RCD (naprava na diferenčni tok) je zasnovan za preprečevanje nevarnih učinkov električnega toka na ljudi in živali pri dotiku tokovnih in drugih delov naprav in električnih instalacij, ki so pod napetostjo. Naslednja pomembna funkcija naprave je preprečevanje požarov, ko se pojavijo uhajajoči tokovi v tla. Zaščitno delovanje se kaže v izklopu električnega omrežja v naslednjih situacijah:
- kratki stik ohišja električne naprave pod napetostjo skozi telo na tla;
- dotik tokovnih elementov z ozemljenimi netokovnimi deli električnih inštalacij zaradi poškodbe izolacije;
- menjava ozemljitvenega (PE) in nevtralnega (N) vodnika v električnem tokokrogu.
RCD ščiti tudi omrežja pred prenapetostmi. Da bi to naredili, je nelinearni upor povezan z nevtralnim na vhodu naprave in fazo na izhodu. Skozi njo teče diferenčni tok, ko napetost naraste nad 270 V, potem pa se RCD izklopi.
Zaščitne naprave se razlikujejo po vrstah in načelih delovanja. Eden najbolj praktičnih je selektivni RCD, ki zagotavlja ciljno odklop skupin bremen. Njena značilnost jepodcenjena hitrostna značilnost delovanja (tip S ali G). Nameščen je bližje viru, ima diferencialni izklopni tok 100 ali 300 mA in zagotavlja, da se bo naslednji običajni RCD pred porabnikom najprej izklopil.
Tako sodobna zaščita električnega omrežja temelji na prepoznavanju napak in odklopu posameznih odsekov iz sistemov, ki delujejo v normalnih načinih.
Kako deluje RCD?
RCD se imenuje tudi odklopnik na diferenčni tok. Namen ostaja enak: izklop vezja, ko pride do uhajanja toka. Glavni element naprave je toroidni transformator z več zavoji nevtralnih in faznih žic, povezanih v nasprotnih smereh. Nastalo magnetno polje med normalnim delovanjem naprave ostane enako nič. Uhajanje v zemljo poruši ravnotežje, v sekundarnem navitju nastane napetost, ko doseže določeno vrednost, se električni tokokrog izklopi s pomočjo zagonskega in aktuatorskega mehanizma.
RCD potrebuje ozemljitveno vodilo PE. V nasprotnem primeru, ko se na ohišju električnega aparata zaradi poškodovane izolacije pojavi potencial, ne prihaja do uhajanja toka, ob dotiku le-tega in ozemljenih kovinskih delov (ogrevalni radiator, vodovodne cevi) pa lahko pride do opaznega električnega udara. V tem primeru bo zaščitna naprava delovala, vendar bo bolje, če pride zaradi uhajanja v tla.
Za zanesljivo delovanje zaščitne naprave je potrebno položiti ozemljitev. Pri delu po tej shemi bo RCD prekinil vezje še prejdotika kovinskega ohišja opreme ali gospodinjskih aparatov.
Vrste RCD-jev
RCD-ji so razvrščeni glede na njihove funkcije:
- AC - odziv na nenaden pojav ali postopoma naraščajoči izmenični uhajajoči tok.
- A - dodatno sproži konstanten pulzirajoči diferenčni tok, ki se lahko pojavi nepričakovano ali postopoma narašča.
- B - odziv na enosmerne in izmenične pulzirajoče uhajajoče tokove.
- S - selektivni RCD z dodatno časovno zakasnitvijo za izklop.
- G - podobno kot S, vendar z manjšo zamudo.
Kateri RCD izbrati?
V domačih razmerah se tok valovanja pojavi iz pralnih strojev, zatemnilnikov razsvetljave, televizorjev, računalnikov, električnih orodij in drugih naprav s stikalnimi napajalniki. Odsotnost izolacijskih transformatorjev v napravah s tiristorskim krmiljenjem je znatno povečala verjetnost uhajanja enosmernega ali izmeničnega pulzirajočega toka. Torej, če je bilo prej dovolj, da nastavite vrsto AC, je zdaj potrebna vrsta A ali B.
Kam namestiti RCD?
- Javno dostopna mesta v stavbah, kjer ni povečane nevarnosti električnega udara.
- V električnih tokokrogih z možno nevarnostjo električnega udara (prostori s prekomerno vlago, skupine vtičnic, gospodinjski aparati itd.).
- Na glavnem vhodu za zaščito pred nevarnostjo požara. Običajno je tukaj nameščen selektivni RCD.
- V etažnih centralah, v stanovanjskih panelih, v individualnih hišah.
- Bradialni napajalni sistemi: splošni selektivni RCD in ločeni za odcepne vodove, z izbiro parametrov, ki zagotavljajo selektivno delovanje.
- Na stopnjah tesne zaščite, na primer 10 in 30 mA, 30 in 40 mA itd., je trenutna selektivnost RCD malo verjetna zaradi visoke hitrosti odziva. Za navedene vrednosti je na voljo, če izberete selektivni RCD 100mA, tako da še vedno obstaja časovna zakasnitev.
- Zaradi staranja izolacije ne pride vedno do postopnega povečevanja tokov uhajanja.
- S takojšnjim povečanjem toka uhajanja zaradi okvare izolacije se lahko izklopi kateri koli običajen RCD v seriji v tokokrogu. To se zgodi zaradi hitrega in znatnega presežka nastavitev hkrati na več stopnjah zaščite.
Potrebna je uporaba selektivnih RCD-jev
Selektivni RCD opravlja svojo funkcijo požarne zaščite, če uporabljate modifikacije s časovnim zamikom - S ali G. Zanje veljajo povečane zahteve glede odpornosti proti kratkemu stiku, preklopne zmogljivosti, dinamične in toplotne odpornosti itd.
Običajno je na glavnem vhodu nameščen selektivni protipožarni RCD z visokim uhajajočim tokom.
RCD se ne sme uporabljati v tokokrogih, ki se ne smejo nenadoma izklopiti, saj lahko to povzroči izredne razmere (požarski ali protivlomni alarm, nevarnost za osebje itd.).
Poleg RCD-jev morajo imeti odklopniki tokovno selektivnost. Moral bi biti prvidelujejo bližje območju preobremenitve ali kratkega stika. V tem primeru odklopniki delujejo, preden tok kratkega stika doseže mejno vrednost. To je potrebno, da preprečimo preobremenitev serijsko povezanih odsekov, saj tok teče skozi kontakte njihovih zaščitnih naprav.
Vrste selektivnih RCD-jev
Za selektivni RCD je pomembno, da se ustavite, da deluje naprava splošnega tipa, ki se nahaja pod diagramom. V tem primeru naprava s časovno zakasnjenim izklopom prehaja tok uhajanja skozi sebe in ne deluje. Interval zakasnitve pri modelih se lahko razlikuje. Za izdelke z oznako S je 0,15-0,5 s, na primer RCD 63a 100mA je selektiven, z možnostjo prilagajanja zakasnitve. Izbira bo najboljša, če so nameščeni na vhodu napajalnega kabla stanovanja. Nekateri tuji modeli imajo še večje časovne zamude. Zasnovani so za izklop tokokroga v primeru nevarnosti požara. Dlje ko je zaščita izklopljena, večja je verjetnost, da se izolacija vžge.
Ko označite G, se naprava sproži v 0,06-0,08 s. Naprava je dovolj hitra, da se odzove na težave z omrežjem. Namestiti ga je treba pod selektivnim RCD tipa S. Z dvostopenjsko zaščito ga je mogoče namestiti na glavni vhod, saj je hitrost spodaj priključenega RCD še vedno višja.
Če je v omrežju več obremenitvenih skupin, se pred vsako priključi ločena zaščitna naprava, na vhod pa selektivnaprotipožarna RCD. Potem, če ena od linij odpove, bo samo ta izključena, ostale pa bodo ostale povezane. S podobnim diagramom ožičenja je lažje odkriti okvaro. Če običajni RCD odpove ali se ne odzove na težave z vezjem, se bo selektivni RCD (300 mA ali 100 mA) izklopil in izklopil celotno omrežje.
Za zagotovitev selektivnosti so potrebne naslednje nastavitve instrumenta:
- nastavite izklopni čas selektivnega RCD, če omogoča tako možnost;
- nastavite zahtevane parametre izklopa glede na velikost uhajanja toka.
Izklopne lastnosti selektivnih RCD morajo biti vsaj 3-krat večje od ostalih. Samo v tem primeru bo naprava zajamčeno delovala.
parametri RCD
Dva časovna parametra RCD določata ruski standardi:
- čas prekinitve - interval od pojava prekinitvenega toka uhajanja ∆i do trenutka, ko lok ugasne;
- Omejitev časa prekinitve za napravo tipa S - časovni interval med nastopom ∆i in odpiranjem kontaktov.
Zadnji parameter določa selektivnost RCD. Njegova mejna vrednost je 0,5 s. V tem primeru je treba upoštevati, da se mora zaradi zaščite ljudi odpiranje zgoditi v 10-30 ms, da se prepreči vžig izolacije - do 500 ms. RCD tipa S selektivni se pogosto uporablja, kjer je treba izključiti lažne alarme zaradi vpliva motenj ali prenapetosti.
Glede na hitrost izklopa omrežja RCDso ločeni na naslednji način:
- splošna uporaba - brez zamude;
- vrsta G - 10-40ms;
- S tip - 40-500ms.
Tokovi uhajanja se vedno pojavljajo v električnih tokokrogih. V celoti ne smejo presegati 1/3 nazivnega ∆i naprave. Menijo, da je za 1 A obremenitve 0,4 mA toka uhajanja potrošnika, za 1 m dolžine fazne žice pa 10 μA. Zaščitna naprava je nastavljena glede na skupni naravni tok uhajanja. Če tega ne storite, se lahko pojavijo pogosti lažno pozitivni rezultati. V tem primeru je treba upoštevati, da naprava z ∆i=100 mA ne bo več ščitila osebe pred električnim udarom.
Pri načrtovanju električnih omrežij ne morete določiti vrste RCD, dokler strokovnjaki to ne zahtevajo. Vendar morate svojo izbiro vnaprej utemeljiti. Pomembno je, da je nazivni tok naprave višji od pričakovanega toka obremenitve. Poleg tega je RCD nameščen le v skupnem paru z odklopnikom. Namesto dveh naprav lahko namestite en diferencialni stroj. To bo stalo manj, vendar morate izbrati prave parametre.
RCD ščiti v dvožičnih omrežjih, kjer ni zaščitnega vodnika. Toda deluje šele, ko se dotaknete nevarnega mesta.
Kateri požarni RCD izbrati?
Selektivni RCD 63A, 300mA je običajno nameščen na vhodu kot požarna zaščita.
Mnogi uporabljajo običajne generične modele z 30mA zaščitnimi napravami, nameščenimi v domu. Tu se zaradi velike razlike izvaja funkcija "delne" selektivnostiobratovalni tokovi. To prihrani denar pri razliki v ceni. Poleg tega običajni RCD zagotavlja boljšo varnost zaradi hitrejšega odziva pri lovljenju uhajajočih tokov. Razlika v obnašanju naprav je v tem, da se selektivna naprava ne bo najprej izklopila pri diferenčnem toku, ki je enak ali večji od 300 mA. Takšna situacija je že izredna in ni govora o tem, ali bi šli do centrale, ki se morda nahaja na uličnem drogu. S tako velikim tokom bo verjetno deloval navaden RCD, če pride do nesreče na liniji. Tukaj in tako bo jasno, kje iskati okvaro.
Tako je požarni RCD mogoče namestiti tako selektivno kot konvencionalno.
Proizvajalci RCD
Legrand Group je svetovno znani proizvajalec gradbenih električnih sistemov. Vodilne položaje zagotavljajo najvišja proizvodna kultura in velika vlaganja v ustvarjanje novih električnih izdelkov. Za Rusijo skupina dobavlja celotno paleto električne opreme, od vtičnic in stikal do najkompleksnejših krmilnih sistemov.
Legrand selektivni RCD je elektronskega in elektromehanskega tipa (označeno na sprednji plošči). Odvisno od izvedbe je nameščen ob strani ali pod odklopniki. Nastavljiv časovni zamik (0-1, 3 s) in občutljivost. V kombinaciji z mitraljezi se uporabljajo kot zelo občutljive ali osnovne zaščitne naprave.
Cene RCD ostajajo visoke, tako kot druge znamke.
Pri ABB-ju so RCD-ji najbolj popolno predstavljeni s serijo F 200 - od 16 A do 125 A. Za domače omrežje zadostuje RCD 63A, 100mA selektivno. Za tokove uhajanja za gospodinjske aparate se običajno uporablja naprava 30 mA. Kot požarna zaščita na vhodu zasebne hiše se uporablja selektivni štiripolni RCD ABB (63A, 300mA) za trifazno omrežje, kot eden najbolj zanesljivih. Po kakovosti ni slabši od izdelkov blagovne znamke Legrand. Za stanovanje z enofaznim vhodom bo dvopolna naprava. Spodnja fotografija prikazuje selektivni RCD ABB 63A, 300mA.
Največji tok, ki ga naprava zdrži, je od 3 do 10 kA (označeno na sprednji plošči). Je kratkotrajen, ne delujoč tok. RCD se lahko ustavi, dokler stroj ne odklopi vezja.
Podjetje je eno vodilnih, vendar so cene zelo visoke. Potrošniki imajo pogosto raje modele abb, saj je varnost najpomembnejša. Na voljo je diferencialni blok ABB DDA200 AP-R tipa A in AC. Ima zakasnitev izklopa 10 ms, čeprav ni ABB selektivni RCD. Njegova krivulja izklopne karakteristike se nahaja med selektivnimi in običajnimi RCD. Naprava ima večjo odpornost na lažne alarme v primerjavi z napravami za splošno uporabo.
Odstotek zavrnitve za ABB selektivni RCD, kot tudi za druge izdelke, je le 2%, zaradi česar pri delovanju praktično ni težav. Elektromehanske naprave so veliko bolj zanesljive od elektronskih in imajo prednosti v vsem, zaizjema pri ceni. RCD-ji z elektronskim aktuatorjem se že začenjajo pojavljati, ki po zanesljivosti niso slabši od mehanskega.
Na trgu lahko najdete izdelke, ki so za polovico nižji, kakovost pa ni slabša od ABB. Podjetje proizvaja tudi serijo FH 200, ki ima nekoliko nižjo ceno, vendar bistveno izgublja na kakovosti v primerjavi z izdelki F 200. Zlasti nima tako zanesljivih kontaktov za pritrditev vodnikov, ki bi hitro začeli bingljati, kar vpliva na kakovost delo.
Če kupite selektivni ABB RCD, potem samo v specializiranih trgovinah in ne na dvomljivih mestih. Ponaredek je nevaren, ker človeka ne more ustrezno zaščititi. Modularni opremi, ki vključuje tudi RCD, samoprebijalci posvečajo veliko pozornost zaradi visokih stroškov.
Domača skupina podjetij IEK proizvaja okoli 7.000 kosov izdelkov, ki ustrezajo mednarodnim standardom in zagotavljajo zanesljivo delovanje električnih omrežij.
RCD-ji so podvrženi visokim zahtevam. Po eni strani morajo delovati zanesljivo, zaščititi ljudi pred električnim udarom in ožičenje pred nevarnostjo vžiga. Toda hkrati morajo naprave, nameščene na različnih stopnjah električnih tokokrogov, delovati selektivno in izklopiti posamezne odseke. Ti pogoji, kot tudi GOST 51326.1, ustrezajo selektivnemu RCD IEK tipa VD1 63S.
Skupino izdelkov predstavljajo nazivni tokovi 25-80A, preostali tokovi pa so 100mA in 300mA. Izdelki so cenejši od izdelkov znanih blagovnih znamk in jih je velikouporablja se kot uvodni gasilski aparat. Hkrati selektivnost zaščite zagotavljajo visoki izklopni tokovi in časovni zamiki za odklop tokokrogov.
Izbor zaščitnih naprav
Ko se električna energija porabi na preprost način, skozi vezje teče sinusni tok. Puščanje bo podobne oblike in tukaj lahko uporabite naprave tipa AC.
V sodobnih gospodinjskih aparatih se vse pogosteje uporabljajo krmilna vezja s faznim izrezom. Naprava tipa AC se nanje ne bo odzvala in tukaj je bolje uporabiti RCD tipa A, ki se odziva tudi na sinusni tok. Naprave lahko uporabljate skupaj, na primer tip AC je primeren za razsvetljavo z žarnicami, tip A pa je primeren za vtičnice, na katere je mogoče priključiti naprave z impulzno regulacijo. Če pa morate osvetlitev zamenjati na varčne sijalke z nadzorom svetlosti s faznim izklopom, boste morali zamenjati tudi napravo tipa AC z A. V nasprotnem primeru ne bo delovalo.
Za ločevanje delovanja po nivojih električnih tokokrogov je potrebno uporabiti selektivne naprave. Tip S je nameščen na glavnem vhodu, G na drugi ravni in nato trenutne naprave.
RCD je izbran za eno stopnjo višje po nazivnem toku kot odklopnik, ki je povezan z njim, ki lahko deluje dlje časa, ko je obremenitev presežena. Če je na vhodu stroj 50 A, mu bo ustrezal selektivni RCD 63A.
V skladu z zahtevami standardov so nazivne vrednosti napetosti navedene na sprednjih ploščah instrumentov intudi neprekinjen in odklopni tok ∆i. Če obstaja oznaka sinusoida, je to tip AC. Prisotnost dveh pozitivnih polciklov pod njim pomeni tip A. Selektivni RCD so označeni s črkama S in G. V polju je naveden nazivni tok kratkega stika. Naprava mora vzdržati svoje povečanje do maksimuma, dokler se stroj ne izklopi. Običajno tok nima časa, da bi dosegel mejno vrednost. RCD vnaprej odklopi vezje z okvaro, dokler se vodnik ne segreje in se izolacija ne vžge.
Sklep
V električnih gospodinjskih omrežjih se uporablja tokovna in časovna selektivnost. Za to so zaščitne naprave nameščene zaporedno po drevesnem diagramu, kjer je eno stikalo skupno. Osnova načela delovanja je zmanjšanje časa pretoka toka skozi telo z neposrednim ali posrednim stikom z elementi električnih instalacij pod napetostjo. RCD selektivni je nameščen na vhodu in opravlja funkcijo gašenja.
