим на работа движението на електроните се осъществява по линейната фаза от входящия кабел към електрическия нагревател на бойлера/кана, протичащи през диференциалната защита. Те се връщат отново към земята през RCD, но по неутралната линия.

Ако човек докосне тялото на тоководещо устройство, на което се е появил потенциал поради повреда, в тази ситуация изтичането на ток ще премине през човешкото тяло, на което устройството реагира почти мигновено, като изключва захранващата система

Например, изолацията в нагревателния елемент на устройството е повредена.По този начин, през водата вътре, токът ще бъде частично проведен от корпуса и след това ще отиде в земята през окабеляването на защитното устройство.

Останалият ток ще се върне по неутралната линия през RCD. Силата му обаче ще намалее с количеството изтичане в сравнение с входящото.

Разликата в индикаторите се изчислява от диференциален трансформатор. Ако числото е по-голямо от допустимото, устройството моментално реагира и прекъсва веригата.

В другата ни статия предоставихме препоръки за избор и правилно свързване RCD за котел.

Възможността за използване на RCD

Нека да разгледаме защо трябва да използвате RCD и от какви отрицателни фактори на въздействие устройството осигурява защита.

На първо място, фазово късо съединение към корпуса на електрическото оборудване. Основно проблемните зони включват нагревателни елементи на нагреватели и перални машини. Струва си да се отбележи, че повредата възниква само когато топлогенериращата част се нагрява под въздействието на ток.

Също така, ако кабелите са свързани неправилно. Например, ако се използват усуквания без клемна кутия, които впоследствие се вграждат в стената и се покриват със слой мазилка. Тъй като повърхността има висока влажност, това усукване ще бъде разбивка, която ще изтече в стената.

Механизмът за диференциална защита в този случай постоянно ще изключва линията, докато зоната изсъхне напълно или докато свързващият възел не бъде ремонтиран.

Автоматичната защита се използва ефективно в ежедневието: в електрически групи за баня, кухня и контакти, с голям брой захранвани устройства. Идеалният вариант е, когато този тип устройство е инсталирано на всяка група гнезда

Обхватът на приложение на геодезичните устройства е доста разнообразен - от обществени сгради до големи предприятия. Изграждат електрически съоръжения и вериги, предназначени за приемане и разпределение: разпределителни табла в жилищни сгради, токозахранващи системи за индивидуално потребление и др. Основното нещо в този случай е да го направите правилно изберете RCD по мощност.

Видове устройства и тяхната класификация

Компаниите за развитие предоставят на своите продукти разнообразни възможности, които трябва да се вземат предвид при определяне на необходимия тип RCD въз основа на специфичните условия на работа на електрическата мрежа.

За да може обикновеният потребител да избере необходимото устройство за остатъчен ток от разнообразието от предлагани модели, беше създадена система за класификация, базирана на следните характеристики:

• принцип на действие;
• вид диференциален ток;
• времезакъснение на изключващия диференциален ток;
• брой полюси;
• метод на инсталиране.

След това ще разгледаме всяка от тези класификации по-подробно.

Класификация #1 - по метода на включване

Има само два метода на превключване - електромеханичен и електронен. В първия случай машината ще изключи захранването на повредената линия, независимо от мрежовото напрежение. Основното работно тяло е тороидална сърцевина с намотки.

Когато се образува теч, във вторичната верига се генерира напрежение за активиране на поляризационното реле, което води до активиране на механизма за изключване.

Устройствата от електромеханичен тип не изискват външно напрежение. Източникът на тяхната работа е диференциалният ток на повредата

Функционирането на устройство с електронно пълнене изцяло зависи от допълнително напрежение, т.е. необходимо външно захранване. Тук работният орган е електронна платка с усилвател.

Вътре в такъв механизъм няма допълнителни източници, които акумулират енергия, така че веригата използва електричество от външната мрежа за работа и, ако няма напрежение, устройството няма да прекъсне веригата.

Определяне на типа устройство: запоете два проводника към клемите на AA батерия. Включете RCD и го свържете към входа на защитния блок, а следващия към изхода. Линиите са свързани към един полюс. Ако устройството се изключи, това означава, че е представен електромеханичен тип, ако не, той е електронен

Пример за работа на електронен RCD, инсталиран на линия с гнездо, от което се захранва микровълнова фурна: възникна прекъсване на нулевата фаза, в допълнение към това, през същия период възниква неизправност в микровълновото окабеляване и възниква фазово късо съединение към корпуса, т.е. има опасен потенциал.

Ако докоснете печката, електронният тип защита няма да се активира, т.к няма захранване. Именно поради ненадеждността в сравнение с неговия електромеханичен аналог това устройство е станало по-малко разпространено.

Класификация #2 - по вид ток на утечка

Всички модели произведени предпазни прекъсвачи са допълнително разделени от тока на натоварване, преминаващ през устройството. Те обработват напрежение с даден формат на трептене.

Номиналното работно напрежение е посочено върху корпуса на всички устройства и в паспорта. Този параметър трябва да съответства на диапазона на номиналния ток на електрическото оборудване.

AC типът ще се активира, когато променливо напрежение на утечка се появи мигновено в управляваната верига или когато то нараства на вълни. Тези устройства са маркирани с надпис “AC” или символ “~”.

Най-подходящият форм фактор за домашна употреба е UZO-AS. Моделът е най-евтиният от устройствата с подобно действие. В паспорта за електротехника производителите често посочват конкретен модел прекъсвач, подходящ за този продукт.

Тип А се задейства от мигновеното образуване на променлив или пулсиращ ток на пробив в управляваната верига или от бавното им нарастване.

Този механизъм може да се използва във всяка от представените ситуации. Съкращението “А” или символ е отбелязано върху корпуса на машината, както е на графичното изображение в правоъгълника .

Най-често тип А е свързан към верига, където регулирането на натоварването се възпроизвежда чрез отрязване на горната част на синусоидата, например регулиране на скоростта на въртеливото движение на двигателя с тиристорен преобразувател.

Цената на модел А е няколко пъти по-скъпа в сравнение с AC, т.к тук DC напрежението, възникващо в технологията на преобразувателя на мощност, се следи допълнително

RCD подтип B са ефективни за възпроизвеждане на реакцията в подчинена електрическа верига на постоянен, променлив или преобразуван (ректифициран) ток на утечка.

Това е скъпо оборудване, предназначено за промишлени съоръжения. Не се използват в домашни условия.

Представените устройства за защита от изключване тип A, B и AC са проектирани за време на задействане 0,02-0,03 s.

Класификация #3 - по вид времезакъснение

Тази класификация включва разграничение между два типа: S и G.Автоматичната защита тип S може да се характеризира със селективна реакция на формат. Забавянето на времето за реакция съответства на диапазона от 0,15-0,5 s. Препоръчително е да го изберете в случай на групово свързване на RCD.

Схема на апартаментно табло с две товарни групи, където са свързани два различни вида защитни устройства: AC или A и S

Според схемата панелът съдържа две товарни групи под формата на гнезда № 1 и № 2, към които е свързан RCD тип A, а към входа на помещението е свързан втори прекъсвач - S.

Ако възникне повреда в един лъч, входното устройство се активира само когато колективното устройство не изпълнява функцията си и не изключва дефектната секция.

Селективността на активирането на прекъсване на веригата може да се постигне чрез друг метод - чрез настройки на тока на утечка. Този метод е най-разпространен.

Схема на апартаментен панел с две товарни групи, където са свързани два различни вида защитни устройства: AC с настройка на повреда и вторият A, но с по-висока стойност

Да вземем верига, подобна на предишната, и да я модифицираме по следния начин: избираме групов автомат от тип AC само с настройка на дифтока от 0,03 A, а на входа ще има подобно устройство само с 0,1 A.

Има ситуации, когато диференциалният ток във веригата на повреда надвишава номиналните настройки на двете защитни устройства. За първата верига селективността няма да бъде нарушена, но във втората всяко от свързаните устройства може да захранва тока на прекъсване.

Устройството с форм-фактор G също е представено от селективен принцип на задействане и има скорост на затвора от 0,06-0,08 s. Всички описани избрани типове са предназначени за излагане на екстремни токове - до 15 kA.

Някои модели RCD имат система за регулиране на настройката на diforgan, други нямат тази възможност. Втората версия обаче е подходяща за домашни цели.

Ограничаващият ток е важен параметър за избор, тъй като Точно това гарантира безопасността.

Например в помещения с висока влажност електрическите уреди се захранват чрез свързване на изключващи устройства към веригата с настройка 0,01 A. За стандартни условия на живот - 0,03 A.

За организиране на пожарна безопасност на сгради - 0,1-0,3 A. Препоръчваме ви да се запознаете със съветите за избор на противопожарна защита RCD и тънкостите на монтажа му.

Класификация #4 - по брой полюси

Поради факта, че автоматичното устройство работи на принципа на сравняване на величините на тока, преминаващ през него, броят на полюсите на машината ще бъде идентичен с броя на тоководещите линии.

Двуполюсният RCD е обозначен като 2P. Той е включен в еднофазна верига, за да осигури защита на хората и да предотврати възможни причини за пожар.

Маркировката на четириполюсните RCD е 4P. Предназначени са за работа в трифазна мрежа. Възможна е и инсталационна комбинация, например устройство с четири полюса е свързано към двупроводна мрежа.

Това обаче няма да реализира пълния потенциал на устройството, което е икономически неизгодно.

При инсталиране на прекъсвач си струва да се обмисли възможността токът на натоварване да надвиши максималните работни стойности на устройството. Затова се монтира допълнителен прекъсвач с номинално напрежение не по-голямо от работния ток на системата за безопасност

Класификация #5 - според начина на монтаж на устройството

Тъй като диференциалните защитни устройства се предлагат в различни корпуси, те могат да се използват като стационарни или преносими.

Във втория случай устройството е оборудвано с удължителен кабел. Устройства, монтирани на DIN шина монтиран в ел. табло, който се намира или в коридора, или в апартамента.

Има и опции като RCD гнездо и RCD щепсел. И в първия, и във втория случай всяко електрическо устройство, свързано чрез такъв механизъм, не представлява опасност за хората, ако се повреди.

Пълно декодиране на стойностите на маркировка

Името на компанията разработчик трябва да е на тялото на устройството. Това е последвано от стандартизирани маркировки, указващи серийния номер.

За да дешифрираме съкращението, ще използваме следния пример: [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] – дефектнотоково устройство;
• [Х] – формат на изпълнение;
• 00 – цифрови или буквено-цифрови обозначения на серията;
• [Х] – брой полюси: 2 или 4;
• [XX] – характеристики по вид ток на утечка: AC, A и B.

Тук ще бъдат посочени и номиналните параметри на устройството, на които трябва да обърнете специално внимание при избора.

Обяснение на съкращението: 1 – марка; 2 – тип устройство; 3 – селективен вид; 4 – съответствие с европейските стандарти; 5 – номинален работен ток и настройка; 6 – максимално променливо работно напрежение; 7 – номинален ток, който устройството може да издържи; 8 – диференциална включваща и прекъсваща способност; 9 – електрическа схема; 10 – ръчна проверка на производителността; 11 – маркировка на позицията на превключвателя

Максималните параметри, за които са проектирани устройствата, включват: напрежение ООН, текущ в, диференциална стойност на тока на отваряне на веригата IΔn, възможност за включване и изключване Аз съм комутационна способност при късо съединение Icn.

Основните маркировки трябва да бъдат разположени по такъв начин, че да останат видими след монтажа на устройството. Някои параметри могат да бъдат отбелязани отстрани или на задния панел, видими само преди монтажа на продукта.

Изходите, предназначени само за свързване на нулевия проводник, са обозначени с латинския символ "н" Деактивираният RCD режим се обозначава със символа „ОТНОСНО" (кръг), включен - къса вертикална лента "аз».

Не всеки продукт е маркиран с оптимални температурни показатели на околната среда. В тези модели, където има символ - това означава, че работният диапазон е от -25 до + 40 ° C, ако няма обозначения, това означава стандартни показатели от -5 до +40 ° C.

Изводи и полезно видео по темата

Видео материал с подробен преглед на всички съставни елементи на механизмите за защита на прегледа, тяхното предназначение и принципа на взаимодействие помежду си:

Описание на всички видове прекъсвачи, както и съвети как да направите правилния избор:

Отговорът на вековния въпрос: какво да избера - диференциален прекъсвач или RCD + тайни за монтаж:

Използването на RCD е изгодно и правилно решение не само от гледна точка на икономиката, но и от гледна точка на пожарната безопасност и защитата на хората.

Препоръчително е да се използва максимално неговият потенциал в битови условия, като се монтира на всички групи електрическо оборудване, за да се осигури пълна изолация от въздействието на електричеството.

Все още имате въпроси относно принципа на работа или класификацията на устройствата за остатъчен ток? Или искате да допълните представения материал с полезна информация? Моля, напишете вашите пояснения в блока за коментари, задавайте въпроси - експерти и компетентни посетители на нашия сайт ще се опитат да ви отговорят възможно най-пълно.