Mis on RCD: ehitus, tööpõhimõte, olemasolevad liigid ja RCD märgistus

Igal elektrivõrgul peab olema kaitsevahend, kuid mis on UZO ja milline on selle tööpõhimõte, teab kaugeltki mitte igaüks. Lühendi lahtiseletus on järgmine – kaitseväljalülitusseade.

See elektriline madalpingeaparaat on ette nähtud kaitstava vooluringi lõigu väljalülitamiseks, kui tekib diferentsiaalvool, mis ületab selle seadme nimiväärtust.

Oma artiklis püüame üksikasjalikult analüüsida UZO ehitust ja tööpõhimõtet, vaadelda olemasolevaid variante ja selgitada, millist teavet sisaldab kaitseväljalülitusseadmete märgistus.

Kaitseaparaadi otstarve

UZO maanduskontuuri ehitus on PE-juht neutraalsete voolujuhtivate korpuste või elektrimehhanismide detailide jaoks, mille takistus ei ületa 4 oomi.

Lekkevoolu tekkimisel võivad nimetatud seadme elemendid olla pinge all, mis ohustab inimeste ja loomade elu nendega kokkupuutel, samuti vara tervikuna.

Päästa elektrivigastuste saamisest – ülevaateseadmete kutsumus. Lekkevoolu tuvastamisel lülitavad nad pinge välja.

Suurim oht seisneb selles, et sellised rikked vooluringis on nähtamatud ja harvadel juhtudel tuntavad, kui seadet puudutades võib tunda kerget elektrilööki.

Selle nähtuse peamine põhjus on juhtmestiku isolatsioonikihi rikkumine. Kontrollimatud protsessid võivad tekitada suurt kahju, mistõttu kaitsevarustus muutub kodutingimustes üha populaarsemaks.

Voolujuhtivate võrkude mõju inimorganismile võib põhjustada kahetsusväärseid tagajärgi. See probleem lahendati UZO kontroll- ja mõõteseadmete abil, mis kuuluvad kaitse segmenti. Peamised paigaldus- ja kasutusnõuded on kirjeldatud MEK 60364

UZO kasutamine on levinud kõige enam ühefaasilistes võrkudes vahelduvvoolu ja neutraaljoone maandusega, samuti pingega kuni 1 kW koduse elektrivarustuse formaadis.

RCD konstruktiivne teostus

Kaitsemehhanismi valikulised omadused aitavad mõista RCD tööpõhimõtet, nimelt seadme reageerimist voolulekkele.

Töö põhiüksused on järgmised:

• trafo diferentsiaalsensor;
• käivitusorgan — mehhanism, mis katkestab valesti toimiva elektriahela;
• elektromagnetiline relee;
• kontrollplokk.

Anduri külge on ühendatud vastandlikud mähised – faas ja null. Tavalise võrgutöö korral tekitavad need pooljuhtelemendid südamikus vastassuunalisi magnetvoogusid. Seetõttu on magnetvoog null.

Trafo koosneb suletud terasest südamikust, millele on paigaldatud kaks mähist: primaarmähis on ühendatud vahelduvvooluallikaga, sekundaarmähis on ühendatud koormusega. Sama palju kui trafo suurendab vahelduvvoolu pinget, sama palju väheneb voolutugevus.

Trafo magnetsüdamikule keritud sekundaarmähisega on ühendatud elektromagnetiline relee. Kui võrgus on täidetud standardsed töötingimused, pole see kasutusel.

Voolulekke tekkimisel muutub kogu töö põhjalikult. Faasi- ja nulljuhtmed hakkavad juhtima erinevaid voolusid. Nüüd on ka trafo südamiku magnetvoogude tugevus ja suund erinevad.

Sekundaarpöördetes tekib vool ja etteantud väärtuste saavutamisel rakendub elektromagnetiline relee. See on ühendatud koos lahutusmehhanismiga. See paar reageerib ja lahutab elektri vajalikul hetkel.

Vastavalt tuleohutusnõuetele tuleb diferentsiaalkaitse seadme kontrollimisi teostada regulaarselt, vähemalt kord kuus. Selleks on seadmel spetsiaalne nupp «TEST»

Kontrollüksus koosneb takistusmehhanismist – teatud koormus, mis on ühendatud diferentsiaalsensorit mööda. See element simuleerib vooluleket ja nii kontrollitakse seadme töövõimet. Täpsemalt kontrollimeetoditest rääkisime selles artiklis.

RCD tööpõhimõte on järgmine: voolu juhtimine faasiliinilt kontrolltakistile ja seejärel neutraaljuhtmele, möödudes andurist.

Nii tekitatakse tingimused erinevatele vooluväärtustele seadme sisendis ja väljundis. See tasakaalustamatus peaks viima väljalülitusüksuse käivitumiseni.

Olenevalt arendajatest võib skeemitehniline seade erineda, kuid RCD töös kasutatav põhimõte on kõigil mudelitel identne.

Kaitsemehhanismi käivitamise põhimõte

Vaatame, milleks on vaja kasutada RCD-d. Kaitseaparaadi toimimine põhineb mõõtmismeetodil.

Fikseeritakse trafo läbivate voolude sisse- ja väljuvad parameetrid. Kui esimene väärtus on suurem kui teine, tähendab see, et elektriahelas toimub vooluleke ja seade lülitab välja. Kui parameetrid on identsed, seade ei rakendu.

Kahejuhtmeline süsteem – diferentsiaalseade ei rakendu, kui faasi- ja nulljuhtmetes läbib sama tugevusega vool. Kui nendes väärtustes on erinevus, tähendab see, et võrgus on isolatsioonirike ja kaitse lülitab kahjustatud ala välja.

Parema mõistmise huvides vaatame, kuidas RCD töötab kahepooluselise süsteemiga kodupajalduskilbis.

Ülemiste klemmliidesega on ühendatud sisendkahesooneline juhe (faas ja null). Alumiste klemmidega on ühendatud faas ja null, mis on viidud koormuseni, näiteks boileri või veekeetja toitepistikupessa. Seadme kaitsemaandus teostatakse kaabliga, mis läbib RCD-d mööda.

Tavalises töörežiimis toimub elektronide liikumine faasiliinil sisse tulevast kaablist boileri/veekeetja elektriküttekehasse, läbides diferentsiaalkaitseaparaadi. Tagasi liiguvad nad maandusse samuti läbi RCD, kuid neutraalliinil.

Kui inimene puudutab juhtiva seadme korpust, millele on rikke tõttu tekkinud potentsiaal, siis sellises olukorras läheb lekkevool läbi inimese keha, millele seade reageerib peaaegu hetkega, lülitades toitesüsteemi välja.

Näiteks, seadme küttekehas oli isolatsioon kahjustatud. Seega läbib sees olevat vett läbi vool osaliselt korpuse ja läheb seejärel maandusse kaitseaparaadi juhtmestiku kaudu.

Voolu jäägid naasevad neutraalliinil läbi RCD. Kuid selle tugevus muutub lekke suuruse võrra väiksemaks võrreldes sissetulevaga.

Näitajate erinevuse arvutab diferentsiaaltrafo. Kui arv on lubatust suurem, reageerib seade hetkega ja katkestab ahela.

Oma teises artiklis tõime soovitused boileri RCD valikuks ja õigeks ühendamiseks.

UZO kasutamise otstarbekus

Vaatame, milleks on vaja kasutada RCD-d ja milliste negatiivsete mõjutegurite eest seade kaitset pakub.

Esiteks – faasi lühis elektriseadme korpusega. Peamiselt peetakse probleemseteks osadeks kütteseadmete ja pesumasinate küttekehasid. Tasub märkida, et rike tekib ainult siis, kui soojust tekitav osa kuumeneb voolu toimel.

Samuti juhtmete vale ühendamise korral. Näiteks kui kasutatakse keerdisi ilma klemmkarbita, mis hiljem seinasse uputatakse ja krohvikihiga kaetakse. Kuna pind on kõrge niiskusega, on see keerdis läbilöögikoht, mis põhjustab lekke seina.

Diferentsiaalkaitsemehhanism viib sel juhul pidevalt liini pingevabaks, kuni ala on täielikult kuivanud või kuni ühendussõlm on ümber tehtud.

Automaatkaitset kasutatakse tõhusalt olmetingimustes: elektrigruppides vannitoa, köögi ja pistikupesade jaoks, kus on palju toiteaparaate. Ideaalne variant on, kui sellised seadmed on paigaldatud igale pistikupesade grupile.

Nende seadmete kasutusvaldkond on üsna mitmekesine – alates avalikest hoonetest kuni suurte ettevõteteni. Nendega varustatakse elektrotehnilisi konstruktsioone ja skeeme, mis on mõeldud vastuvõtuks ja jaotamiseks: elamute kilbid, individuaaltarbimise toitesüsteemid jne. Peamine on seejuures – õigesti valida RCD võimsuse järgi.

Seadmete tüübid ja nende klassifikatsioon

Arendusfirmad varustavad oma tooteid mitmekülgsete võimalustega, mida tuleb arvestada vajaliku RCD tüübi määramisel, lähtudes elektrijuhtmete võrgu konkreetsetest kasutustingimustest.

Selleks, et tavaline tarbija suudaks valida vajaliku rikkevoolukaitseseadme pakutavate mudelite mitmekesisuse hulgast, loodi klassifitseerimissüsteem, mis põhineb järgmistel omadustel:

• tööpõhimõte;
• diferentsiaalvoolu liik;
• väljalülitava diferentsiaalvoolu ajaline viivitus;
• pooluste arv;
• paigaldusmeetod.

Järgnevalt vaatleme üksikasjalikumalt igaüht neist klassifikatsioonidest.

Klassifikatsioon #1 — sisselülitamise meetodi järgi

Sisselülitusmeetodeid on ainult kaks – elektromehaaniline ja elektrooniline. Esimesel juhul lülitab automaat kahjustatud liinil toite välja sõltumata võrgu pingest. Peamine tööorgan on toroidaalsüdamik mähistega.

Lekke tekkimisel moodustub sekundaarahelas pinge polarisatsioonirelee tööle rakendamiseks, mis viib väljalülitusmehhanismi aktiveerimiseni.

Elektromehaanilist tüüpi seadmed ei vaja välist pinget. Nende käivitumise allikaks on diferentsiaalvool kahjustatud liinil.

Elektroonilise sisuga seadme töö sõltub täielikult lisapingest, st on vaja välist toiteallikat. Siin on tööorganiks elektrooniline plaat võimendiga.

Sellise mehhanismi sees pole täiendavaid energia akumuleerivaid allikaid, seetõttu kasutatakse skeemi tööks välisvõrgu elektrit ja kui pinget pole, ei katkesta seade ahelat.

Seadme tüübi määramine: jootke kaks juhet AA-patarei klemmide külge. Lülitage RCD sisse ja ühendage üks juhe kaitselüliti sisendisse ning teine väljundisse. Liinid ühendatakse ühele poolusele. Kui seade lülitub välja, tähendab see, et tegemist on elektromehaanilise tüübiga; kui ei lülitu, on tegemist elektroonilise tüübiga.

Näide elektroonilisest RCD-st, mis on paigaldatud liinile koos pistikupesaga, kust saab toite mikrolaineahi: tekib nullfaasi katkestus, lisaks sellele tekib samal ajal mikrolaineahi elektrijuhtmete rike ja faasi lühis korpusega, st korpusel tekib ohtlik potentsiaal.

Kui puudutada ahju, elektrooniline kaitsetüüp ei rakendu, kuna toitevõrk puudub. Just ebausaldusväärsuse tõttu võrreldes elektromehaanilise analoogiga on see seade leidnud vähem levikut.

Klassifikatsioon #2 — lekkevoolu liigi järgi

Kõik toodetud kaitseseadmete mudelid jagatakse lisaks läbiva koormusvoolu järgi. Need töötlevad etteantud võnkeformaadi pinget.

Kõikide seadmete korpusel ja passis on märgitud tööpinge nimiväärtus. See parameeter peab vastama elektriseadmete nimivoolu vahemikule.

AC-tüüp aktiveerub kontrollitavas vooluringis tekkiva vahelduvvoolu lekke hetkelisel tekkimisel või selle lainelisel suurenemisel. Neid seadmeid tähistatakse märgisega "AC" või sümboliga "~".

Kõige sobivam vormitegur koduseks kasutamiseks – RCD-AC. Mudel on odavaim sarnase toimega seadmete seas. Elektriseadmete passis märgivad tootjad sageli selle toote jaoks sobiva kaitselüliti konkreetse mudeli.

A-tüüp rakendub kontrollitavas vooluringis tekkiva vahelduv- või pulseeriva läbilöögivoolu hetkelisel tekkimisel või nende aeglasel suurenemisel.

Sellist mehhanismi saab kasutada kõigis esitatud olukordades. Kaitselüliti korpusel on märgitud lühend "A" või sümbol, nagu ristkülikus olevas graafilises kujutises. .

Kõige sagedamini ühendatakse A-tüüp vooluringi, kus koormust reguleeritakse siinuse tipu äralõikamisega, näiteks mootori pöörlemiskiiruse näitajate korrigeerimine türistormuunduri abil.

Mudeli A maksumus on mitu korda kallim võrreldes AC-ga, kuna siin teostatakse lisaks alalispinge kontrolli, mis tekib jõumuunduritehnikas.

B-alatüübi RCD-d on tõhusad reaktsiooni tekitamiseks alluvas elektriskeemis, kus on konstantne, vahelduv või muundatud (alaldatud) lekkevool.

See on kulukas seade, mis on ette nähtud tööstusobjektidele. Kodustes tingimustes neid ei kasutata.

Esitatud kaitselülitid tüüp A, B ja AC on ette nähtud aktiveerimisajaks 0,02-0,03 s.

Klassifikatsioon #3 — ajaviivituse tüübi järgi

See klassifikatsioon eeldab erinevust kahe tüübi vahel: S ja G. Automatkaitset tüüp S saab iseloomustada selektiivse formaadi reaktsioonina. Väljalülitusviivitusaeg vastab vahemikule 0,15-0,5 s. Seda on otstarbekas valida RCD-de rühmaühenduse korral.

Korteri jaotuskilbi skeem kahe koormusgrupiga, kuhu on ühendatud kahte erinevat tüüpi kaitseseadmed: AC või A ja S.

Skeemi järgi on kilbis kaks koormusgruppi pistikupesadena nr 1 ja nr 2, millele on ühendatud RCD tüüp A, ning ruumi sissepääsus teine kaitselüliti – S.

Kui ühes kimpus tekib rike, aktiveerub sisendseade ainult siis, kui kollektiivne seade ei täida oma funktsiooni ega lülita defektset osa välja.

Ahela katkestuse aktiveerimise selektiivsust saab teostada teise meetodi abil – läbi lekkevoolu seadistuste. See meetod on saanud kõige laiemalt levinud.

Korteri jaotuskilbi skeem kahe koormusgrupiga, kuhu on ühendatud kahte erinevat tüüpi kaitseseadmed: AC rikkeseadistusega ja teine A, kuid suurema väärtusega.

Võtame eelmisega sarnase skeemi ja muudame seda järgmiselt: rühmakaitselüliti valime tüüpi AC, kuid diferentsiaalvoolu seadistusega 0,03 A, ja sisendis on sarnane seade, kuid 0,1 A.

On olukordi, kus diferentsiaalvool rikkeahelas ületab kahe kaitseseadme nimiseadistusi. Esimese skeemi puhul selektiivsust ei rikuta, teise puhul võib väljalülitusvoolu anda ükskõik milline ühendatud seadmetest.

Formaaditeguriga G seade on samuti esindatud selektiivse tööpõhimõttega ja sellel on viivitus 0,06-0,08 s. Kõik kirjeldatud selektiivsed tüübid on ette nähtud ekstreemsete voolude jaoks – kuni 15 kA.

Mõnedel RCD mudelitel on diferentsiaalseadistuse reguleerimissüsteem, teistel sellist võimalust pole. Kodustel eesmärkidel sobib siiski teine teostusvariant.

Piiravool on oluline valikuparameeter, kuna just selle kaudu tagatakse ohutus.

Näiteks kõrge niiskusega ruumides toimub elektriseadmete toiteallikas väljalülitusseadmete ühendamisega vooluahelasse seadistusega 0,01 A. Standardsetes kodutingimustes – 0,03 A.

Hoonete tuleohutuse korraldamiseks – 0,1-0,3 A. Soovitame tutvuda nõuannetega tulekaitse-RCD valimise ja selle paigalduse nüansside kohta.

Klassifikatsioon #4 — pooluste arvu järgi

Kuna automaatseade töötab seda läbivate vooluväärtuste võrdlemise põhimõttel, on automaadi pooluste arv identne voolujuhtivate liinide arvuga.

Kahepooluseline rikvoolukaitse tähistatakse kui 2Р. See lülitatakse ühefaasilisse vooluahelasse, et tagada inimeste kaitse ja ennetada võimalikke tulekahju põhjuseid.

Neljapooluseliste rikvoolukaitse märgistus on 4Р. Need on ette nähtud tööks kolmefaasilises võrgus. Samuti on võimalik paigalduse kombinatsioon, näiteks nelja poolusega seade sisestatakse kahejuhtmelisse võrku.

Sellisel juhul ei realiseeru seadme kogu potentsiaal, mis on majanduslikult ebasoodne.

Kaitseautomaadi paigaldamisel tuleb arvestada tõenäosusega, et koormusvool võib ületada seadme maksimaalseid tööväärtusi. Seetõttu paigaldatakse täiendavalt automaatkaitselüliti, mille nimipinge ei ületa turvasüsteemi töövoolu.

Klassifikatsioon #5 — seadme paigaldusviisi järgi

Kuna diferentsiaalkaitseseadmed valmistatakse erinevates korpustes, saab neid kasutada paiksete või kaasaskantavatena.

Teisel juhul on seade varustatud pikendusjuhtmega. Din-siinile kinnitatavad seadmed paigaldatakse elektrikilpi, mis asub kas koridoris või korteris.

Samuti on olemas RKK-pistikupesa ja RKK-pistik. Nii esimesel kui ka teisel juhul ei kujuta sellise mehhanismi kaudu ühendatud elektriseade rikke korral inimesele ohtu.

Märgistusväärtuste täielik lahtiseletus

Seadme korpusel on kohustuslikult arendaja firma nimi. Järgneb standardiseeritud märgistus seerianumbriga.

Lühendi lahtiseletamiseks kasutame järgmist näidet [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] – kaitseautomaat;
• [X] – teostusvorm;
• 00 – seeria numbrilised või tähtnumbrilised tähised;
• [X] – pooluste arv: 2 või 4;
• [XX] – lekkevoolu liigi karakteristikud: AC, A ja B.

Samuti on siin märgitud seadme nimiparameetrid, millele tuleb valikul erilist tähelepanu pöörata.

Lühendi lahtiseletus: 1 – bränd; 2 – seadme tüüp; 3 – selektiivne tüüp; 4 – vastavus Euroopa standarditele; 5 – nimitalitlusvool ja seadeväärtus; 6 – maksimaalne vahelduv tööpinge; 7 – nimivool, mida seade talub; 8 – diferentsiaallülitus- ja -väljalülitusvõime; 9 – elektriskeem; 10 – käsitsi töövõime kontroll; 11 – lüliti asendi märgistus

Seadmete maksimaalsete parameetrite hulka kuuluvad: pinge Un, vool In, ahela katkestamise diferentsiaalvoolu väärtus IΔn, sisse- ja väljalülitusvõime Im, lühise korral lülitusvõime Icn.

Põhilised märgistusväärtused peavad olema paigutatud nii, et need jääksid nähtavaks pärast seadme paigaldamist. Mõningaid parameetreid võib kanda küljele või tagapaneelile, nähtavad ainult enne toote paigaldamist.

Väljundid, mis on ette nähtud ainult nulljuhtme ühendamiseks, tähistatakse ladina sümboliga «N». RCD väljalülitatud režiimile viitab sümbol «O» (ring), sisselülitatud režiimile lühike vertikaalne kriips «I».

Kõigile toodetele pole kantud optimaalseid ümbritseva keskkonna temperatuurinäitajaid. Nendes mudelites, kus on sümbol — see tähendab, et töörežiimi vahemik on -25 kuni +40 °C, kui mingeid tähistusi pole, on silmas peetud standardseid näitajaid -5 kuni +40 °C.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videomaterjal üksikasjaliku ülevaatega kõigist kaitsemehhanismide koostisosadest, nende otstarbest ja omavahelise koostoime põhimõttest:

Kõikide kaitselülitite tüüpide kirjeldus ning nõuanded, kuidas õigesti valikut teha:

Vastus igavesele küsimusele, millele oma valik langetada – diferentsiaalkaitselülitile või RCD-le + paigalduse saladused:

RCD kasutamine on kasulik ja õige lahendus mitte ainult säästu seisukohast, vaid ka tuleohutuse ja inimese kaitse seisukohast.

Soovitatav on tema potentsiaali maksimaalselt ära kasutada kodutingimustes, paigaldades selle kõikidele elektriseadmete rühmadele, et tagada täielik isolatsioon elektri mõjust.

Kas teil on jäänud küsimusi rikkeitseseadmete tööpõhimõtte või klassifikatsiooni kohta? Või soovite esitatud materjali kasuliku teabega täiendada? Palun kirjutage oma täpsustused kommentaaride plokki, esitage küsimusi – meie saidi eksperdid ja pädevad külastajad püüavad teile võimalikult põhjalikult vastata.