Ako vybrať a správne pripojiť disk RCD

Obsah článku

• Zásada fungovania
• Typy RCD
• Podľa povahy zvodového prúdu
• Spustením technológie
• Podľa rýchlosti odozvy (oneskorenie)
• Podľa počtu pólov
• Unikajúci prúd
• Prevádzkový prúd
• Inštalácia a pripojenie RCD
• Kontrola RCD

V tomto článku sa budeme zaoberať účelom a princípom fungovania RCD. Zistíme, ako sa zariadenia rôznych typov líšia, určíme, v akých podmienkach sa používajú. Hovorme osobitne o pripojení týchto ochranných zariadení..

RCD je spínacie (vypínacie) zariadenie, ktoré keď rozdielny prúd (zvodový prúd) dosiahne a prekročí nastavenú hodnotu, otvorí kontakty a odpojí sieť alebo jej časť od napájania. Tento produkt má niekoľko názvov: „Istič“, „Istič“, „Istič“. Tak či onak, ale stovky miliónov RCD používaných vo svete vykonávajú dve úlohy – chránia človeka pred zásahom elektrickým prúdom priamym a nepriamym kontaktom a bránia požiaru v zapálení káblov. V mnohých rozvinutých krajinách je používanie diferenciálnych prepínačov povinné.

Zostatkové prúdové zariadenia sú navrhnuté tak, aby neutralizovali prúdy v prípade akéhokoľvek poškodenia elektrických inštalácií. Napriek tomu, že ide iba o časť komplexných opatrení, v niektorých prípadoch zostáva RCD jediným prostriedkom ochrany, napríklad pri: znížení izolačnej úrovne, prerušení neutrálneho ochranného vodiča alebo pri nízkych hodnotách poruchového prúdu. Poistky (prerušovače obvodu) prerušujú obvod pri aktuálnych hodnotách (skraty alebo nadprúdy), ktoré sú niekoľkokrát vyššie ako kritická prahová hodnota pre osobu, pri ktorej sa vyskytne porucha srdcového svalu, zatiaľ čo RCD sa spúšťajú v milisekundách a reagujú dokonca aj na najmenší prúd.

Môže byť smrteľne nebezpečné dotknúť sa živých prvkov v elektrickom paneli alebo v prípadoch elektrických prístrojov, ktoré sú pod napätím, napríklad, ak je izolácia poškodená, vždy existuje riziko poškodenia plášťov skrytých káblov pomocou nástroja. Prúd 5 mA pociťuje osoba už pri 10 mA, svaly sa sťahujú a nastavuje sa prahová hodnota „nevpustenia“, 30 mA spôsobuje zlyhanie dýchania, 50 mA spôsobuje srdcové arytmie, 100 mA – je možný smrteľný výsledok. To je dôvod, prečo by v súlade s americkými normami malo byť zariadenie RCD určené na ochranu ľudí pri prúdoch 4 až 5 mA, v Európe – 10 mA. V Rusku neexistujú prísne normy – zariadenia na zvyškový prúd sa podľa štátnych požiadaviek musia používať v kovových konštrukciách alebo budovách s kovovým rámom. Po uverejnení siedmeho vydania PUE sa však postoj k RCD v našej krajine dramaticky zmenil k lepšiemu.

Malo by sa poznamenať, že zariadenie na zvyškový prúd nemôže nahradiť ističe, ktoré chránia vedenie, pretože „nevšimne“ poruchy, ktoré nie sú sprevádzané zvodovými prúdmi, napríklad v prípade skratu medzi vedením a neutrálom..

Zásada fungovania

Činnosť akéhokoľvek RCD je založená na monitorovaní rovnováhy prúdov medzi vodičmi, ktoré obsahuje. Možné rozdiely prúdu sa zisťujú a porovnávajú so stanovenými hodnotami. Porušenie zostatku je indikáciou pre uvedenie do činnosti výkonnej časti (ističa)..

Hlavnou „sledovacou“ jednotkou RCD je diferenciálny transformátor s tromi vinutiami feromagnetického jadra: vstup, výstup a kontrola. Prúd tečúci cez zariadenie (z fázového vodiča do napájacieho zdroja spotrebiteľa do neutrálneho vodiča prichádzajúceho zo spotrebiteľa) excituje magnetické toky s opačnými pólmi na vinutí. Ak sú domáce spotrebiče, elektroinštalačné príslušenstvo v dobrom stave, kabeláž v chránenej oblasti nie je poškodená a nedochádza k únikom k zemi, súčet prúdov je nula. Ak sa napríklad osoba stojaca na mokrej podlahe dotkne holého drôtu, potom časť prúdu prejde jeho telom k zemi, súčet tokov v zariadení bude väčší ako nula (prúd prúdi do RCD viac, ako opustí). Vzhľad kladného súčtu prúdov znamená, že prúd tiež prechádza RCD, to znamená, že v obvode je únik, poškodenie. V tomto prípade je narušená rovnováha v riadiacom vinutí transformátora, vzniká sila, ktorá je prenášaná do relé EMF a prerušuje kontakt medzi vedením a neutrálom. Elektromotorická sila môže byť zistená pomocou sledovača, ktorý sa stáva signálom na deaktiváciu solenoidu (výkonného pohonu), ktorý drží kontakty – obvod je otvorený.

Typy RCD

Zostatkové prúdové zariadenia (RCD) sa môžu líšiť v mnohých charakteristikách, od spôsobu, akým sú inštalované, po ich všeobecný účel. Klasifikácia zahŕňa stovky typov RCD s vlastnými charakteristikami. Navrhujeme zvážiť tie hlavné, aby sme si vybrali správne zariadenie, ktoré bude za určitých podmienok fungovať správne..

Podľa povahy zvodového prúdu

Podľa tohto kritéria sa RCD delia na zariadenia typu AC, A a B. AC zariadenia prerušujú obvod s únikmi striedavého prúdu, ak narastajú náhle alebo hladko. Tieto RCD sú lacné, sú najbežnejšie a považujú sa za prijateľné pre väčšinu prevádzkových podmienok..

RCD typu A sa nespúšťajú iba striedavým prúdom, ale tiež pulzujúcim jednosmerným prúdom, ktorý sa náhle zvyšuje alebo stúpa hladko. Takéto zariadenia sú výhodnejšie pre bytové priestory, pretože niektoré domáce spotrebiče sú zdrojom konštantného pulzujúceho prúdu, napríklad počítače, stmievače, televízory, niektoré práčky (všetky s polovodičovým napájaním). Inštrukcie pre niektorých z týchto spotrebiteľov mimochodom naznačujú, že musia byť pripojení iba prostredníctvom RCD typu A. Tieto ochranné zariadenia sú podstatne drahšie ako trieda AC.

Typ B sa používa na jednosmerný, striedavý a usmernený prúd, najmä ak sa RCD používajú v priemyselných zariadeniach.

Spustením technológie

V závislosti od princípu prerušenia obvodu sa RCD rozlišuje:

• elektronický
• elektromechanické

Elektromechanické zariadenia na diferenciálnu ochranu nevyžadujú úplné napájanie zo siete. Spúšťa ich iba zvodový prúd, ktorý poháňa vysoko presný mechanický ovládač. Tieto zariadenia sú relatívne drahé, málo výrobcov ich vyrába, ale považujú sa za najspoľahlivejšie, pretože pracujú za všetkých podmienok a nezávisia od energetických parametrov..

Elektronické disky RCD sú niekoľkokrát lacnejšie ako elektromechanické disky, takže tvoria leví podiel na našom trhu. Aby tieto zariadenia fungovali, je potrebná externá energia, ktorá „oživuje“ svoju elektroniku zosilňovačom. Hlavným problémom je to, že pri poklesoch napätia v sieti sa výrazne znižuje účinnosť elektronického RCD (existuje závislosť spúšťacieho momentu). Okrem toho vždy existuje nebezpečenstvo, že pri poškodení neutrálneho vodiča dôjde k priamemu alebo nepriamemu kontaktu so zdrojom pod napätím (drôt, svorka alebo zariadenie), a preto RCD nebude napájaný – a nebude fungovať. Elektronické disky RCD nechránia pred všetkými rizikami, ale pred väčšinou, takže ak potrebujete ušetriť peniaze, je to tiež dobrá voľba. Má zmysel tiež míňať peniaze na elektromechanické zariadenie, ak interná sieť obsahuje nepretržité napájanie alebo stabilizátor napätia..

Podľa rýchlosti odozvy (oneskorenie)

Písmeno S označuje RCD, ktoré pracujú s nastaveným oneskorením až 0,5 sekundy – „selektívne“. Tento typ zariadenia vám umožňuje vytvárať viacúrovňové „kaskádové“ systémy ochrany s niekoľkými chránenými obvodmi. Každá núdzová časť siete bude v závislosti od úloh a implementácie schémy odpojená osobitne, zatiaľ čo všeobecné napájanie miestnosti zostane. RCD s indexom G majú tiež oneskorenie, ale je to omnoho menej.

1 – prívodný kábel; 2 – úvodný stroj; 3 – počítadlo; 4 – RCD typ S; 5 – stroje; 6 – nulová zbernica; 7 a 8 – RCD typ AC; 9 – trojžilové elektrické vedenie; 10 – uzemňovací autobus

Selektívne RCD sa zvyčajne inštalujú v hornej časti kaskády, preto v prípade netesností najskôr neselektívne zariadenia fungujú bez toho, aby boli všetky chránené obvody chránené..

Vysoko kvalitné moderné neselektívne RCD pracujú za menej ako 0,1 sekundy.

Podľa počtu pólov

Pre trojfázovú sieť sa používajú RCD so štyrmi pólmi. Chráni niekoľko jednofázových sietí alebo oddelené trojfázové spotrebiče (elektromotor, varná doska …). Spolu s týmto typom RCD by malo fungovať štvorpólové automatické zariadenie.

Pre jednofázovú sieť obytných priestorov sa zvyčajne používajú zariadenia s dvoma pólmi (lineárne a neutrálne).

Unikajúci prúd

Zvodový prúd (menovitý zvyškový prúd alebo „požadovaná hodnota“) je pri špecifikovaných prevádzkových podmienkach jedným z hlavných parametrov charakterizujúcich funkčné vlastnosti zariadenia na zvyškový prúd. Hranica bariéry pre klasifikáciu je prúd 30 mA. RCD, ktoré fungujú na dolných krepovacích miestach, sa považujú za také, ktoré chránia osobu pred úrazom elektrickým prúdom. Zariadenia, ktorých prevádzkový prúd je vyšší ako 30 mA, sa považujú za protipožiarne, pretože k nim možno pripojiť pomerne veľkú záťaž, ale rozdielne prúdy, ktoré umožňujú, sú pre človeka nebezpečné. Niekedy sa 30 mA RCD považujú za univerzálne, sú najbežnejšie.

Protipožiarne RCD sú prvou fázou ochrany umiestnenou v rozvádzači, zvyčajne sa inštalujú v celej vnútornej sieti, ale môžu sa použiť aj na ochranu jednotlivých vysokovýkonných a nebezpečných spotrebiteľov pred vznietením (napríklad ohrievač ventilátora s otvorenou špirálou). Zvodový prúd hasiacich RCD sa zvyčajne meria pri 100-300 mA, niekedy sa ako hasiace zariadenia používajú aj 500 mA zariadenia. RCD s nižším prúdom nemôžu v týchto polohách normálne fungovať, pretože v dôsledku prekročenia povoleného zaťaženia dochádza k nesprávnym vypnutiam.

RCD s zvodovým prúdom 10 mA sa zvyčajne používajú v druhom alebo treťom stupni ochrany, používajú sa buď na pripojenie osvetľovacích prvkov, alebo na jednotlivé elektrické spotrebiče, ktoré sa nachádzajú v nebezpečnom prostredí, napríklad v kúpeľni, sprche, bazéne … Kotol alebo práčka s najväčšou pravdepodobnosťou ich nebude možné poháňať, pretože pracovné zaťaženie bude obmedzené na 1,8 kilowattov.

Pripomíname, že prúdové hodnotenie ukazuje iba dolnú vypínaciu hranicu, takže 30 mA RCD neodpojí obvod s únikom 25 mA, ale vypne pri akýchkoľvek prúdoch, ktoré presahujú prahovú hodnotu 30 mA.

Aký únikový prúd je potrebné v konkrétnom prípade použiť? Najskôr sa stanoví zvodový prúd obvodu alebo zariadenia, čo sa dá urobiť meraním alebo podľa platných predpisov. Podľa SP 31-110-2003 sa zvodový prúd zariadenia považuje za 0,4 mA za každú 1 A svojho výkonu. To tiež pridá 10 μA na každý meter fázového vodiča. Napríklad v prípade elektrického spotrebiča s výkonom 16 A napájaného dvadsať metrovým vodičom by sa očakávaný zvodový prúd mal rovnať 4,2 mA. Teraz si môžete vyzdvihnúť RCD, ale je to tak, aby zvodový prúd zariadenia nebol väčší ako 33% vypínacieho prúdu zostatkového prúdu. V našom prípade je to 12,6 mA. 10-ampérové ​​zariadenie už nie je vhodné, čo znamená, že je potrebné napájať RCD spúšťacím prúdom 16 mA.

Prevádzkový prúd

Prevádzkový prúd RCD (alebo maximálne povolené zaťaženie) určuje, koľko a akú silu môžu spotrebitelia napájať prostredníctvom tohto zariadenia. Táto charakteristika ukazuje prúd, ktorý môže prechádzať cez RCD po dlhú dobu bez jeho zničenia..

Výpočet požadovaného RCD vychádza z charakteristík spotrebiteľov, ktorí sú k nemu pripojení. V obytných rozvodných sieťach sa často používajú nízkonapäťové RCD s prevádzkovým prúdom 10 A. Diferenčné ochranné zariadenia s prípustnou záťažou 16–32 A sa považujú za stredné. Zariadenia pre 40 A a viac sa nazývajú výkonné.

Je pozoruhodné, že v praxi existuje jasný vzťah medzi vypínacím prúdom a prevádzkovým prúdom. Výrobcovia vyrábajú RCD, v ktorých je vyšší ukazovateľ, tým vyšší je druhý..

Nie je ťažké vypočítať požadovaný prevádzkový prúd RCD, v každom prípade musí byť rovný alebo väčší ako menovitý výkon ističa chráneného obvodu..

Ak je to možné, regulácia menovitého zvodového prúdu RCD je:

• neregulované
• nastaviteľné (plynulé nastavenie, krokové nastavenie)

Z dôvodu ochrany proti skratu existuje RCD:

• s nadprúdovou ochranou (diferenciálne ističe)
• s ochranou proti prehriatiu
• bez nadprúdovej ochrany

Podľa spôsobu inštalácie sa RCD delí na:

• stojace vo forme automatického stroja, ktoré sú namontované na koľajnici v montážnom paneli;
• prenosný – namontovaný na predlžovacom kábli alebo prerušený v napájacom kábli;
• RCD na výstupe (bežne používaný v USA).

Inštalácia a pripojenie RCD

Ďalej budeme hovoriť iba o ochranných zariadeniach, ktoré sú nainštalované v tieni, pretože v našej krajine sa používajú najaktívnejšie.

V domácej sieti sa zvyčajne používajú dvojpólové RCD, ktoré zaberajú dve miesta (36 mm) na DIN lište. Zvyčajne sa nachádzajú v blízkosti vedení chránených obvodov, s výnimkou protipožiarnych zariadení s vypínacím prúdom 100 – 500 A, ktoré sú inštalované v blízkosti vstupného stroja. RCD sa môžu nachádzať aj v skupine ASU bytových domov a podlahových panelov súkromného domu.

Ak je zapojenie rozdelené do skupín, odporúča sa nainštalovať na vstup jeden RCD a niekoľko zariadení v rôznych skupinách, pričom sa zabezpečí ich selektivita – kaskádové odpojenie. Aby ste to dosiahli, RCD s nižšou hodnotou vypínacieho prúdu alebo vyššou vypínacou rýchlosťou je nainštalovaná na každej nasledujúcej úrovni nižšie.

RCD je pripojený podľa vopred vyvinutej schémy ochrany zvodového prúdu. Ochranný systém je navrhnutý v závislosti od funkcií, ktoré zariadenie vykonáva, a od špecifických charakteristík siete. Nižšie je uvedený jednoduchý diagram pripojenia RCD k elektrickej inštalácii so zemnením, ktorý sa môže použiť na ochranu jednotlivých obvodov vo viacvrstvových kaskádových systémoch:

1 – prívodný kábel; 2 – úvodný stroj; 3 – počítadlo; 4 – RCD; 5 – stroje; 6 – nulová zbernica; 7 – trojžilové elektrické vedenie; 8 – uzemňovací autobus; 9 – uzemňovací vodič

Ako vidíte, nie je nič zložité, upozorňme na niektoré body:

1. Pre správnu činnosť RCD by chránené obvody nemali mať kontakt medzi pracovným neutrálnym vodičom a uzemnenými prvkami alebo ochranným vodičom PE. Pre každú z nich sa v tieni používa vlastný autobus (GOST R 50571.3-94).
2. Uzemňovací vodič „sa nezúčastňuje“ na prepojení RCD.
3. Napájanie RCD je pripojené k horným svorkám. Konektory pre fázový vstup na RCD sa obvykle označujú ako „1“, pre výstup – „2“.
4. Neutrálny zdroj napájania (nula, vodič s modrou izoláciou) musí byť pripojený ku konektoru označenému „N“. Toto pravidlo musí byť dodržané pre RCD akejkoľvek značky, ratingu a účelu..
5. Najdôležitejší bod! Menovitý prevádzkový prúd RCD musí byť rovnaký alebo väčší ako prevádzkový prúd ističov. Až potom budú stroje schopné chrániť drahé disky RCD pred preťažením..
6. Je potrebné skontrolovať funkčnosť nainštalovaného RCD.

Kontrola RCD

Po prepnutí všetkých obvodov musí byť vnútropodniková sieť napájaná. Ak sa ističe alebo prúdové chrániče nespustili, potom neexistuje skrat a neutrálny vodič sa nedotýka uzemnenia..

Potom stlačte tlačidlo „TEST“ alebo „T“ umiestnené na prednom paneli zariadenia. Týmto spôsobom násilne simulujeme výskyt zvodového prúdu. Servisné RCD by malo okamžite pracovať a odpojiť chránené územie. Ak sa tak nestane, potom v prípade núdze zariadenie nepomôže vyriešiť problém..

Poslednú fázu kontroly možno považovať za dodávku záťaže do RCD. Je potrebné postupne zapnúť všetky zariadenia, ktoré budú pracovať v určitom obvode a sieti ako celku. V prípade možných porúch je potrebné vykonať zmeny v ochrannom obvode alebo zmeniť menovité hodnoty prúdových chráničov.

RCD nie sú jediný spôsob ochrany osoby pred zásahom elektrickým prúdom a preťažením siete, čo môže viesť k požiaru. Často sú to však tieto zariadenia, ktoré zachraňujú životy a zaisťujú bezpečnosť majetku občanov..