Селективен RCD: устройство, цел, обхват на приложение + диаграма и нюанси на свързване

Сред разнообразието от защитни устройства има селективен RCD, който експертите отбелязват като практичен и оптимален вариант за организиране на защита. Как този тип устройства се отличават от другите в сродна група?

Какви свойства притежава селективното устройство и колко висока е неговата чувствителност? Нека се опитаме да го разберем с кратък преглед в тази посока.

Цел и принцип на действие

Релейните устройства за електрически мрежи, предназначени да осигурят защита от директен контакт в опасни зони, както и защита на оборудването, са представени от различни дизайн.

Характеристики на селективните устройства

Отличителна черта на селективното устройство е наличието във веригата на функция за забавяне на времето за изключване на веригата, която захранва товара.

Обикновено този параметър надвишава 40 ms - това означава, че селективните устройства не са проектирани да предпазват от повреда от директен контакт.

Гамата от устройства, използвани за защита по време на работа на електрически мрежи, предоставя богат избор. Почти всички видове RCD могат да се използват в еднофазни или трифазни мрежи

Също така сред характеристиките на селективните устройства трябва да се отбележи тяхната добра стабилност в отговор на токови и напреженови удари. Благодарение на това свойство рискът от фалшиви аларми и съответно спиране на веригата е почти напълно елиминиран.Каква е селективността на прекъсвачите е описано подробно в този материал.

Като правило на практика се използват устройства, чийто номинален ток е в диапазона 25-100 A. В този случай стойността на диференциалния ток на утечка е в диапазона 0,1-0,3 A.

Произвеждат се двуполюсни и четириполюсни версии на устройството. Всеки тип се използва активно като част от разклонени каскадни вериги.

Принцип на действие и дизайн на RCD тип S

Отличителните характеристики на селективните устройства са ограничени само до посочените по-горе.

Във всички останали дизайнерски функции практически няма значителна разлика между селективните устройства и устройствата с общо предназначение.

Принципът на работа на модулите има единствената цел да предотврати евентуални утечки на ток, които представляват потенциална заплаха за потребителите на различно електрическо оборудване. RCD от селективен тип също действат за предотвратяване на повреда на оборудването.

Принципът на действие, съответно, остава стандартен - приложим за всички защитни устройства от групата RCD:

1. В дизайна има диференциален трансформатор.
2. Благодарение на трансформатора се извършва сравнение на управляващите токове.
3. Разликата се предава на чувствителния елемент.
4. Ако разликата надвишава зададения контролен параметър, настъпва прекъсване.

Това е целият принцип на работа в общи линии. Заслужава обаче да се отбележи и такава характеристика като зависимостта на устройствата от захранването.

На практика се използват две опции за проектиране на RCD от селективен тип (и общи). Единият вариант включва външно захранване, а другият го изключва напълно.

Четириполюсен модул, интегриран в мрежа с еднофазно напрежение.Превключването се извършва на базата на традиционно решение, когато се използва входна машина, електромер и след това селективен RCD

Ясно е, че конструкциите на защитните устройства, които не използват външна захранваща верига, изглеждат по-надеждни от тези, които изискват източник на енергия за оперативна ефективност.

Тъй като диференциалният трансформатор всъщност е доминиращият елемент на дизайна, към тази част от RCD веригата се налагат специални изисквания.

Магнитното ядро ​​на DT трябва да има строга линейна характеристика на намагнитване.

Това е приблизително как протичат процесите вътре в магнитната сърцевина на селективен тип RCD и потокът от токове през съществуващите работни намотки. Чрез промяна на текущите индикатори на всяка линия се контролира коефициентът на утечка

Температурните свойства на магнитната сърцевина трябва да осигурят висококачествена работа в широк температурен диапазон. Следователно, за производството на този елемент се използва специален материал - аморфно желязо или подобен.

Други части от конструкцията на селективно RCD устройство са чувствителни магнитоелектрични релета - елементи с директно действие, често наричани прагови елементи.

В някои конструкции релетата се заменят с електроника, но принципът остава същият.

Нормален и авариен режим

При работа на RCD тип S, докато се установи наличието на ток на утечка (диференциален ток), проводниците, образуващи електрическа верига в магнитното поле на сърцевината, преминават еквивалентни номинални токове на натоварване.

Диаграма, ясно показваща вътрешните процеси на модул от селективен тип при работа на устройството в работен режим.Необходимото ниво на чувствителност се осигурява, като се настройва според тока на прекъсване

Тези токове, еднакви по големина, индуцират магнитни полета с многопосочно действие вътре в ядрото.

Общият им поток се оказва равен на нула, което обяснява липсата на ток във вторичната намотка на дизеловия генератор. Неговият нулев ток няма ефект върху прекъсващия чувствителен елемент. RCD остава включен.

В противен случай при нарушаване на описаната верига се нарушава и балансът на токовете. В резултат на това на вторичната намотка на DT се генерира ток с определена величина.

Веднага щом тази стойност надвиши праговата стойност на задействащия елемент на селективното защитно устройство, то ще заработи. Което ще активира изпълнителната блокираща система - прекъсване на силовите вериги на товара. RCD ще се изключи и ще прекъсне веригата на товара.

Традиционни области на приложение на устройството

Както беше отбелязано по-горе, тази модификация на защитните устройства не се използва за защита срещу директен контакт.

Най-често устройствата се използват като блокировки в случай на възможен пожар в електрическата инсталация или системните механизми.

Директният контакт с оборудване, особено домакинско, е често срещано явление. Въпреки това, в случай на теч на ток, такъв контакт е изпълнен със сериозни последствия. RCD тип S няма да предпази от директен контакт при условия на изтичане, но има други видове устройства за това

Същите тези RCD се използват като защитно оборудване срещу късо съединение в захранващите вериги на ценни скъпи инсталации/устройства/оборудване или в захранващите вериги на важни технологични системи.

Обичайна практика е да се въвеждат селективни устройства при изграждането на сложни каскадни електрически вериги, където всеки клон включва различен тип товар с различни токове.

Каскадно схемно решение за окабеляване на електрическа мрежа с използване на защитни модули от селективен тип. Една от често срещаните опции, използвани за електрифициране на жилищни сгради

С тази конфигурация на системата за електрическо разклоняване с помощта на селективни устройства се осигурява надеждна защита в отделни зони.

Освен това всеки отделен RCD в случай на авария осигурява възможност за бързо определяне на дефекта.

Схеми на свързване на RCD със селективно изключване

Всъщност схемните решения в този случай теоретично нямат особености, които да ги отличават от конструкцията на схеми с други видове устройства в групата.

Друг въпрос е в каква последователност трябва да включим, да речем, селективно прекъсване и прекъсване с директно докосване?

Типичен дизайн на устройството, който осигурява блокиране на захранването при утечка на ток и директен контакт. Настройката на тока на прекъсване обикновено е поне 30 mA

Ако разгледаме устройството за селективно изключване в една версия, тогава в този случай то е елемент от най-простата схема и е монтирано стандартно:

1. Първо се монтира прекъсвачът.
2. Следва RCD тип S.
3. След това товарната верига.

Междувременно защитата се използва по различни начини за използване на електрическите мрежи.

Например, необходимо е да се осигури висока надеждност на работата на трифазен електродвигател. Как да организираме защита чрез селективен тип RCD в този случай?

Друг вариант на дизайн е четириполюсно устройство, което е по-удобно по отношение на опциите за конфигурация на електрическото окабеляване. С този модул е ​​по-лесно да се манипулира окабеляването на заземителната шина

Тук е подходящо четириполюсно устройство, с помощта на което можете да организирате защитна верига срещу късо съединение (късо съединение) на намотките.

Връзката се осъществява и чрез междинна RCD вложка. Тоест машината се включва първо, второто число е селективна защита, третото е електрическият мотор.

Вариант за проектиране на верига с електрически двигател. Просто и доста ефективно решение за защита на двигателя от евентуално междуфазово късо съединение или късо съединение към рамката

Еднофазна верига за стандартни нужди, като осветление и електрозахранване, може да бъде конструирана съвсем просто с помощта на двуполюсно устройство и няколко прекъсвача.

Прекарват се монофазни канали към всяка отделна стая верижни прекъсвачи, които се захранват от фазата, идваща от защитното устройство.

Това, може да се каже, е класическо схемно решение, което се използва в повечето случаи от собственици на общински жилища, собственици на къщи и вили.

Класическа схемна версия с едно токово защитно прекъсващо устройство за свързване на няколко електрически вериги. Често срещано решение в стари къщи, където не е предвидено използването на глинен бар

Модерните жилищни проекти включват организиране на вериги със задължителното присъствие на заземяваща шина. Следователно такива решения се характеризират с незначителни промени / допълнения към електрическата схема.

По-специално, заземителният проводник (PE), който е същата неразделна част като нулевата шина, се превръща в допълнителен елемент на окабеляването.

Алтернативно схемно решение със същата секторна вариация на окабеляване и използване на същите устройства.Само в тази опция вече се използва заземителна шина. Този пример изглежда по-ефективен по отношение на защитата

В апартаменти, къщи и вили устройствата за селективна защита са задължително допълнение към електрическото табло на апартамента, когато жителите използват домакински уреди:

• пералня;
• съдомиялна;
• мощна електрическа печка (печка).

Освен това този тип устройство (селективно) действа като правило като втори защитен етап, докато на първия етап има RCD прекъсвания за директен директен контакт.

Тоест има групово свързване на устройства и това е наистина ефективна опция по отношение на безопасността на работа на битовите електрически мрежи.

Нюанси на свързване на модули тип S

Всъщност нюансите са същите като тези, които придружават процеса на свързване на стандартни защитни устройства.

Клемите на всяко устройство имат специфично предназначение (фаза, нула) и са съответно обозначени.

Клемни блокове на защитното устройство и символи за свързване на електрически линии. Показано е и обозначението на бутона за извършване на тестова операция за правилна работа на RCD.

По време на монтажа е недопустимо да се променят позициите на клемите по отношение на предназначението им спрямо силовите вериги.

Ако свържете нулева шина вместо фаза, има поне риск от повреда на самото устройство. Изключително трудно е да объркате две точки, но на практика това се случва.

Друг нюанс е настройката на модула към съществуващата електрическа верига по отношение на изключване на тока.

Ако дизайнът не включва опции за текуща настройка, трябва да изберете правилното устройство според неговите технически и експлоатационни характеристики.

И накрая, задължителен нюанс на връзката е тестване на устройството в режим на захранване на веригата на натоварване.

Тази функция е проста и изисква само едно действие - активиране на специален бутон, който е обозначен на кутията/в документацията като “Тест”.

Изводи и полезно видео по темата

Достъпно и разбираемо видео обяснение на селективността на защитното устройство:

Видеото демонстрира практиката на включване на група устройства и реалната работа на устройствата в аварийни ситуации:

Често можете да намерите аргументи относно лекотата на свързване на RCD към електрическата мрежа на частен дом. Заедно с разсъжденията, често се препоръчва да направите тази работа със собствените си ръце. Мотивът е известен – спестяване. Въпреки това пестенето на собствената ви безопасност не е най-добрият избор. Следователно такива действия за инсталиране на устройство за селективна защита винаги трябва да се извършват от професионален електротехник.

Имате ли опит с използването или свързването на селективни RCD и можете ли да допълните нашия материал с интересна информация по темата на статията? Моля, напишете вашите коментари и задайте въпроси в блока по-долу.