Jak wybrać i poprawnie podłączyć RCD

Treść artykułu

• Zasada działania RCD
• Rodzaje RCD
• Z natury prądu upływu
• Uruchamiając technologię
• Według szybkości odpowiedzi (opóźnienie)
• Według liczby biegunów
• Prąd upływu
• Prąd roboczy
• Instalacja i podłączenie RCD
• Sprawdzanie RCD

W tym artykule rozważymy cel i zasadę działania RCD. Zastanówmy się, czym różnią się urządzenia różnych typów, ustalimy, w jakich warunkach są używane. Porozmawiajmy osobno o podłączaniu tych urządzeń ochronnych..

RCD to urządzenie przełączające (wyłączające), które gdy prąd różnicowy (prąd upływowy) osiągnie i przekroczy ustawioną wartość, otwiera styki i odłącza sieć lub jej odcinek od zasilania. Ten produkt ma kilka nazw: „wyłącznik różnicowoprądowy”, „wyłącznik różnicowoprądowy”, „wyłącznik ochronny”. Tak czy inaczej, ale setki milionów RCD używanych na świecie wykonują dwa zadania – chronią osobę przed porażeniem prądem elektrycznym podczas bezpośredniego i pośredniego kontaktu oraz zapobiegają zapaleniu się przewodów przez pożar. W wielu krajach rozwiniętych stosowanie przełączników różnicowych jest obowiązkowe.

Wyłączniki różnicowoprądowe służą do neutralizacji prądów w przypadku wszelkiego rodzaju uszkodzeń instalacji elektrycznych. Mimo, że jest to tylko część kompleksowych działań, w niektórych przypadkach RCD pozostaje jedynym środkiem ochrony, np. Przy: obniżaniu poziomu izolacji, przerywaniu neutralnego przewodu ochronnego lub przy niskich wartościach prądu zwarciowego. Tak więc bezpieczniki (wyłączniki) przerywają obwód przy wartościach prądu (zwarcia lub przetężenia), które są kilkakrotnie wyższe niż próg krytyczny dla osoby, przy której występuje awaria mięśnia sercowego, podczas gdy RCD są wyzwalane w milisekundach i reagują nawet na najmniejszy prąd.

Dotknięcie elementów pod napięciem w panelu elektrycznym lub obudów urządzeń elektrycznych, które są pod napięciem, może być śmiertelne, na przykład, jeśli izolacja jest uszkodzona, zawsze istnieje ryzyko uszkodzenia osłon ukrytych kabli za pomocą narzędzia. Człowiek odczuwa już prąd 5 mA, przy 10 mA mięśnie kurczą się i ustawia się próg „nie puszczania”, 30 mA powoduje niewydolność oddechową, 50 mA powoduje zaburzenia rytmu serca, 100 mA jest możliwym skutkiem śmiertelnym. Dlatego zgodnie ze standardami amerykańskimi RCD przeznaczony do ochrony ludzi powinien działać przy prądach 4-5 mA, w Europie – 10 mA. W Rosji nie ma ścisłych norm – wyłączniki różnicowoprądowe, zgodnie z wymaganiami państwowymi, muszą być stosowane w konstrukcjach metalowych lub budynkach z metalową ramą. Jednak po publikacji siódmej edycji UEP stosunek do ZWW w naszym kraju zmienił się diametralnie na lepsze.

Należy zauważyć, że wyłącznik różnicowoprądowy nie może zastąpić wyłączników zabezpieczających okablowanie, ponieważ „nie zauważa” usterek, którym nie towarzyszą prądy upływowe, na przykład w przypadku zwarcia między linią a przewodem neutralnym.

Zasada działania RCD

Działanie dowolnego RCD opiera się na monitorowaniu równowagi prądów między przewodami, które zawiera. Możliwe różnice prądu są wykrywane i porównywane z określonymi wartościami. Naruszenie równowagi jest wskazaniem do zadziałania części wykonawczej (wyłącznika).

Główną jednostką „śledzącą” RCD jest transformator różnicowy z trzema uzwojeniami rdzenia ferromagnetycznego: wlotowym, wylotowym i sterującym. Prąd przepływający przez urządzenie (od przewodu fazowego prowadzącego do zasilania odbiornika do przewodu neutralnego wychodzącego od konsumenta) wzbudza strumienie magnetyczne o przeciwnych biegunach na uzwojeniach. Jeśli urządzenia gospodarstwa domowego, akcesoria okablowania są sprawne, okablowanie w chronionym obszarze nie jest uszkodzone i nie ma wycieków do ziemi, to suma prądów wynosi zero. Jeśli na przykład osoba stojąca na mokrej podłodze dotknie gołego drutu, wówczas część prądu przepłynie przez jego ciało do ziemi, suma przepływów w urządzeniu będzie większa od zera (prąd płynie do RCD więcej niż go opuszcza). Pojawienie się dodatniej sumy prądów oznacza, że ​​prąd przepływa również przez RCD, to znaczy występuje wyciek, uszkodzenie w obwodzie. W takim przypadku równowaga w uzwojeniu sterującym transformatora zostaje zakłócona, powstaje siła, która jest przenoszona do przekaźnika EMF, przerywając kontakt między linią a przewodem neutralnym. Tracker wykrywa siłę elektromotoryczną, która staje się sygnałem do wyłączenia elektromagnesu (siłownika) trzymającego styki – obwód zostaje otwarty.

Rodzaje RCD

Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) mogą różnić się wieloma cechami, od sposobu ich instalacji do ich ogólnego przeznaczenia. Klasyfikacja obejmuje setki typów RCD z własnymi cechami. Proponujemy rozważenie głównych, aby wybrać odpowiednie urządzenie, które będzie działać poprawnie w określonych warunkach..

Z natury prądu upływu

Zgodnie z tym kryterium wyłączniki różnicowoprądowe dzielą się na urządzenia typu AC, A i B. Urządzenia AC przerywają obwód w przypadku wycieków prądu przemiennego, jeśli narastają one nagle lub płynnie. Te wyłączniki RCD są niedrogie, są najbardziej powszechne i są uważane za akceptowalne w większości warunków pracy..

RCD typu A są wyzwalane nie tylko prądem przemiennym, ale także pulsującym prądem stałym, który nagle wzrasta lub rośnie płynnie. Takie urządzenia są bardziej preferowane w pomieszczeniach mieszkalnych, ponieważ niektóre urządzenia gospodarstwa domowego są właśnie źródłem stałego pulsującego prądu, na przykład komputery, ściemniacze, telewizory, niektóre pralki (wszystko z zasilaczami półprzewodnikowymi). Nawiasem mówiąc, instrukcje dla niektórych z tych konsumentów wskazują, że muszą być podłączone tylko przez RCD typu A.Te urządzenia ochronne są znacznie droższe niż klasa AC.

Typ B służy do prądu stałego, przemiennego i wyprostowanego, głównie takie RCD są stosowane w obiektach przemysłowych.

Uruchamiając technologię

W zależności od zasady, na której obwód jest uszkodzony, rozróżnia się RCD:

• elektroniczny
• elektromechaniczny

Elektromechaniczne zabezpieczenia różnicowe nie wymagają pełnego zasilania z sieci. Są one wyzwalane jedynie przez prąd upływowy, który napędza precyzyjny mechaniczny siłownik. Urządzenia te są stosunkowo drogie, niewielu producentów je produkuje, ale są uważane za najbardziej niezawodne, ponieważ działają w każdych warunkach i nie są zależne od parametrów mocy..

Elektroniczne wyłączniki różnicowoprądowe są kilkakrotnie tańsze niż elektromechaniczne, więc stanowią lwią część naszego rynku. Do działania tych urządzeń potrzebne jest zewnętrzne zasilanie, które wzmacniaczem „ożywia” jego elektronikę. Główny problem polega na tym, że przy spadkach napięcia w sieci wydajność elektronicznego RCD (istnieje zależność momentu wyzwalającego) jest zauważalnie zmniejszona. Ponadto zawsze istnieje niebezpieczeństwo, że bezpośredni lub pośredni kontakt z elementem będącym pod napięciem (drutem, końcówką lub obudową urządzenia) nastąpi, gdy przewód neutralny zostanie uszkodzony, a zatem RCD nie zostanie zasilony i nie będzie działać. Elektroniczne wyłączniki RCD nie chronią przed wszystkimi zagrożeniami, ale przed większością, więc jeśli chcesz zaoszczędzić pieniądze, jest to również dobra opcja. Warto również nie wydawać pieniędzy na urządzenie elektromechaniczne, jeśli wewnętrzna sieć zawiera zasilacz awaryjny lub stabilizator napięcia.

Według szybkości odpowiedzi (opóźnienie)

Litera S oznacza RCD, które działają z ustawionym opóźnieniem do 0,5 sekundy – „selektywne”. Tego typu urządzenie pozwala na tworzenie wielopoziomowych „kaskadowych” układów zabezpieczeń z kilkoma chronionymi obwodami. Każdy awaryjny odcinek sieci, w zależności od zadań i realizacji schematu, zostanie odłączony osobno, pozostanie natomiast zasilanie ogólne pomieszczenia. RCD z indeksem G również mają opóźnienie, ale jest ono znacznie mniejsze.

1 – kabel doprowadzający; 2 – maszyna wprowadzająca; 3 – licznik; 4 – RCD typu S; 5 – maszyny; 6 – autobus zerowy; 7 i 8 – RCD typu AC; 9 – trójżyłowe okablowanie elektryczne; 10 – szyna uziemiająca

Selektywne wyłączniki RCD są zwykle instalowane na górze kaskady, dlatego w przypadku wycieków najpierw uruchamiają się urządzenia nieselektywne, bez odłączania zasilania wszystkich obwodów, które są chronione.

Wysokiej jakości nowoczesne nieselektywne wyłączniki RCD działają w mniej niż 0,1 sekundy.

Według liczby biegunów

W przypadku sieci trójfazowej stosuje się wyłączniki RCD z czterema biegunami. Chronią kilka sieci jednofazowych lub oddzielnych odbiorników trójfazowych (silnik elektryczny, płyta grzewcza …). W połączeniu z tego typu RCD powinno działać czterobiegunowe urządzenie automatyczne.

W przypadku jednofazowej sieci lokali mieszkalnych zwykle stosuje się urządzenia z dwoma biegunami (liniowym i neutralnym).

Prąd upływu

Prąd upływu (znamionowy prąd różnicowy lub „wartość zadana”) w określonych warunkach pracy jest jednym z głównych parametrów charakteryzujących cechy funkcjonalne wyłącznika różnicowoprądowego. Barierą graniczną do klasyfikacji jest prąd 30 mA. Uważa się, że RCD, które działają w niższych punktach upływu, chronią osobę przed porażeniem prądem elektrycznym. Urządzenia, których prąd roboczy jest wyższy niż 30 mA, są uważane za gaśnicze, ponieważ można do nich podłączyć dość duże obciążenie, ale prądy różnicowe, na które pozwalają, są niebezpieczne dla ludzi. Czasami wyłączniki RCD 30 mA są uważane za uniwersalne, są najbardziej powszechne.

Ognioodporne wyłączniki różnicowoprądowe są pierwszym stopniem ochrony znajdującym się w rozdzielnicy, są zwykle instalowane w całej sieci wewnętrznej, ale mogą być również stosowane do ochrony indywidualnych, ciężkich i niebezpiecznych odbiorców przed zapłonem (na przykład nagrzewnica z otwartą cewką). Prąd upływu wyłączników RCD przeciwpożarowych jest zwykle pobierany przy 100-300 mA, czasami urządzenia 500 mA są również używane jako urządzenia przeciwpożarowe. Wyłączniki różnicowoprądowe o niższym prądzie nie mogą działać normalnie w tych położeniach, ponieważ pojawiają się fałszywe alarmy z powodu przekroczenia dopuszczalnych obciążeń.

Wyłączniki różnicowoprądowe o prądzie upływu 10 mA są zwykle stosowane w drugim lub trzecim stopniu ochrony, służą albo do podłączenia elementów oświetleniowych, albo do pojedynczych urządzeń elektrycznych, które znajdują się w obszarach niebezpiecznych, na przykład w łazience, prysznicu, basenie … Jednak kocioł lub pralka moc przez nie najprawdopodobniej się nie powiedzie, ponieważ obciążenie pracą będzie ograniczone do 1,8 kilowata.

Zwróć uwagę, że prąd znamionowy pokazuje tylko dolną granicę wyzwalania, więc RCD 30 mA nie rozłączy obwodu z upływem 25 mA, ale wyłączy się przy każdym prądzie przekraczającym próg 30 mA.

Przy jakim prądzie upływu konieczne jest zastosowanie RCD w konkretnym przypadku? Najpierw określa się prąd upływu obwodu lub urządzenia, można tego dokonać poprzez pomiar lub zgodnie z obowiązującymi przepisami. Zgodnie z SP 31-110-2003 prąd upływu urządzenia jest równy 0,4 mA na każdy 1 A jego mocy. To również dodaje 10 μA na każdy metr przewodu fazowego. Na przykład w przypadku urządzenia elektrycznego o mocy 16 A, zasilanego dwudziestometrowym przewodem, spodziewany prąd upływu powinien wynosić 4,2 mA. Teraz możesz odebrać wyłącznik różnicowoprądowy, ale robi się to tak, aby prąd upływowy urządzenia nie przekraczał 33% prądu roboczego wyłącznika różnicowoprądowego. W naszym przypadku jest to 12,6 mA. Urządzenie 10-amperowe nie jest już odpowiednie, co oznacza, że ​​konieczne jest zasilanie RCD prądem wyzwalającym 16 mA.

Prąd roboczy

Prąd roboczy RCD (lub maksymalne dopuszczalne obciążenie) określa, ile i jaką moc odbiorniki mogą być zasilane przez to urządzenie. Ta charakterystyka pokazuje prąd, który może przepływać przez RCD przez długi czas, nie niszcząc go..

Obliczenie wymaganego RCD odbywa się na podstawie cech podłączonych do niego konsumentów. W sieciach elektrycznych lokali mieszkalnych często stosuje się RCD małej mocy o prądzie roboczym 10 A. Zabezpieczenia różnicowe o dopuszczalnym obciążeniu 16–32 A są uważane za średniej mocy. Urządzenia dla 40 A i więcej nazywane są potężnymi.

Warto zauważyć, że w praktyce istnieje wyraźny związek między prądem wyłączenia a prądem roboczym. Producenci produkują wyłączniki RCD, w których im wyższy jeden wskaźnik, tym wyższy drugi..

Obliczenie wymaganego prądu roboczego RCD nie jest trudne, w każdym przypadku musi być równy lub przekraczający moc znamionową wyłącznika chronionego obwodu.

Jeśli to możliwe, regulacja znamionowego prądu upływu RCD jest następująca:

• nieuregulowane
• regulowany (płynna regulacja, regulacja skokowa)

Dzięki obecności zabezpieczenia przeciwzwarciowego istnieje RCD:

• z zabezpieczeniem nadprądowym (wyłączniki różnicowe)
• z zabezpieczeniem przed przegrzaniem
• bez zabezpieczenia nadprądowego

Zgodnie z metodą instalacji RCD dzieli się na:

• stacjonarne w postaci automatu montowanego na szynie w panelu montażowym;
• przenośny – montowany na przedłużaczu lub w przerwie w przewodzie zasilającym;
• RCD w gniazdku (szeroko stosowane w USA).

Instalacja i podłączenie RCD

Ponadto porozmawiamy tylko o urządzeniach ochronnych zainstalowanych w tarczy, ponieważ w naszym kraju są one najbardziej aktywnie używane.

W sieci domowej zwykle stosuje się dwubiegunowe wyłączniki RCD, które zajmują dwa miejsca (36 mm) na szynie din. Znajdują się zwykle w pobliżu linii chronionych obwodów, z wyjątkiem urządzeń przeciwpożarowych o prądzie wyłączania 100-500 A, które są instalowane w pobliżu maszyny wejściowej. Wyłączniki różnicowoprądowe mogą być również zlokalizowane w zespołowych ASU budynków mieszkalnych i panelach podłogowych prywatnego domu.

Jeżeli okablowanie jest podzielone na grupy, zaleca się zainstalowanie jednego RCD na wejściu i kilku urządzeń w różnych grupach, zapewniając jednocześnie ich selektywność – odłączanie kaskadowe. Aby to zrobić, RCD o niższym prądzie wyzwalającym lub wyższej prędkości wyzwalania jest instalowany na każdym kolejnym poziomie poniżej.

RCD jest podłączony zgodnie z wcześniej opracowanym schematem ochrony przed prądem upływowym. System zabezpieczeń jest projektowany w zależności od funkcji pełnionych przez urządzenie oraz specyfiki sieci. Poniżej znajduje się prosty obwód do podłączenia RCD do instalacji elektrycznej z uziemieniem, można go wykorzystać do ochrony pojedynczych obwodów w wielopoziomowych układach kaskadowych:

1 – kabel doprowadzający; 2 – maszyna wprowadzająca; 3 – licznik; 4 – RCD; 5 – maszyny; 6 – autobus zerowy; 7 – trójżyłowe okablowanie elektryczne; 8 – szyna uziemiająca; 9 – przewód uziemiający

Jak widać, nie ma nic skomplikowanego, zwróćmy uwagę na kilka punktów:

1. W celu poprawnego działania RCD w chronionych obwodach nie może występować styk roboczy przewodu neutralnego z elementami uziemionymi lub ochronnym przewodem PE. Dla każdego z nich w osłonie zastosowano własną magistralę (GOST R 50571.3-94).
2. Przewód uziemiający „nie uczestniczy” w podłączaniu RCD.
3. Zasilanie RCD jest podłączone do górnych zacisków. Złącza dla wejścia fazowego RCD są zwykle oznaczone jako „1”, dla wyjścia – „2”.
4. Przewód zerowy zasilania (zero, przewód z niebieską izolacją) należy podłączyć do złącza oznaczonego „N”. Tę zasadę należy przestrzegać w przypadku wyłączników różnicowoprądowych dowolnej marki, kategorii i przeznaczenia..
5. Najważniejszy punkt! Znamionowy prąd roboczy RCD musi być taki sam lub większy niż prąd roboczy wyłączników. Tylko wtedy maszyny będą w stanie chronić drogie wyłączniki RCD przed przeciążeniem..
6. Zainstalowany RCD należy sprawdzić pod kątem działania.

Sprawdzanie RCD

Po przełączeniu wszystkich obwodów sieć wewnętrzna musi zostać zasilona. Jeśli wyłączniki automatyczne lub wyłączniki różnicowoprądowe nie zadziałały, nie ma zwarcia, a przewód neutralny nie styka się z masą.

Następnie należy nacisnąć przycisk „TEST” lub „T” znajdujący się na panelu przednim urządzenia. W ten sposób na siłę symulujemy wystąpienie prądu upływu. Sprawny RCD powinien natychmiast zadziałać i odciąć zasilanie chronionego obszaru. Jeśli tak się nie stanie, to w nagłym przypadku urządzenie nie pomoże poradzić sobie z problemem..

Ostatni etap kontroli można uznać za dostarczenie obciążenia do RCD. Konieczne jest włączanie po kolei wszystkich urządzeń, które będą działać w danym obwodzie i sieci jako całości. W przypadku ewentualnych usterek konieczne jest dokonanie zmian w obwodzie ochronnym lub zmiana wartości znamionowych wyłączników różnicowoprądowych.

Wyłączniki różnicowoprądowe to nie jedyny sposób ochrony osoby przed porażeniem prądem i przeciążeniami sieci, które mogą prowadzić do pożaru. Ale często to właśnie te urządzenia ratują życie i zapewniają bezpieczeństwo mienia obywateli..

Powiązane Wpisy:

1. Podłączanie maszyn na desce rozdzielczej: jak prawidłowo podłączyć RCD Treść artykułu Rodzaje RCD Przewody neutralne i ochronne Dobór parametrów nominalnych Połączenie jednofazowe i trójfazowe Prawidłowe okablowanie Sprawdzanie i rozwiązywanie problemów Fałszywe wyłączanie wyłączników różnicowoprądowych jest zwykle wynikiem błędów okablowania. Istnieje...
2. Jak samodzielnie zainstalować RCD Treść artykułu Najpierw pytania Jeden RCD dla całego mieszkania lub oddzielny RCD dla każdego niebezpiecznego pomieszczenia? Czy można ułożyć dodatkowy drut? Wybór miejsca do zainstalowania tablicy mieszkaniowej Którą tarczę wybrać Ile...
3. Powoduje wyłączenie RCD lub automatycznej maszyny, gdy pralka jest włączona Treść artykułu Czy połączenie jest prawidłowe Systematyczna reakcja Czy zabezpieczenia są nienaruszone? Wyciek przez mokre styki i izolację Problemy z elementami grzejnymi Co zrobić, jeśli RCD zostanie wyzwolony na desce rozdzielczej,...
4. Rodzaje przełączników serii: RCD, styczniki, impulsy Treść artykułu Przełącznik partii Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD) Wyłącznik automatyczny, znany również jako torba. Automat różnicowy (pakowacz) Stycznik Jednym z najważniejszych urządzeń elektrycznych są wyłączniki. Woreczki lub wyłączniki są potrzebne, aby chronić...