Întrerupătoare de circuit RCD

Cerința unei protecții fiabile a unei persoane împotriva efectelor dăunătoare electric curentul a depășit întotdeauna posibilitățile științei și tehnologiei de a crea dispozitive de protecție care să satisfacă acest obiectiv. Astăzi, evoluțiile inovatoare din industria electrică îndeplinesc pe deplin toate criteriile pentru dispozitivele de acest tip. Articolul dezvăluie problema unui astfel de dispozitiv ca RCD: ce este, scopul său, principiul de funcționare, alegerea și aplicația.

RCD înseamnă „dispozitiv rezidual de curent”

  







Conţinut [Hide] 1 Mijloace și metode de protecție electrică: dispozitive moderne și caracteristici ale activității lor o 1.1 Protecție electrică: izolație și împământare o 1.2 Contextul istoric al dezvoltării RCD o 1.3 RCD: ce este și cum funcționează o 1.4 RCD va proteja cu siguranță o 1.5 Condițiile limită ale RCD o 1.6 Aplicație și cum să conectați un RCD 2 Principiile de bază ale mecanismului RCD și analiza comparativă a analogilor o 2.1 Principiul de funcționare al RCD și caracteristicile de proiectare o 2.2 Diagrama de conectare corectă pentru RCD și mașină. Erori de instalare o 2.3 RCD-uri cu funcții extinse o 2.4 RCD sau mașină diferențială: cum să distingem și ce să alegem 3 Aplicarea și instalarea RCD-urilor: denumiri pe schemele de cablare o 3.1 Parametrii de selecție și schema de conectare pentru RCD-uri fără împământare o 3.2 Desemnarea grafică a RCD pe diagrama sursei de alimentare o 3.3 Schema de conectare RCD trifazată 4 Gama de modele, producătorii și prețurile RCD-urilor

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

1

Mijloace și metode de protecție electrică: dispozitive moderne și caracteristici ale activității lor De îndată ce utilizarea curentului electric a intrat în viața noastră, a devenit imediat necesar să ne protejăm împotriva efectelor dăunătoare asupra sănătății umane. În primul rând, aceasta este implementarea izolației părților conductoare ale cablajului și a părților receptoarelor de curent.

Întrerupător automat fabricat de Interelektrokomplekt

Dar izolarea completă este imposibilă, deoarece există pauze tehnologice și grupuri de contact în orice circuit electric. Există întotdeauna o posibilitate de întrerupere (distrugere) a stratului izolator al elementelor conductive și a deteriorării mecanice a acestora și, cel mai important regularitate statistică, încălcând regulile de siguranță, instrucțiunile și regulile de funcționare a echipamentelor electrice, atât la nivelul producției, cât și la nivelul gospodăriei.

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

2

Protecție electrică: izolație și împământare Una dintre cele mai eficiente modalități de protecție împotriva efectelor dăunătoare ale curentului electric este organizarea unei bucle de masă. Bucla de masă este o conexiune artificială la sol (așa-numitul conductor PE) a carcasei conductoare neutre sau a unor părți ale mecanismelor electrice, cu o rezistență care nu depășește 4 ohmi. Elementele enumerate ale echipamentelor electrice pot fi alimentate din cauza unui scurtcircuit la cazul unui conductor de fază sau a unui curent de trăsnet. Scopul principal al dispozitivului de buclă la sol este de a exclude posibilitatea de electrocutare a unei persoane sau a unui animal în cazul atingerii corpului sau a unei părți a mecanismului echipamentului electric, care este alimentat din cauza unui scurtcircuit de curent electric de fază pe ele. Notă! În rețelele de curent alternativ cu neutru la pământ și tensiune de până la 1 kV (acesta este formatul sursei de alimentare rezidențiale), împământarea ca protecție principală împotriva șocurilor electrice cu contact indirect nu este utilizată, deoarece nu este eficientă.

Trecerea curentului electric prin corpul uman în cazul unui impact într-un sistem cu sol (dreapta) și fără sol (stânga)

Problema celei mai eficiente protecții împotriva efectelor energiei electrice asupra unei persoane a fost rezolvată de așa-numitele dispozitive de curent diferențial (UDT) - acesta este un segment mare de dispozitive de control și protecție pentru diverse scopuri și caracteristici de proiectare. Clasificarea segmentului UDT este destul de extinsă: de la metoda de control, tipul de instalare și numărul de poli, până la posibilitatea reglării și întârzierii curentului diferențial de declanșare. Luați în considerare ce este un RCD. Decodarea acestei abrevieri este un dispozitiv de curent rezidual. Cerințele pentru instalarea și utilizarea UDT sunt date în edițiile suplimentare ale PUE - reguli pentru instalarea echipamentelor electrice și în seria IEC 60364 de standarde pentru instalațiile electrice ale clădirilor și efectul curentului asupra oamenilor și animalelor IEC 60479-1.

Contextul istoric al dezvoltării RCD Germania a fost inovatorul în dezvoltarea RCD-urilor. Primul prototip de funcționare al dispozitivului de protecție a fost proiectat și fabricat în anii treizeci ai secolului trecut. Cel mai Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

3

mic transformator de curent diferențial posibil a fost folosit ca senzor de curent de scurgere și un releu magnetic polarizat cu o sensibilitate de 100 miliamperi (mA) și o rată de răspuns de cel mult 0,1 secunde a fost folosit ca element de control. Pragul pentru înregistrarea curentului diferențial în prototip a fost de aproximativ 80 mA. Era imposibil să se dezvolte un releu de control cu o sensibilitate mai mică de 80 mA în acel moment din cauza lipsei de materiale cu caracteristicile electromagnetice necesare. Și abia la mijlocul secolului al XX-lea a fost propusă o nouă soluție constructivă pentru RCD. Proiectarea a luat în considerare mecanismele de eliminare a alarmelor false de la descărcări în timpul furtunilor și a crescut semnificativ sensibilitatea diferențială a curentului la 30 mA.

Primele modele de dispozitive de protecție au inclus un transformator de curent diferențial și un releu magnetic polarizat.

Dimensiunile generale ale RCD au suferit, de asemenea, modificări: de la dimensiunea unei cutii de pachete la un format modern care poate fi instalat pe o șină DIN în dulapurile electrice moderne. Experții tehnici în ingineria electrică și electronică fac deja predicții pentru viitor. Ei cred cu tărie că inteligența artificială va fi în curând responsabilă de sisteme precum protecția împotriva șocurilor electrice. Acesta va putea îndeplini nu numai funcții de măsurare și control, ci și prin monitorizarea video și audio a obiectului dat acestuia, să ia decizii instantanee cu privire la orice situații accidentale și, dacă este necesar, să anunțe serviciile de salvare.

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

4

RCD: ce este și cum funcționează Dispozitivele de curent rezidual (RCD) sunt printre cele mai solicitate UDT de protecție care funcționează într-un mediu casnic. RCD funcționează ca un protector al unei persoane împotriva șocurilor electrice și ca mecanism de prevenire pentru a preveni incendiul accidental al cablurilor și cablurilor de conectare ale aparatelor electrice.

Dispozitiv curent rezidual Schnieder Electric

Ideea funcțională a dispozitivului considerat se bazează pe legile ingineriei electrice, postulând egalitatea curentului de intrare și ieșire în circuitele electrice închise cu sarcini active. Aceasta înseamnă că curentul care trece prin firul de fază trebuie să fie egal cu curentul care trece prin firul neutru - pentru circuitele de curent monofazate cu cabluri cu două fire și că curentul din firul neutru trebuie să fie egal cu suma curenților care curg în faze pentru un circuit trifazat cu patru fire. Când se află într-un astfel de circuit, din cauza contactului accidental al unei persoane cu părțile neizolate ale elementelor conductoare ale circuitului sau când partea goală a cablajului (din cauza deteriorării) intră în contact cu alte obiecte conductoare care formează un nou circuit electric, are loc așa-numita scurgere de curent - egalitatea curenților de intrare și de ieșire este încălcată ...

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

5

Această încălcare poate fi înregistrată și utilizată ca comandă pentru deconectarea întregului circuit electric. În acest proces, a fost proiectat RCD. Iar curentul de „scurgere” din cadrul ingineriei electrice a început să fie numit curent diferențial.

RCD pe schema de cabluri de alimentare și masă

RCD poate înregistra curenți foarte mici de „scurgere” și poate acționa ca un mecanism de întrerupere. Pur teoretic, principiul de funcționare al RCD arată astfel (unde I în - curentul de intrare al firului neutru, Iafară - curent de ieșire a firului de fază): 

Euîn = Euafară (echilibrul sistemului fără perturbări, RCD în stare de așteptare);



Euîn > Euafară (echilibrul sistemului este perturbat, RCD înregistrează aspectul unui curent diferențial și oprește rețeaua de alimentare).

RCD va proteja cu siguranță Când un RCD este instalat în rețeaua de alimentare, aceasta înseamnă că protecția este asigurată împotriva: 

scurtcircuitând firul de fază la corpul aparatului. Într-un număr mare de cazuri, acestea sunt elemente de încălzire ale mașinilor de spălat, încălzitoare de apă și încălzitoare. Mai mult, o defecțiune poate apărea numai atunci când elementul termic se încălzește sub influența curentului;



cabluri necorespunzătoare, când electricienii fără scrupule au blocat „răsucirea” firelor din tencuială fără a folosi o cutie din spate. Dacă peretele este umed, un

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

6

curent diferențial se va scurge în perete din această răsucire și RCD va deconecta linia tot timpul până când tencuiala este complet uscată sau conexiunile sunt reparate corespunzător;

RCD protejează în caz de scurtcircuit al firului de fază și cablare incorectă



instalarea necorespunzătoare în tabloul electric, atunci când modificările aparent mici, dar „utile” aduse circuitului schimbă distribuția curentului și duc la pierderea eficienței ridicate a dispozitivului. Acest lucru va fi discutat mai detaliat puțin mai târziu.

RCD poate fi declanșat din motive care nu sunt izbitoare de la prima inspecție a schemei de conectare pentru aparatele de uz casnic. Dacă utilizați un aragaz cu aprindere electrică a gazului sau o mașină de spălat este conectată cu un furtun într-o carcasă metalică la un robinet de apă sau când vecinii au legat la pământ alimentarea cu apă sau sistemul de încălzire, atunci va apărea din nou o scurgere de curent în circuitul electric, din cauza căreia va funcționa RCD. În astfel de cazuri, este necesară o analiză tehnică aprofundată.

Condițiile limită ale RCD Regulile au adesea excepții. Acest principiu nu a ocolit calitățile universale ale dispozitivului de curent rezidual în cauză. RCD nu va reacționa atunci când o persoană sau un animal este energizat, dar nu va exista curent de defect la pământ. Un astfel de caz este posibil atunci când atingeți simultan conductoarele de fază și neutre, care se află sub controlul RCD sau cu izolare completă cu podeaua. Protecția RCD în astfel de cazuri este complet absentă. RCD nu poate distinge între curentul electric care trece prin corpul unei persoane sau al unui animal de curentul care curge Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

7

în elementul de încărcare. În astfel de cazuri, siguranța poate fi asigurată prin măsuri de protecție mecanică (izolare completă, carcase dielectrice etc.) sau printr-o deconectare completă a aparatului electric înainte de inspecția sa tehnică.

Dispozitiv curent rezidual Legrand

RCD, complet dependent de tensiunea de alimentare adecvată pentru obiectul de rețea, este în stare de funcționare numai dacă rețeaua specificată este în stare de întreținere completă. Situația poate deveni periculoasă atunci când firul neutru se rupe „deasupra” RCD și firul de fază rămâne energizat. Apoi, în cablare, firul de fază poate deveni un factor de șoc electric, iar RCD, din cauza propriei incapacități, nu va putea opri alimentarea de la rețea. RCD poate „atârna” în starea de așteptare dacă tija de contact principală este blocată în solenoid sau când înfășurarea secundară a dispozitivului de comandă eșuează și nu funcționează la momentul potrivit. Pentru a verifica starea de funcționare a RCD, există un mecanism de testare. Dacă efectuați în mod regulat o verificare de test a dispozitivului (și pentru aceasta trebuie doar să apăsați butonul „T” - test), riscul de spargere a RCD va avea o probabilitate minimă.

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

8

Aplicație și cum să conectați un RCD Principala aplicație în mediul casnic este utilizarea unui număr mare de dispozitive și echipamente conectate în grupuri electrice de băi, bucătării și grupuri de priză. Acest lucru nu înseamnă că nu are sens să utilizați un RCD pe o rețea de intrare comună. Această schemă selectivă este dictată doar de eficiența gestionării și oportunității de marketing, deoarece RCDurile pentru curenți mici sunt mult mai ieftine la prețul dispozitivelor cu putere mai mare.

Diagrama conexiunii RCD

Cu toate acestea, în unele cazuri, dacă luăm în considerare cămine, cluburi etc., va fi mai fiabil să utilizăm un RCD selectiv general datorită utilizării masive și simultane a aproape tuturor elementelor echipamentelor electrice. Tipul selectiv RCD diferă de cel obișnuit prin timpul lung de întârziere al curentului diferențial de declanșare (adică timpul de declanșare) și este unul dintre cele mai utilizate dispozitive. Atunci când un RCD local obișnuit este declanșat în orice circuit, RCD selectiv general nu oprește toate cablurile simultan, ci vă permite să opriți alimentarea numai a unui grup separat. De exemplu, dacă o defecțiune a izolației echipamentului are loc la o discotecă și carcasa (de exemplu, amplificatorul) este în contact cu firul de fază, atunci în momentul în care operatorul atinge amplificatorul, RCD-ul local este declanșat și deconectează doar grupul de echipamente de amplificare, iar RCD-ul general selectiv nu va opri toată alimentarea și așa ceva grupuri precum iluminatul general, toaletele și cafenelele vor funcționa ca de obicei.

Internal: All rights reserved. Distribution within DRÄXLMAIER Group, customer and partners

9