Принципът на работа и устройството RCD (устройство за остатъчен ток)

За мнозина вече не е новина, че модерната домакинска електрическа мрежа задължително трябва да има RCD защита. За тези, които все още не знаят нищо за подобни защитни елементи, нека кажем, че това е в основата на човешката сигурност. Устройството помага и за предотвратяване на пожари, причинени от електрическо окабеляване. Следователно запознаването с този елемент на защита и автоматизация няма да бъде излишно. Нека да поговорим подробно за устройството, от какво е направено структурно и какъв е принципът на работа на RCD?

Как протича токът на теч?

По-долу ще разгледаме за какво е нужен RCD, но първо, нека разберем какво е текущ теч? Цялата работа на устройството е свързана с тази концепция.

С прости думи, изтичането на ток се нарича неговото протичане от фазовия проводник към земята по път, който е нежелан и напълно неразрешен за това. Това може да бъде тялото на електрическо оборудване или домакински уреди, метални фитинги или водопроводи, влажни измазани стени.

Ток на изтичане възниква, когато възникнат неизправности в изолацията, които могат да възникнат поради редица причини:

• стареене в резултат на дълъг експлоатационен живот;
• механични повреди;

• топлинен ефект в случай, когато електрическото оборудване работи в режим на претоварване.

Опасността от изтичане на ток е, че ако изолацията на електрическото окабеляване се наруши на описаните по-горе обекти (тялото на устройството, водопровода или измазаната влажна стена), ще се появи потенциал. Ако човек ги докосне, той ще играе ролята на проводник, през който токът ще влезе в земята. Големината на този ток може да бъде такава, че да доведе до най-тъжните последици, включително до смъртта.

Видео демонстрация на работа на RCD

Как можете да разберете дали в дома ви има ток за изтичане? Първият признак на това явление ще бъде едва забележимият ефект на електричеството, тоест когато докоснете нещо, сякаш сте леко на ток. Най-често това опасно явление се среща в бани. За да си гарантирате безопасността в собствения си апартамент, той трябва да бъде оборудван със защитни елементи.

За тази цел се използват RCD (те се дешифрират като устройства с остатъчен ток) или диференциални машини.

Каква е основата на задействане на RCD?

Принципът на работа на RCD се основава на метода на измерване. На входа и изхода се записват показанията на токовете, преминаващи през трансформатора.

Ако отчитането на входния ток е по-високо от изходното, тогава някъде във веригата има теч на ток и защитното устройство е деактивирано. Ако тези показания са едни и същи, RCD няма да се изключи.

Нека обясним този принцип малко по-подробно за двупроводна и четирипроводна система. RCD в еднофазна мрежа не работи, когато токове със същата величина текат през фазовите и неутралните проводници. За трифазна мрежа са необходими едни и същи показания на тока в неутралния проводник и сумата от токовете, преминаващи през фазовите вени. И в двете версии на мрежата, когато има разлика в текущите стойности, това показва разбивка на изолацията. Това означава, че през това място ще премине текущ теч и устройството за остатъчен ток ще работи.

След това RCD не може да бъде включен, докато не се намери мястото на повредата.

Нека да преведем целия този теоретичен принцип на работа на RCD в практически пример. Устройство за остатъчен ток с два полюса е монтирано в разпределителното табло за дома.Входният двужилен кабел (фаза и нула) е свързан към горните му клеми. Нула с фаза е свързана към долните клеми, отивайки на някакъв вид товар, например към изход, който захранва бойлер за водно отопление.

Защитно заземяване на тялото на котела се извършва с жица, заобикаляща RCD.

Ако електрическата мрежа е в нормален режим, тогава движението на електрони се извършва по фазовия проводник от входния кабел до нагревателния елемент на котела през RCD. Те се придвижват отново към земята през RCD, но вече по неутралната жица.

Токовете, преминаващи през устройството, имат същата величина, но посоката им е обратна (противоположна).

Да предположим ситуация, когато изолацията на нагревателния елемент е повредена. Сега токът през водата ще бъде частично върху тялото на котела и след това ще отиде в земята през защитния заземяващ проводник. Останалата част от тока ще се върне през неутралния проводник през RCD, само че той ще бъде по-малък от входящия точно от текущото отчитане на течовете. Тази разлика се определя от RCD и ако цифрата е по-висока от настройката на изключване, устройството веднага реагира на отворена верига.

Същият принцип на работа и работа на RCD, ако човек докосне гол проводник или тялото на домакински уред, върху който се е появил потенциал. Ток на изтичане в такава ситуация възниква през човешкото тяло, устройството моментално открива това и спира доставката на електричество чрез изключване.

Сериозни наранявания няма да последват, защото RCD реагира почти моментално.

Структурно изпълнение

Дизайнът на RCD ще ни помогне да разберем как реагира на текущия теч. Основните работни звена на RCD са:

• Диференциален токов трансформатор.
• Механизмът, чрез който електрическата верига се прекъсва.
• Електромагнитно реле
• Проверка на възел.

Противоположните намотки са свързани към трансформатора - фаза и нула. Когато мрежата работи в нормален режим, тези проводници в трансформаторното ядро ​​допринасят за индуцирането на магнитни потоци, които имат противоположни посоки един спрямо друг. Поради обратната посока общият магнитен поток е нула.

Устройството и принципът на работа на RCD са ясно видими в следното видео:

Във вторичната намотка на трансформатора е свързано електромагнитно реле, което при нормални работни условия е в покой. Има текущ теч и картината се променя веднага. Сега различни токови стойности започват да преминават през фазовите и неутралните проводници. Съответно няма да има еднакви магнитни потоци върху трансформаторната сърцевина (те ще бъдат различни както по величина, така и по посока).

Във вторичната намотка ще се появи ток и когато стойността му достигне зададената стойност, електромагнитното реле ще работи. Връзката му е направена във връзка с механизма за освобождаване, той незабавно ще реагира и ще прекъсне веригата.

Обикновено съпротивление служи като изпитвателна единица (някакъв вид товар, чието свързване се прави, заобикаляйки трансформатора). С този механизъм се симулира ток на изтичане и се проверява работното състояние на устройството. Как работи тази проверка?

На RCD има специален бутон "TEST". Основната му цел е да подава ток от фазовия проводник към изпитвателното съпротивление и след това към неутралния проводник, заобикаляйки трансформатора. Поради съпротивлението токът на входа и на изхода ще бъде различен, а създаденият дисбаланс ще задейства механизма за изключване. Ако RCD не се е изключил по време на проверката, тогава ще трябва да изоставите неговата инсталация.

Вътрешният дизайн на различните производители на RCD може да се различава, но общият принцип на работа остава непроменен.

Всички устройства се различават по принципа на работа. Те са от електронен и електромеханичен тип.Електронните RCD се отличават със сложна схема, те се нуждаят от допълнително захранване за работа. Електромеханичните устройства не се нуждаят от външно напрежение.

Как се показва RCD на диаграмата?

За свързани RCD, в диаграмите има два общоприети символа.

Въпреки структурната сложност, ние се опитахме да направим обозначаването на устройството възможно най-просто. Няма нищо излишно, само следните елементи:

1. Диференциален токов трансформатор, който схематично е изобразен като сплескан пръстен.
2. Полюси (два за еднофазна мрежа, четири за трифазна мрежа).
3. Превключете действащ при разкъсване на контактите.

Освен това полюсите имат два типа обозначение:

• Понякога те се рисуват в прави вертикални линии, в зависимост от броя (два или четири).
• В други случаи, поради компактност, се очертава една вертикална права линия и броят на полюсите се прилага към нея под формата на малки коси линии.

Основни характеристики на RCD

За да може устройството да работи в точното време, е необходимо да го изберете правилно според характеристиките му и да го свържете.

• Основният параметър е стойността на номиналния ток. Това е максималният ток, който това устройство може да издържи през дълъг работен период, като същевременно остава в работно състояние и запазва защитните си характеристики. Този номер ще намерите на предния панел на устройството, той трябва да съответства на едно от показанията в стандартния ред - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Този параметър RCD зависи от натоварването на защитената линия и напречното сечение на проводниците.

Схемата за свързване на RCD осигурява съвместната инсталация на това устройство с прекъсвачи.

Важно е да запомните това, защото RCD защитава само от течове на ток и машината ще реагира на прекъсване на веригата в режим на късо съединение и претоварване.

Видеото показва дали е възможно да свържете RCD, ако няма заземяване в апартамента:

Според номиналния ток RCD трябва да бъде избран с порядък по-голям от автоматичното устройство, инсталирано с него в двойка.

• Друг важен параметър е номиналният остатъчен ток. Това е необходимата стойност на текущия теч, за да деактивирате RCD. Диференциалните токове също имат стандартен диапазон, стойностите в него се нормализират в милиампери - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Но на RCD тази цифра е посочена в ампери - съответно 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Този параметър ще намерите и в кутията на устройството.

За да се защитят хората на RCD, е необходимо да се зададе настройката на тока на теч от 30 mA, защото стойностите, които са по-високи, ще доведат до наранявания, електрически наранявания и дори до смърт. Тъй като най-опасната среда се смята във влажни помещения, тогава на RCDs, които ги защитават, се избира настройка от 10 mA.

Надяваме се, че разбирайки основната цел на RCD и принципа на неговото действие, няма да пренебрегнете този важен елемент на защита и ще направите живота си безопасен.