Het werkingsprincipe en de aardlekschakelaar (aardlekschakelaar)

Voor velen is het niet langer nieuws dat een modern huishoudelijk elektriciteitsnet noodzakelijkerwijs RCD-bescherming moet hebben. Voor degenen die nog niets weten over dergelijke beschermende elementen, laten we zeggen dat dit de basis is van menselijke veiligheid. Het apparaat helpt ook brand te voorkomen die wordt veroorzaakt door elektrische bedrading. Kennismaking met dit element van bescherming en automatisering is dan ook niet overbodig. Laten we in detail praten over het apparaat, waar is het structureel van gemaakt en wat is het werkingsprincipe van de RCD?

Hoe ontstaat de lekstroom?

Hieronder zullen we bekijken waarvoor een aardlekschakelaar nodig is, maar laten we eerst eens kijken wat een huidige lekkage is? De hele werking van het apparaat wordt geassocieerd met dit concept.

Met andere woorden, stroomlekkage wordt zijn stroom van de fasegeleider naar de grond genoemd langs een pad dat hiervoor ongewenst en volledig ongeoorloofd is. Dit kan de behuizing zijn van elektrische apparatuur of huishoudelijke apparaten, metalen fittingen of waterleidingen, vochtige gestuukte muren.

Lekstroom treedt op wanneer er isolatiefouten optreden, die om een ​​aantal redenen kunnen optreden:

• veroudering als gevolg van een lange levensduur;
• mechanische schade;

• thermisch effect in het geval dat elektrische apparatuur in overbelastingsmodus werkt.

Het gevaar van stroomlekkage is dat als de isolatie van de elektrische bedrading wordt verbroken bij de hierboven beschreven objecten (de behuizing van het apparaat, de waterleiding of de gepleisterde vochtige muur), er een potentiaal zal verschijnen. Als een persoon ze aanraakt, zal hij optreden als een geleider waardoor de stroom de grond in gaat. De omvang van deze stroom kan van dien aard zijn dat deze tot de dood de meest trieste gevolgen zal hebben.

Videodemonstratie van RCD-werking

Hoe weet u of uw huis lekstroom heeft? Het eerste teken van dit fenomeen is het nauwelijks waarneembare effect van elektriciteit, dat wil zeggen dat wanneer je iets aanraakt, je een beetje geëlektrocuteerd lijkt te worden. Meestal komt dit gevaarlijke fenomeen voor in badkamers. Om uzelf veiligheid in uw eigen appartement te garanderen, moet deze zijn uitgerust met beschermende elementen.

Hiervoor worden aardlekschakelaars gebruikt (ze worden ontcijferd als aardlekschakelaars) of differentiële machines.

Wat is de basis van het uitschakelen van aardlekschakelaars?

Het werkingsprincipe van de RCD is gebaseerd op de meetmethode. Aan de ingang en uitgang worden de metingen van de stromen die door de transformator stromen geregistreerd.

Als de ingangsstroomwaarde hoger is dan de uitgang, dan is er ergens in het circuit een stroomlek en is het beveiligingsapparaat uitgeschakeld. Als deze metingen hetzelfde zijn, zal de RCD niet trippen.

Laten we dit principe wat gedetailleerder uitleggen voor een tweedraads- en vierdraadssysteem. Een RCD in een enkelfasig netwerk werkt niet wanneer stromen van dezelfde grootte door de fase- en neutrale geleiders stromen. Voor een driefasig netwerk zijn dezelfde stroomaflezingen in de neutrale draad en de som van de stromen die door de faseaderen gaan vereist. In beide versies van het netwerk, wanneer er een verschil in stroomwaarden is, duidt dit op een isolatie-uitval. Dit betekent dat er een stroomlek door deze plek zal gaan en dat het reststroomapparaat zal werken.

Hierna kan de RCD niet worden ingeschakeld totdat de locatie van de schade is gevonden.

Laten we al dit theoretische werkingsprincipe van een aardlekschakelaar vertalen naar een praktisch voorbeeld. In het huiscentrale is een tweepolige aardlekschakelaar geïnstalleerd.Een tweekernige ingangskabel (fase en nul) wordt aangesloten op de bovenste klemmen. Een nul met een fase is verbonden met de onderste klemmen, die bijvoorbeeld naar een soort belasting gaan, naar een uitlaat die een boiler voor waterverwarming voedt.

Beschermende aarding van het ketellichaam wordt uitgevoerd met een draad die de RCD omzeilt.

Als het elektriciteitsnet zich in de normale modus bevindt, wordt de beweging van elektronen uitgevoerd langs de fasedraad van de ingangskabel naar het verwarmingselement van de ketel via de aardlekschakelaar. Ze gaan via de aardlekschakelaar weer terug naar de grond, maar al langs de neutrale draad.

De stromen die door het apparaat gaan, hebben dezelfde grootte, maar hun richting is tegengesteld (tegengesteld).

Stel een situatie voor waarbij de isolatie op het verwarmingselement beschadigd is. Nu komt de stroom door het water gedeeltelijk op het ketellichaam en gaat dan via de beschermende aardingsdraad de grond in. De rest van de stroom keert terug langs de neutrale draad door de RCD, alleen zal deze al minder zijn dan de inkomende juist door de huidige lekwaarde. Dit verschil wordt bepaald door de RCD en als het cijfer hoger is dan de trip-instelling, reageert het apparaat onmiddellijk op een open circuit.

Hetzelfde principe van bediening en bediening van een RCD, als een persoon een blote geleider of het lichaam van een huishoudelijk apparaat aanraakt, waarop een potentieel is verschenen. Een lekstroom treedt in zo'n situatie op door het menselijk lichaam, het apparaat detecteert dit direct en stopt de stroomtoevoer door uit te schakelen.

Ernstige verwondingen volgen niet, omdat de RCD vrijwel direct reageert.

Structurele prestaties

Het ontwerp van de RCD helpt ons erachter te komen hoe deze reageert op de huidige lekkage. De belangrijkste werkeenheden van de RCD zijn:

• Differentiële stroomtransformator.
• Het mechanisme waardoor een elektrisch circuit breekt.
• Elektromagnetisch relais.
• Knooppunt controleren.

De tegenovergestelde wikkelingen zijn verbonden met de transformator - fase en nul. Wanneer het netwerk in normale modus werkt, dragen deze geleiders in de transformatorkern bij aan de inductie van magnetische fluxen, die tegengestelde richtingen hebben ten opzichte van elkaar. Door de tegengestelde richting is de totale magnetische flux gelijk aan nul.

Het apparaat en het werkingsprincipe van de RCD worden duidelijk weergegeven in de volgende video:

Een elektromagnetisch relais is aangesloten op de secundaire transformatorwikkeling, onder normale bedrijfsomstandigheden is het in rust. Er is een lekstroom opgetreden en het beeld verandert onmiddellijk. Nu beginnen verschillende stroomwaarden door de fase- en neutrale geleiders te gaan. Dienovereenkomstig zullen er niet langer gelijke magnetische fluxen op de transformatorkern zijn (ze zullen zowel in grootte als richting verschillen).

Er verschijnt een stroom in de secundaire wikkeling en wanneer de waarde de ingestelde waarde bereikt, werkt een elektromagnetisch relais. De verbinding wordt gemaakt in combinatie met het ontgrendelingsmechanisme, het zal onmiddellijk reageren en het circuit breken.

Een gewone weerstand dient als testeenheid (een soort belasting, waarvan de aansluiting tot stand komt, waarbij de transformator wordt omzeild). Met dit mechanisme wordt een lekstroom gesimuleerd en de bedrijfsstatus van het apparaat gecontroleerd. Hoe werkt deze controle?

Er is een speciale knop "TEST" op de RCD. Het belangrijkste doel is om stroom van de fasedraad naar de testweerstand en vervolgens naar de neutrale geleider te leveren, waarbij de transformator wordt omzeild. Vanwege de weerstand zal de stroom aan de invoer en uitvoer anders zijn en zal de gecreëerde onbalans het uitschakelmechanisme activeren. Als de aardlekschakelaar niet is uitgeschakeld tijdens de controle, moet u de installatie ervan afbreken.

Het interne ontwerp van verschillende RCD-fabrikanten kan verschillen, maar het algemene werkingsprincipe blijft ongewijzigd.

Alle apparaten verschillen in het werkingsprincipe. Ze zijn van elektronische en elektromechanische aard.Elektronische aardlekschakelaars onderscheiden zich door een complex circuit, ze hebben extra stroom nodig voor gebruik. Elektromechanische apparaten hebben geen externe spanning nodig.

Hoe wordt de RCD aangegeven in het diagram?

Voor aangesloten aardlekschakelaars zijn er twee algemeen aanvaarde symbolen in de diagrammen.

Ondanks de structurele complexiteit hebben we geprobeerd de aanduiding van het apparaat zo eenvoudig mogelijk te maken. Er is niets overbodig, alleen de volgende elementen:

1. Een differentiële stroomtransformator die schematisch wordt weergegeven als een afgeplatte ring.
2. Polen (twee voor een enkelfasig netwerk, vier voor een driefasig netwerk).
3. Schakelaar werkt op verbreekcontacten.

Bovendien zijn het de palen die twee soorten aanduiding hebben:

• Soms worden ze in rechte verticale lijnen getekend, afhankelijk van het aantal (twee of vier).
• In andere gevallen wordt om redenen van compactheid één verticale rechte lijn getrokken en wordt het aantal polen erop aangebracht in de vorm van kleine schuine lijnen.

Basisprestatiekenmerken van aardlekschakelaars

Om het apparaat op het juiste moment te laten werken, moet het correct worden geselecteerd op basis van de prestatiekenmerken en moet het worden aangesloten.

• De belangrijkste parameter is de waarde van de nominale stroom. Dit is de maximale stroom die dit apparaat kan weerstaan ​​tijdens een lange gebruiksperiode, terwijl het in werkende staat blijft en zijn beschermende eigenschappen behoudt. U vindt dit nummer op het voorpaneel van het apparaat, het moet overeenkomen met een van de metingen in de standaardrij - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Deze RCD-parameter is afhankelijk van de belasting van de beveiligde lijn en de doorsnede van de geleiders.

Het RCD-aansluitschema zorgt voor de gezamenlijke installatie van dit apparaat met stroomonderbrekers.

Het is belangrijk om dit te onthouden, omdat de RCD alleen beschermt tegen stroomlekken en de machine zal reageren op het loskoppelen van het circuit in de modus van kortsluiting en overbelasting.

De video laat zien of het mogelijk is om een ​​aardlekschakelaar aan te sluiten als er geen aarding is in het appartement:

Volgens de nominale stroom moet de aardlekschakelaar worden geselecteerd in een orde van grootte hoger dan het automatische apparaat dat er per paar in is geïnstalleerd.

• Een andere belangrijke parameter is de nominale reststroom. Dit is de vereiste waarde van de huidige lekkage om de RCD uit te schakelen. Differentiaalstromen hebben ook een standaardbereik, de waarden daarin zijn genormaliseerd in milliampère - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Maar op de RCD wordt dit cijfer aangegeven in ampère - respectievelijk 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Deze parameter vindt u ook op de apparaatbehuizing.

Om mensen op de aardlekschakelaar te beschermen, moet de lekstroominstelling van 30 mA worden ingesteld, omdat hogere waarden tot letsel, elektrisch letsel en zelfs de dood leiden. Aangezien de gevaarlijkste omgeving in vochtige ruimtes wordt beschouwd, wordt op de RCD's die ze beschermen een instelling van 10 mA geselecteerd.

We hopen dat u, door het hoofddoel van de RCD en het principe van de werking ervan te begrijpen, dit belangrijke beschermingselement niet zult negeren en uw leven veilig zult maken.