Načelo rada RCD-a

Kratica RCD nastala je iz izraza "Uređaj za zaostalu struju", koji definira svrhu uređaja, koja se sastoji u uklanjanju napona iz kruga spojenog na njega u slučaju slučajnih kvarova izolacije i stvaranja struja curenja kroz njih.

Princip rada

Rad RCD-a koristi princip usporedbe struja koje ulaze u kontrolirani dio kruga i struja koje ga napuštaju na temelju diferencijalnog transformatora koji pretvara primarne vrijednosti svakog vektora u sekundarne vrijednosti strogo proporcionalne kutu i smjeru za geometrijsko skupljanje.

Metoda usporedbe može se prikazati jednostavnom bilance ili bilance.

Kada se održava ravnoteža, onda sve radi normalno, a kada se ona poremeti, mijenja se kvalitetno stanje cijelog sustava.

U jednofaznom krugu uspoređuje se vektor fazne struje koji se približava mjernom elementu i nula koja ga napušta. Tijekom normalnog rada s pouzdanom integralnom izolacijom, oni su jednaki, uravnotežujući jedni druge.Kada dođe do kvara u krugu i pojavi se struja curenja, tada je ravnoteža između razmatranih vektora poremećena njegovom vrijednošću, koju mjeri jedan od namota transformatora i prenosi u logički blok.

Usporedba struja u trofaznom krugu provodi se po istom principu, samo struje iz tri faze prolaze kroz diferencijalni transformator i na temelju njihove usporedbe nastaje neravnoteža. U normalnom pogonu, struje triju faza su uravnotežene u geometrijskom zbroju, au slučaju kvarova izolacije u svakoj fazi, u njoj se javlja struja curenja. Njegova se vrijednost određuje zbrajanjem vektora u transformatoru.

Dijagram strukture

Pojednostavljeni rad uređaja za zaostalu struju može se prikazati blokovima u blok dijagramu.

Neravnoteža struja iz mjernog uređaja usmjerava se na logički dio koji radi na principu releja:

1. elektromehanički;

2. odnosno elektronički.

Važno je razumjeti razliku između to dvoje. Elektronički sustavi sada doživljavaju procvat i postaju sve popularniji iz mnogo razloga. Imaju široku funkcionalnost, velike mogućnosti, ali zahtijevaju električnu energiju za rad logičkog i izvršnog elementa, koju osigurava poseban blok koji je spojen na glavni strujni krug. Ako struja nestane iz raznih razloga, tada takav RCD, u pravilu, neće raditi. Iznimka su rijetki elektronički modeli opremljeni ovom funkcijom.

Elektromehanički releji koriste mehaničku energiju nabijene opruge, koja u osnovi izgleda kao obična mišolovka. Da bi relej radio, dovoljna je minimalna mehanička sila na aktivirani aktuator.

Kada miš dotakne mamac pripremljene mišolovke, struja curenja, koja se dogodila u slučaju neravnoteže u diferencijalnom transformatoru, uzrokuje da se pogon aktivira i prekine napon iz kruga. Za to relej ima ugrađene kontakte za napajanje u svakoj fazi i kontakt za pripremu ispitivača.

Svaka vrsta releja ima određene prednosti i nedostatke. Elektromehanički dizajni rade pouzdano desetljećima i dobro su se dokazali. Ne zahtijevaju vanjsko napajanje i elektronički modeli potpuno ovise o njemu.

Danas je općeprihvaćeno da je najučinkovitija mjera zaštite od strujnog udara u električnim instalacijama do 1000 V uređaj za zaostalu struju (RCD) za struju curenja.

Bez suprotstavljanja važnosti ove zaštitne mjere, većina stručnjaka već dugi niz godina raspravlja o vrijednostima glavnih parametara RCD-a - instalacijske struje, vremena odziva i pouzdanosti. To se objašnjava činjenicom da su parametri RCD-a usko su povezani s njegovom cijenom i radnim uvjetima.

Zapravo, što je niža struja podešavanja i što je kraće vrijeme odziva, veća je pouzdanost RCD-a, to je njegova cijena skuplja.

Osim toga, što je manja struja podešavanja i što je kraće vrijeme rada RCD-a, to su stroži zahtjevi za izolaciju zaštićenog područja, jer čak i malo pogoršanje radnih uvjeta može dovesti do čestih, au nekim slučajevima i dugih, lažna isključenja električne instalacije, što onemogućuje normalan rad.

S druge strane, što je veća struja podešavanja RCD-a i što je duže vrijeme odziva, to su njegova zaštitna svojstva lošija.

RCD dizajn

Izgled jednofaznog RCD-a prikazan je na slici ispod.

U njemu se napon dovodi na ulazne stezaljke, a na izlazne stezaljke spojen je kontrolirani krug.

Trofazni uređaj za zaostalu struju izrađen je na isti način, ali se u njemu promatraju struje svih faza.

Prikazana slika prikazuje četverožilni RCD, iako je trožilni dizajn komercijalno dostupan.

Kako provjeriti RCD

Funkcionalna provjera ugrađena je u svaki uzorak dizajna. Za to se koristi blok «Tester», koji je otvoreni kontaktni opružni gumb za samopodešavanje i otpornik za ograničavanje struje R. Njegova vrijednost je odabrana da stvori minimalnu dovoljnu struju koja umjetno simulira curenje.

Kada se pritisne tipka «Test», RCD povezan s radom mora biti isključen. Ako se to ne dogodi, treba ga odbaciti, provjeriti ima li oštećenja i popraviti ili zamijeniti s mogućnošću servisiranja. Mjesečno ispitivanje uređaja za zaostalu struju (RCD) povećava pouzdanost njegovog rada.

Usput, ispravnost elektromehaničkih i pojedinačnih elektroničkih struktura lako je provjeriti u trgovini prije kupnje. U tu svrhu dovoljno je, kada je relej uključen, nakratko napajati struju u faznom ili neutralnom krugu iz baterije s bilo kojim polaritetom spoja prema opcijama 1 i 2.

Radni RCD s elektromehaničkim relejem će raditi i u velikoj većini slučajeva elektronički proizvodi se ne mogu provjeriti. Potrebna im je snaga da bi logika djelovala.

Kako spojiti RCD na opterećenje

Uređaji za zaostalu struju namijenjeni su za uporabu u krugovima napajanja pomoću sustava TN-S ili TN-C-S s priključkom zaštitne neutralne PE sabirnice u ožičenje, na koje su spojena kućišta svih električnih uređaja.

U ovoj situaciji, ako je izolacija prekinuta, potencijal koji nastaje na tijelu odmah prolazi kroz PE vodič u zemlju i komparator izračunava grešku.

U normalnom načinu rada, RCD ne odspaja opterećenje, tako da svi električni uređaji rade optimalno. Struja svake faze inducira u magnetskom krugu transformatora vlastiti magnetski tok F. Budući da su jednake veličine, ali suprotnog smjera, one se međusobno poništavaju. Ne postoji zajednički magnetski tok i ne može inducirati EMF u zavojnici releja.

U slučaju curenja, opasni potencijal teče u zemlju kroz PE sabirnicu. U zavojnici releja, EMF je induciran rezultirajućom neravnotežom magnetskih tokova (struje u fazi i neutralu).

Uređaj za zaostalu struju na ovaj način odmah izračunava kvar iu djeliću sekunde prekida strujni krug s kontaktima za napajanje.

Karakteristike RCD-a s elektromehaničkim relejem

Korištenje mehaničke energije nabijene opruge može u nekim slučajevima biti korisnije od korištenja posebnog bloka za napajanje logičkog kruga. Razmotrite ovo na primjeru kada se prekine nula opskrbne mreže i pojavi se faza.

U takvoj situaciji, statički elektronički releji neće primati napajanje i stoga neće moći raditi. Istodobno, u ovoj situaciji, trofazni sustav ima faznu neravnotežu i povećanje napona.

Ako dođe do kvara izolacije na oslabljenom mjestu, tada će se potencijal pojaviti na kućištu i otići kroz PE vodič.

U RCD-ima s relejem za elektromehaničku zaštitu, oni normalno rade od energije napunjene opruge.

Kako RCD radi u dvožilnom krugu

Neosporne prednosti zaštite od struja curenja u električnoj opremi izrađenoj prema TN-S sustavu korištenjem RCD-a doveli su do njihove popularnosti i želje pojedinačnih vlasnika stanova da instaliraju RCD-ove u dvožilni koji nije opremljen s PE vodič.

U ovoj situaciji, kućište električnog uređaja je izolirano od zemlje, ne komunicira s njim. Ako dođe do kvara izolacije, fazni potencijal se pojavljuje na kućištu umjesto da istječe iz njega. Osoba koja je u kontaktu sa zemljom i slučajno dodirne uređaj pod utjecajem je struje curenja na isti način kao u situaciji bez RCD-a.

Međutim, u strujnom krugu bez uređaja za zaostalu struju, struja može prolaziti kroz tijelo dugo vremena. Kada je ugrađen RCD, on će osjetiti grešku i tijekom postavljanja smanjiti napon u djeliću sekunde, smanjujući štetno djelovanje struje i stupanj električne ozljede.

Na taj način zaštita olakšava spašavanje osobe pri napajanju u zgradama opremljenim TN-C shemom.

Mnogi domaći majstori pokušavaju sami instalirati RCD u starim kućama koje čekaju rekonstrukciju kako bi se prebacili na TN-C-S sustav. Istodobno, u najboljem slučaju, izvode samostalnu petlju za uzemljenje ili jednostavno spajaju kutije električnih uređaja na vodovodnu mrežu, grijaće baterije i željezne dijelove temelja.

Takvi spojevi mogu stvoriti kritične situacije kada se pojave kvarovi i uzrokuju ozbiljna oštećenja. Rad na stvaranju petlje uzemljenja mora se obaviti učinkovito i kontrolirati električnim mjerenjima. Stoga ih provode obučeni stručnjaci.

Vrste ugradnje

Većina RCD-ova izrađena je u stacionarnom dizajnu za uobičajenu montažu Din-sabirnice u razvodnu ploču. Međutim, u prodaji možete pronaći prijenosne strukture koje su spojene na običnu električnu utičnicu, a zaštićeni uređaj dodatno ih napaja. Koštaju malo više.