Za lažje razumevanje diferencialnega toka je treba upoštevati en fizični proces. Ko se dotaknemo izoliranega tokovnega voda, zakaj ni električnega udara? Odgovor je očiten: izolacija preprečuje pretok toka skozi človeško telo. Če pa je jedro izpostavljeno, stojite na izolacijski podlagi in se dotaknite žice? Učinek je enak – ni električnega udara. Podloga preprečuje, da bi vezje prišlo do kratkega stika skozi trup na tla.
Koncept diferencialnega toka
V naravi ni fizičnega procesa, kot je diferenčni tok. Ta koncept je vektorska količina, izražena kot vsota tokov, prisotnih v vezju, vzeta v RMS vrednosti. Da bi se pojavil diferenčni tok, mora nastopiti fizični proces, imenovan tok uhajanja. Vendar je treba izpolniti en pogoj: ohišje opreme, kjer se je pojavil tok uhajanja, mora biti priključen na tla. V nasprotnem primeru, če telo ni ozemljeno, potem pojav uhajanja toka ne vodi do pojava diferencialnega toka. In odklopnik na preostali tok (RCD)ne bo delovalo.
Razmerje med diferencialnim in uhajalnim tokom
Ko tok pušča v tokokrogu, preide na elemente, ki imajo prevodni material (kovinska ohišja za aparate, ogrevalne cevi itd.) iz delov pod napetostjo (električni tokokrogi, žice). Med temi puščanji ni kratkih stikov. In zato ni dejstva okvare vezja (očitne poškodbe na njem).
Ker je diferenčni tok, matematično izražen, razlika (v vektorskih izrazih) med tokom na izhodu vira in tokom po obremenitvi, je jasno, da je skoraj enak uhajalnemu toku. Če pa slednja res obstaja v primeru kršitve, na primer izolacije, visoke vlažnosti okolja, skozi katero lahko prehaja, ali česa drugega, se diferenčni tok pojavi, ko je priključen na zemljo.
Popotni in nepovozni preostali tokovi
Pod obratovalnim tokom (ali prekinitvenim tokom) se razume takšen diferenčni tok, katerega tok vodi do izklopa VDT v primeru puščanja v tokokrogu.
Tok, katerega tok je dovoljen v tokokrogu naprave za diferenčni tok (RCD) in se ne izklopi, se imenuje diferenčni neizklopni tok.
V obremenjenem vezju, kjer delujejo naprave impulznega tipa: usmerniki, diskretne digitalne naprave za nadzor moči - vse to so sodobni gospodinjski aparati, obstajajo diferenčni tokovi v ozadju. Toda takšni tokovi niso tokovi napak inV tem primeru električnega tokokroga ni mogoče izklopiti. Zato je prag RCD izbran tako, da se ne odziva na vrednost ozadja delovanja, ampak da izklopi uhajalni tok, ki presega to vrednost.
RCD ali diferencialni stroj
Za zaščito vezja pred zemeljskimi napakami velikih tokov so bili razviti posebni odklopniki. Vezje naprave nenehno testira nadzorovano vezje za puščanje električnega toka. Takoj, ko vsota vektorskih vrednosti linearnih tokov postane večja od nič in meja občutljivosti naprave preide, bo vezje takoj izklopilo. Takšni sistemi so nameščeni tako v enofaznih kot v trifaznih vodah.
Lastnosti diferencialnih stikal
Različne modifikacije zaščitnih naprav se med seboj razlikujejo po:
- oblikovne značilnosti;
- pogled puščanja električne energije;
- nastavitve občutljivosti;
- izvedba.
Odvisno od oblikovnih značilnosti obstajajo:
- VDT naprave (diferencialno stikalo), kjer ni zaščite pred visokimi tokovi. Odzivajo se na tokove uhajanja, vendar morajo biti varovalke povezane zaporedno, da zaščitijo svoje vezje.
- RCBO naprava, kjer je zagotovljeno samodejno stikalo tipa. To so univerzalne naprave z dvojno funkcijo - za zaščito pred kratkimi stiki in preobremenitvami ter nadzor puščanja.
- BDT naprava z možnostjo priključitve samodejnega sprožilca na priključno točko. Naprava, zasnovana za sklepanjeinštalacije z odklopnikom. Njegova zasnova je izdelana tako, da omogoča le enkratno povezavo s strojem.
Odvisno od oblike tokov uhajanja so bile razvite skupine zaščitnih naprav naslednjih modifikacij:
- AC - naprave, ki delujejo z izmeničnim sinusnim tokom. Ne odzivajo se na diferencialne impulzne tokove, ki nastanejo v trenutku vklopa, na primer fluorescenčne sijalke, rentgenske naprave, naprave za obdelavo informacijskih signalov, tiristorski pretvorniki.
- A - naprave za zaščito pred neposrednim pulzirajočim in izmeničnim tokom. Ne prepoznajte vršnih vrednosti uhajanja impulznih diferencialnih tokov. Delujejo v vezjih elektronskih usmernikov, regulatorjev pretvorbe faznih impulzov. Preprečite puščanje pulzirajoče elektrike, ki ima enosmerno komponento.
- B - sistemi, ki delujejo s spremenljivimi, konstantnimi in pulzirajočimi tokovi uhajanja.
Z vidika občutljivosti ima diferencialno stikalo naslednje vrste:
- Sistemi z nizko občutljivostjo, ki izklopijo vezje ob posrednem dotiku.
- Sistemi z visoko občutljivostjo. Ščitijo, če pride do neposrednega stika s prevodnikom.
- ognjevarna.
Po času, ko naprava deluje:
- Takojšnja dejanja.
- Hitro ukrepanje.
- Za splošnocilj.
- Zakasnjeno - selektivna vrsta.
Trenutne zaščitne naprave diferencialne selektivne naprave lahko izklopijo samo tisti del opreme, kjer je prišlo do kršitve.
Kako deluje odklopnik na diferenčni tok
RCD je sestavljen iz jedra v obliki obroča in dveh navitij. Ta navitja so popolnoma enaka, to pomeni, da so izdelana z žico istega odseka in število zavojev je enako. Tok teče skozi eno navitje v smeri vhoda obremenitve in se nato vrne skozi obremenitev v drugo navitje. Ker nazivni tok prehaja v vsaki obremenitvi, morata biti vsota tokov na vhodu in izhodu po Kirchoffu enaka. Posledično tokovi ustvarjajo enake magnetne tokove v navitjih, usmerjenih v nasprotno smer. Ti tokovi se medsebojno izničijo in sistem ostane nepremičen. Če se je pojavil le tok uhajanja, bodo magnetna polja drugačna, diferenčni tokovni rele bo deloval, kar bo vodilo do odpiranja električnih kontaktov. Električni vod bo popolnoma izključen.
Kjer je primerno zaščitna naprava na diferenčni tok
Pri sodobni gradnji in elektroopremanju prostorov, pa tudi pri rekonstrukciji se uporablja vse več naprav, ki izklapljajo diferenčni tok. To je utemeljeno s povečanjem varnosti delovanja električnih omrežij, pa tudi z zmanjšanjem poškodb. RCD-ji se uporabljajo v:
- javne zgradbedestinacija: izobraževalne ustanove, kulturne zgradbe, bolnišnice, hotelski kompleksi, športni objekti;
- v individualnih stanovanjskih in večstanovanjskih stavbah: hiše, koče, spalnice, gospodarska poslopja;
- nakupovalni prostor, zlasti kovinski;
- upravne zgradbe;
- industrijska podjetja.
Možnosti za diagrame povezave RCD
Zaščitna naprava za diferenčni tok je izdelana za različno število nadzorovanih faz. Obstajajo enofazni, dvofazni in trifazni odklopniki na diferenčni tok.
Če je linija enofazna in morate nanjo priključiti RCD in en odklopnik, potem ni bistvene razlike, kaj postaviti na prvo mesto. Vse te naprave so nameščene na vhodu vezja. Samo bolj priročno je, da najprej postavite stroj na fazo, nato pa stikalo za diferenčni tok. Ker je nato obremenitev priključena na oba kontakta RCD, namesto na fazo, na avtomatski stroj in namesto na nič, na zaščitno napravo.
Če je glavna linija razdeljena na več vodov z obremenitvami, je najprej nameščen RCD, nato pa ima vsaka linija svoj odklopnik. Pomembno je, da je nazivni tok, ki ga lahko prenese RCD, večji od izklopnega toka stroja, sicer ne bo delovalo za zaščito same naprave.
Sklep
Vsa dela pri organizaciji električnih napeljav in sistemov zaščite vezja je najbolje prepustiti profesionalnim električarjem! Z lastnimi rokami lahko sestavite le preprosta električna vezja in s povezovanjemzaščitnih naprav, strogo upoštevajte navodila. Običajno je vsak stik ustrezno označen.
