Električna zaštita od curenja. Postupak i pravila za spajanje uza

Pogrešno je vjerovati da se u svrhu zaštite ljudi od ozljeda zbog curenja struje na kućište kućanskih aparata ugrađuju automatski prekidači struje. U te svrhe, štitovi su opremljeni zaštitnim uređajem. Nakon što ste shvatili princip rada uza, ne morate se bojati za živote svojih najmilijih i djece.

Zaštita štiti od djelovanja struje na tijelo pri dodiru tijela uređaja. Ako dođe do curenja struje, veličina struje na koju mašina neće reagovati. Još jedan važan zadatak odbrane je čuvanje vašeg doma od požara.

Funkcionalne karakteristike zaštitne opreme

Tijelo uređaja je napravljeno od provodljivog materijala, kao i pojedinačni dijelovi, pa čak i cjevovodi, koji se ponekad pokazuju opasnim za ljude. Na njima se probija faza zbog raznih kvarova ožičenja i drugih razloga. Ova opasna situacija se obično javlja u 2 slučaja:

Glavni zadatak je da se curenje mora odmah otkriti i prekinuti opskrbu električnom energijom ove grupe kontakata. I takođe da se isključi kada osoba dodirne golu žicu i spreči požar u zgradi.

Bitan. Zaštita se aktivira u slučaju curenja, ali treba imati na umu da će kućište bilo kojeg kućanskog aparata postati smrtonosno ako tijekom instalacije pobrkate žice za fazu i uzemljenje na ulazu u zgradu.

Na šta treba obratiti pažnju kada birate RCD?

Za ispravnu kupovinu i sigurnost vašeg doma morate obratiti pažnju na sljedeće pokazatelje:

Bitan. Bez obzira na marku i proizvođača zaštitnog uređaja i razne oznake, 2 glavne karakteristike pokazuju vrijednost radne struje i struje curenja. Ove vrijednosti su naznačene bez obzira na tip uređaja i njegovu cijenu.

Princip rada zaštitnog uređaja

Princip rada zaštitnog uređaja je reakcija senzora kada se promijeni ulazna vrijednost diferencijalnih struja. Običan transformator može djelovati kao strujni senzor. Prema svojim dizajnerskim karakteristikama, proizvodi se kao toroidno jezgro. Magnetoelektrični relej ima prilično značajnu osjetljivost na curenje, na njemu postavljamo određenu vrijednost za rad uređaja.

Uređaji u kojima se princip rada uzo odvija uz ugradnju releja za nadzor daleko su najpouzdaniji i bez problema. Čak su i komercijalni elektronički uređaji koji kontroliraju curenje pomoću elektroničkog kola u nekim slučajevima inferiorniji od elektromehaničkih uređaja.

Princip isključivanja električne energije potrošačima u uređaju s relejem temelji se na njegovom radu i utjecaju na mehanizam za prekid električnog kruga. Sastoji se iz 2 dijela:

1. Prema pasošu uređaja, grupa kontakata se bira za maksimalnu trenutnu vrijednost u mreži.
2. Ako se dogodi hitan slučaj i vaša ruka dotakne goli dio, opruga je osigurana za aktiviranje uređaja.

Ispravnost zaštite može se provjeriti pomoću tipke “Test” koja se nalazi na kućištu uređaja. Pritiskom na njega stvaramo umjetni kvar u električnoj mreži zbog curenja električne struje. Vrijednost je postavljena dovoljna da omogući zaštitu.

Na ovaj jednostavan način možete samostalno ispitati i provjeriti ispravnost RCD-a bez pozivanja tehničara ili plaćanja njegove posjete. Ova provjera se obavlja najmanje jednom mjesečno.

Mjerenjem vrijednosti struje i vremena odziva RCD-a, električar pomoću posebnog uređaja može izvršiti precizniju provjeru.

Ispravan rad zaštite u različitim režimima

Kako uzo radi u normalnim uslovima? Bez curenja, radni napon, do 12 V, teče prema i paralelno, dok se na sekundarnom namotu transformatora induciraju magnetni tokovi iste veličine. One su jedna drugoj jednake. Ova operacija ne pokreće uređaj diferentne struje jer je vrijednost struje koja ulazi u sekundarni namotaj nula.

Struja curenja nastaje kada slučajno dodirnete goli dio ožičenja ili kućište uređaja s fazom zatvorenom za njega. U ovom slučaju, ispravan smjer i veličina struja koje prolaze kroz transformator su poremećene. Na sekundarnom namotaju postoji neravnoteža trenutnih vrijednosti, od čega se relej aktivira. Djeluje na oprugu, a dovod napona u mrežu prestaje.

Ovo je jednostavno objašnjenje rada RCD-a; ako je potrebno, postoji dovoljno informacija na Internetu da se ovo pitanje detaljnije prouči.

Mora se imati na umu da je svrha uređaja diferencijalne struje dodatna mjera za sigurnu upotrebu električnih uređaja. Ovaj uređaj reagira na struju curenja. Iz tog razloga je potrebno instalirati RCD zajedno sa automatskim prekidačima za isključivanje mreže u slučaju kratkog spoja.

Šema:

Razvijen od strane autora prije mnogo godina i opisan u članku „Strujna zaštita“ („Model Designer“, 1981, br. 10, str. 29, 30), zaštitno-preklopni uređaj se aktivirao kada je napon veći od 24 V. relativno zemljište. Danas je uzemljenje kućišta uređaja postalo obavezno i ​​čini se ispravnijim kontrolirati struju u žici za uzemljenje. U slučaju kvara izolacije između kućišta i mreže, dozvoljena vrijednost ove struje (4...10 mA) će biti prekoračena, što će poslužiti kao signal za isključenje neispravnog uređaja iz mreže.

uređaj:
Dijagram zaštitnog uređaja koji radi na ovom principu prikazan je na Sl. 1. XP1 utikač je umetnut u utičnicu opremljenu kontaktom za uzemljenje. Tropinski utikač za napajanje zaštićenog električnog uređaja priključen je na XS1 utičnicu. Elektronička jedinica zaštitnog uređaja se napaja iz mreže preko opadajućeg transformatora T2 i mosnog ispravljača pomoću dioda VD2-VD5. Napon napajanja tajmer čipa DA1 i pojačala na tranzistoru VT1 stabiliziran je pomoću zener diode VD6.

Primarni namotaj strujnog transformatora T1 spojen je na prazninu u žici koja povezuje kontakte za uzemljenje utikača XP1 i utičnice XS1 (PE kolo). Napon proporcionalan struji koja teče kroz njega se oslobađa preko otpornika R1 i nakon ispravljanja poluvalnim ispravljačem na diodi VD1, preko jednosmjernog pojačala na tranzistoru VT1, dovodi se na S ulaz tajmera DA1.

Ako nema struje curenja, napon na kolektoru tranzistora i na ulazu tajmera je visok, a na izlazu tajmera (pin 3) nizak logički nivo. Kada se struja curenja poveća iznad dozvoljene vrijednosti, nivo visokog napona na VT1 kolektoru će se promijeniti u niski, što će omogućiti rad tajmera DA1. Na njegovom izlazu će se pojaviti impulsi pozitivnog polariteta, od kojih će prvi otvoriti tiristor VS1. Relej K1, otvarajući svoje kontakte, isključit će opterećenje iz mreže. Treperi LED HL1 će pokazati da je zaštita radila. Frekvencija treptanja (1 ... 5 Hz) ovisi o vrijednostima otpornika R7, R8 i kondenzatora Sat.

Nakon otklanjanja curenja, tiristor VS1 će ostati otvoren, a kontakti releja K1.1 će ostati otvoreni. Da bi se doveo mrežni napon na opterećenje, zaštitni uređaj se mora vratiti u prvobitno stanje: isključiti ga na neko vrijeme pritiskom na tipku SB1 i ponovo uključiti otpuštanjem.

Kondenzatori C1 i C4 eliminišu lažne alarme zbog kratkotrajnih smetnji u mreži. Krug R6C5 sprječava pokretanje tajmera zbog prelaznih stanja pri uključivanju. Krug R9C8VD7 potiskuje udarne udare napona na namotaju releja K1.

Štampana ploča:

Štampana ploča zaštitnog uređaja i raspored dijelova na njoj prikazani su na sl. 2.

detalji:
KT3102A tranzistor se može zamijeniti drugim iz iste serije ili serijom KT312, KT315. Uvezeni analozi tajmera KR1006VI1 su NE555 i mnogi drugi s brojevima 555 u oznaci. Tiristor KU101B u uređaju koji se razmatra može se zamijeniti jednim iz serije KU201, KU202.
Relej K1 - RES47 verzija RF4.500.407-01 (otpor namotaja - 160...180 Ohma). Kada je snaga opterećenja veća od 1 kW, mora se uključiti pomoću releja sa snažnijim kontaktima, a relej K1 instaliran na ploči mora se koristiti kao srednji.
Strujni transformator T1 je napravljen od odgovarajućeg transformatora iz zvučnika za emitovanje. Magnetsko jezgro transformatora je čelik Š8h10. Namotaj s manjim brojem zavoja se uklanja, a na njegovo mjesto su namotana tri zavoja izolirane žice promjera oko 2 mm - ovo je primarni namotaj strujnog transformatora. Nekadašnji primarni namotaj odgovarajućeg transformatora sada postaje sekundarni namotaj. Njegovi terminali su povezani na otpornik R1. Energetski transformator T2 - bilo koji opadajući sa primarnim namotom od 220 V, dva sekundarna namota povezana u seriju na 9 V, 100 mA, ili sa jednim sekundarnim namotajem na 15...18 V. Vrijednost struje rada zaštite treba biti u opsegu od 4...10 mA. To se postiže odabirom otpornika R2, a po potrebi i promjenom broja zavoja primarnog namotaja strujnog transformatora T1. Curenje od 10 mA može se simulirati povezivanjem primarnog namota transformatora T1 na mrežu od 220 V preko otpornika od 22 kOhm snage od najmanje 5 W.

Alarm za gašenje sa rezervnim napajanjem

Alarmni krug nestanka struje, slika 1, ne samo da emituje zvučni signal kada je napajanje isključeno, već može uključiti i rezervni izvor napajanja putem elektromagnetnog releja. U ovom alarmnom krugu koristi se isti generator povremenih signala, ali osim njega, krug je dopunjen elektromagnetskim relejem, koji je povezan s jednim od kontakata između dioda VD1 i VD2.

Fig.1

Alarm nestanka struje

Ako postoji napon u električnoj mreži, kontakti ovog releja se privlače. Kada se struja izgubi, kondenzator C6 se naglo prazni, uzrokujući pad napona na releju i otvaranje kontakata. Prisutnost diode VD2 u krugu sprječava brzo pražnjenje kondenzatora C1 i C2 kroz namotaj releja.

Šeme automatske zaštite za trofazni motor u slučaju gubitka faze

Trofazni elektromotori, ako se jedna od faza slučajno isključi, brzo se pregrijavaju i otkazuju ako se na vrijeme ne isključe iz mreže. U tu svrhu razvijeni su različiti sistemi uređaja za automatsko zaštitno isključivanje, ali su oni ili složeni ili nedovoljno osetljivi, sl. 2.

Fig.2

Zaštitni uređaji se mogu podijeliti na relejne i diodno-tranzistorske. Relejni su, za razliku od diodnih tranzistora, lakši za proizvodnju.
Dodatni relej P sa normalno otvorenim kontaktima P1 uveden je u konvencionalni trofazni sistem pokretanja motora. Ako postoji napon u trofaznoj mreži, namotaj dodatnog releja P je stalno pod naponom, a kontakti P1 su zatvoreni. Kada pritisnete dugme „Start“, struja teče kroz elektromagnetni namotaj MP magnetnog startera i MP1 kontaktni sistem povezuje elektromotor na trofaznu mrežu.
Ako se žica A slučajno isključi iz mreže, relej P će se isključiti, kontakti P1 će se otvoriti, odspojujući namotaj magnetnog startera iz mreže, koji će, koristeći kontaktni sistem MP1, isključiti motor iz mreže. Kada su žice B do C isključene iz mreže, namotaj magnetnog startera je bez napona. Kao dodatni relej P koristi se AC relej tipa MKU-48.

Trenutna zaštita

Električni aparati za domaćinstvo - mašine za pranje veša, električne mašine za mlevenje mesa, električni kamini - u pravilu rade iz mreže naizmenične struje napona od 220 V. U slučaju kvara izolacije na metalnom telu takve instalacije, napon može biti opasno po ljudski život. Kako bi se zaštitili od strujnog udara, kućanski aparati trebaju biti uzemljeni, posebno ako se koriste u opasnim područjima.

Kupatila predstavljaju povećan rizik pri pranju veša u veš mašini. Osim toga, mogućnost strujnog udara značajno se povećava ako je pod u prostoriji provodljiv, a vlažnost zraka prelazi 75%.

Većina utičnica instaliranih u stanovima obično nema treću žicu za uzemljenje. Stoga, tamo gdje nije dostupan, kao zaštitnu mjeru od mogućeg strujnog udara u slučaju njegovog curenja ili kvara izolacije, preporučuje se ugradnja uređaja za automatsko isključivanje na kućište (Sl. 3).

Fig.3

Potrošač električne energije koji sadrži namotaj L 1, spojite se na mrežu pomoću bipolarnog nepolarnog konektora (obični utikač i utičnica). Od ispravljača sastavljenog pomoću mosnog kruga pomoću dioda VD 1- VD 4, napaja relej K1, koji ima dva kontaktna para otvaranja K1.1 i K1.2. Tiristor je povezan serijski sa zajedničkim namotajem releja VS 1. Njegova kontrolna elektroda je povezana preko otpornika R 2 sa tranzistorskim kolektorom VT 1. Emiter tranzistora je spojen na pozitivni pol ispravljača, a baza je povezana preko otpornika visokog otpora R 1 je spojen na metalno tijelo električnog uređaja.

Uređaj radi na sljedeći način. Kada je radni električni uređaj priključen na mrežu, namotaj releja ne prima struju jer je tiristor zatvoren. Kroz prekidne kontakte K1.1 i K1.2 struja prolazi kroz namotaj potrošača L 1. U slučaju kvara izolacije, struja teče iz fazne ili "neutralne" žice kroz jednu od ispravljačkih dioda, prijelaz "emiter-baza" tranzistora, otpornik R 1, metalno tijelo električnog uređaja, a zatim kroz mjesto kvara izolacije i dio namota L 1 se napaja na žicu naponom suprotnog polariteta. Kao rezultat toga, tranzistor se otvara i struja počinje teći u njegovom kolektorskom krugu. Kroz otpornik R 2 ide na kontrolnu elektrodu tiristora, a zatim na "minus" ispravljača. Relej se aktivira i otvara svoje kontaktne parove, isključujući električni uređaj iz mreže. Istovremeno, kroz tranziciju "emiter - baza" VT 1 struja ne teče i tranzistor se zatvara. Međutim, tiristor i dalje ostaje otvoren, jer namotaj releja igra ulogu filtera za izravnavanje, a kroz VS 1 teče jednosmjerna struja, čija je veličina dovoljna da zadrži tiristor u otvorenom stanju. Stoga, nakon što se mašina pokrene, relej ostaje aktiviran sve dok se električni uređaj ne isključi iz mreže.

Zaštitni uređaj isključuje električnu instalaciju u slučaju kvara izolacije u bilo kojoj tački namota potrošača L 1. Radi i pri najmanjoj struji curenja.

Otpornik R 1 treba imati otpor od 1,5 - 2 MΩ. Ako jednom rukom dodirnete uzemljeni metalni predmet, a drugom tijelo kućnog aparata opremljenog ovim zaštitnim uređajem, tada kroz osobu prolazi struja manja od 1 mA, što je sasvim sigurno. Automatska zaštita se odmah aktivira i isključuje električni uređaj iz mreže.

Da bi se provjerio rad uređaja, tijelo električnog uređaja nakratko je spojeno komadom žice na uzemljenu strukturu - relej bi trebao raditi.

Karačev N.

Zaštita pri uključivanju

Fig.4

U izvorima napajanja za moćnu opremu na tranzistorima i mikro krugovima, kondenzatori s kapacitetom većim od 10.000 μF obično se koriste u filterima za napajanje. Prolazni procesi koji se javljaju kada je takva oprema uključena (posebno punjenje ovih kondenzatora) mogu dovesti do njenog kvara. Iz tog razloga su u izvore napajanja nedavno uvedeni uređaji koji ograničavaju struju u primarnom namotu mrežnog transformatora u prvom trenutku nakon uključivanja opreme i na taj način sprječavaju neželjene efekte.

Moguća izvedba takvog uređaja prikazana je na slici 4. Sastoji se od ograničavajućih otpornika i jedinice koja te otpornike zatvara nakon nekog vremena.

Prenapon struje kada je oprema uključena je ograničena na 5A otpornicima R 4- R 7. Upotreba nekoliko otpornika ovdje je samo zbog dizajna. Mogu se zamijeniti jednim otpornikom otpora od 40 Ohma i rasipanjem snage od najmanje 20 W ili drugom serijsko-paralelnom kombinacijom otpornika koji se povezuju, dajući isti otpor i disipaciju snage.

Odabir vrijednosti graničnog otpornika rješenje je kontradiktornog problema. S jedne strane, poželjno je imati veliki otpor, jer su preopterećenja u strujnim krugovima kada je uređaj uključen i potrebna disipacija snage ovog otpornika smanjena, ali s druge strane, otpor ne bi trebao biti jako veliki tako da drugi udar struje koji se javlja kada je ograničavajući otpornik zatvoren nije veći od početne struje udara kada je uređaj uključen. Ovdje navedeni parametri ograničavajućeg otpornika su blizu optimalnih za opremu koja troši 150...200 W snage iz mreže.

Kada uključite opremu, proces punjenja kondenzatora C2 i C3 počinje istovremeno. Kada napon na njima dostigne radni napon releja K1 i on proradi, zatvoriće otpornike svojim kontaktima R 4- R 7 i time uspostaviti normalan rad izvora napajanja. Vrijeme kašnjenja za uključivanje opreme ovisi prvenstveno o kapacitetu kondenzatora C2 i C3, otporu otpornika R 3, napon odgovora releja K1 je djelić sekunde.

Uređaj je koristio relej radnog napona od 24 V. Mora imati kontakte koji osiguravaju uključivanje mrežne opreme (220 V i struja od nekoliko ampera) s kojom će se koristiti ovaj zaštitni uređaj.

Most korišten u originalnom dizajnu je dizajniran za radni napon od 250 V i struju od 1,5 A. Kondenzatori C3 i C4 mogu se zamijeniti onim kapaciteta 1000 μF.

Obvod zpozneneho startu.

"Amaterske radio", 1997.

A7-8, s.24

Zaštita elektromotora od otvorene faze

Uređaj za zaštitu motora otvorene faze, prikazan na slici 5, reagira na prekide u opskrbi naponom trofaznog elektromotora iz bilo koje od tri faze.

Sl.5

Pritiskom na dugme S 1, napon se dovodi na zavojnicu magnetnog startera KM1, koji uključuje elektromotor M1. Pouzdan rad startera kada njegov kalem, dizajniran za 380 V izmjenični napon, ima nižu amplitudu pulsirajućeg napona osiguran je zbog značajne konstantne komponente potonjeg.

Istovremeno sa aktiviranjem startera, napon se dovodi na anodu i kontrolnu elektrodu tiristora VS 1. Sada se kondenzator C1 puni kroz tiristor koji se periodično otvara, napon na njemu ostaje dovoljan da zadrži KM1 starter u aktiviranom stanju. U slučaju nestanka napona u bilo kojoj od faza, tiristor prestaje da se otvara, kondenzator se brzo prazni i starter isključuje motor iz mreže.

Yakovlev V.

Shostka, Ukrajina

Prekidač za slučaj nužde

Nestanak struje uzrokuje mnogo problema. Ono što je posebno loše je to što u trenutku napona može doći do veoma opasnih prenapona, koji u najboljem slučaju uzrokuju kvarove na TV procesoru ili DVD - plejera tako što ih prebaci u uključen način, a u najgorem slučaju oštete napajanje.

Fig.6

Na slici 6 prikazan je dijagram releja za slučaj nužde, koji, kada je napajanje isključeno, isključuje opremu iz mreže. A napajanje se napaja opremi ne istovremeno sa obnavljanjem napajanja, već tek nakon što korisnik pritisne dugme S 1.

Kolo je bazirano na starom releju KUTS-1 iz sistema daljinskog upravljanja TV tipa “USTST”.

Jedinica za zaštitu električne opreme u slučaju nestanka struje

Mnogi su se barem jednom u životu našli u situaciji da im je umjesto jednofaznog napona od 220 V AC, u njihove stanove odjednom počeo da pritječe dvofazni napon od 380 V. Ako se takav događaj nije primijetio u prve sekunde i ožičenje stana nema uređaje za zaštitu od prenapona, onda svi uključeni kućni aparati pokvare. Sama činjenica da u normalnoj situaciji potencijal "neutralne" žice u odnosu na "uzemljenje" ne prelazi nekoliko volti, au slučaju nesreće u trofaznoj mreži krajnjeg napajanja dostigne 220 V ili više, nam omogućava da napravimo jednostavan uređaj za zaštitu opreme, dijagram na sl. 7.

Fig.7

Ako 220 V plus ili minus 30 posto prođe kroz električni brojilo, zavojnica snažnog elektromagnetnog releja K1 je bez napona. Opterećenja se napajaju nazivnim naponom napajanja preko slobodno zatvorenih relejnih kontakata.

Recimo da se dogodi nesreća i kao rezultat toga "neutralna žica" se pokaže kao fazna žica. Budući da ulaz "Uzemljenje" zaštitnog uređaja, sastavljen prema shemi 1, ima pouzdanu električnu vezu sa zemljom, na zavojnici releja pojavit će se napon od 160...250 V AC, što dovodi do otvaranja njegovog kontakte i isključivanje opterećenja. Leđa uz leđa Zener diode VD 1, VD 2 eliminisati moguće blago brujanje releja tokom normalnog napajanja. Otpornik R 1 ograničava struju kroz zavojnicu releja K1. Neonska lampa H.L. 1 svijetli kada se dogodi nesreća. Kondenzator C1 sprječava nastanak luka kada se kontakti releja otvore.

Kaškarov A.

Električni uređaji za kućanstvo rade pod velikim opterećenjem i često se pokvare. Jedan od kvarova može biti oštećenje izolacije na kabelu za napajanje. U tom slučaju, potencijal mreže se pojavljuje na tijelu uređaja. Ostaje u dobrom stanju i može raditi, ali već predstavlja opasnost za ljude. Ako istovremeno dodirnete metalni dio tijela i vodovodnu cijev ili drugu metalnu konstrukciju spojenu na tlo, kroz tijelo se završava električni krug, što dovodi do strujnog udara. Kako bi se spriječile takve pojave, stvoren je zaštitni uređaj za isključivanje.

Priključivanje uređaja diferencijalne struje

Princip rada RCD-a je da isključi opterećenje pomoću sklopnog mehanizma kada struja curenja dostigne određenu vrijednost. Uređaj pruža pouzdanu zaštitu od oštećenja površina pod naponom i od požara zbog curenja struje kroz neispravnu izolaciju. Jednostavno rečeno, mehanizam uređaja trenutno isključuje napajanje od potrošača ako dođe do neočekivanog curenja struje u zemlju.

Vrste

Da biste odabrali prave uređaje, morate znati njihove razlike, klasificirane prema sljedećim kriterijima.

Reakcija na struju curenja

• AC - uređaj otvara strujni krug sa sporim ili brzim povećanjem naizmjenične struje curenja;
• A - reaguje na jednosmernu ili naizmeničnu struju;
• B – koristi se u industriji.

Glavni parametar uređaja je vrijednost struje curenja. Odbrojavanje počinje od 30 mA. Na višim nivoima struje, uređaj radi kako bi zaštitio od požara, ali strujni udar predstavlja opasnost za ljude. Pri nižim vrijednostima bolno djelovanje ostaje, ali nema opasnosti po život zdrave osobe. U stambenim zgradama odabire se RCD sa strujom isključivanja ne većom od 30 mA, s izuzetkom ulaznog.

Po principu rada

Postoje elektromehanički (UZO-D, UZO-DM) i elektronski uređaji (UZO-DE). Potonji se uglavnom koriste kao dodatni: za povećanje pouzdanosti zaštite u prostorijama s visokom vlažnošću. Mogu sadržavati uređaj za poređenje s ugrađenim izvorom napajanja umjesto magnetoelektričnog elementa. U tom slučaju, signal se mora pojačati i pretvoriti, što značajno smanjuje pouzdanost zaštite. Uređaji su ograničeni u mogućnostima, ali vam mogu pomoći iz većine problema. Uređaji s elektroničkim prekidom kola češće se koriste zbog činjenice da su jeftini, a brzina rada (0,005 s ili manje) omogućava izbjegavanje strujnog udara. Elektromehanički RCD-ovi su pouzdaniji zbog svoje neovisnosti od fluktuacija napona u mreži i odsustva potrebe za vanjskim napajanjem.

Po brzini odgovora

Uređaji su neselektivni, na kvar reagiraju brže nego za 0,1 s, a selektivni - s kašnjenjem odgovora od 0,005 s do 1 s. Stvoren je posebno kako bi sistemi zaštite različitih nivoa imali vremena za rad ranije. U tom slučaju, oštećeno područje se isključuje, a svi ostali nastavljaju raditi. Selektivni RCD su dizajnirani za zaštitu od požara. Nakon njih, neophodno je ugraditi zaštitne uređaje sa sigurnim pragovima struje curenja na nižim stupnjevima priključaka.

U medicinskim, dječjim i obrazovnim ustanovama koriste se ultra brzi elektronski RCD (manje od 0,005 s), jer štite čak i od malih strujnih udara.

Po broju polova

U jednofaznoj mreži RCD ima 2 pola i koristi se u stanovima. U trofaznoj mreži instalirani su uređaji sa četiri pola. Oni mogu zaštititi više jednofaznih mreža ili uređaja s trofaznim napajanjem.

Metode ugradnje

• do distributivnog odbora;
• priključak za produžni kabel;
• ugrađen u utikač ili utičnicu.

Kako radi RCD?

Pogodno je razmotriti rad zaštite u dijagramu strujnog kola.

Šematski dijagram rada RCD-a

Glavni element je strujni transformator nulte sekvence. Dva namotaja u njemu su spojena jedan prema drugom i spojena na nulte i fazne žice, a treći je spojen na startni osjetljivi relej, koji se može zamijeniti elektroničkim uređajem. Relej je spojen na upravljački uređaj aktuatora koji sadrži grupu kontakata i pogon. Za provjeru funkcionalnosti RCD-a ima testno dugme.

Kada je opterećenje spojeno na izlaz kruga, struja opterećenja se pojavljuje u kolu. Magnetski fluksovi koji se pojavljuju u jezgri transformatora se međusobno poništavaju. Kao rezultat toga, struja se neće inducirati u namotaju aktuatora, a polarizirani relej će se isključiti.

Ako je izolacija oštećena u kontaktu s metalnim dijelovima električnog uređaja, na njemu se pojavljuje napon. Kada osoba dodirne izložene provodne dijelove, struja curenja I D (diferencijalna struja) teče kroz njih u tlo. Kao rezultat, različite struje će teći kroz glavne namote: I D = I1 – I2. Oni će stvoriti različite magnetne tokove, zbog čega će se u izvršnom namotu pojaviti struja, koja se naslanja jedna na drugu. Ako njegova vrijednost premašuje unaprijed postavljeni nivo, startni relej će raditi i prenositi signal aktuatoru, koji isključuje strujni krug iz instalacije u kojoj je došlo do kvara.

Ispravnost RCD-a se prati pritiskom na dugme za testiranje. Otpornik R je odabran po veličini tako da umjetno stvorena struja curenja bude jednaka vrijednosti na natpisnoj pločici. Dakle, ako se uređaj isključi kada pritisnete dugme, to znači da radi ispravno.

Uređaj za trofaznu mrežu radi na sličan način, ali četiri žice prolaze kroz otvor jezgre (3 faze i 1 neutralna).

Radni dijagram trofaznog RCD-a

Tokom normalnog rada, struje u neutralnoj i faznoj žici se zbrajaju na takav način da se magnetni tokovi u jezgru međusobno poništavaju. U sekundarnom namotu transformatora nema struje. Kada se kroz jednu od faza pojavi struja curenja, ravnoteža se poremeti i rezultirajuća struja u sekundarnom namotu djeluje na upravljački element (U), koji isključuje potrošača (M) iz mreže.

Do curenja može doći ne samo u fazi, već iu neutralnim žicama. Zaštita na njih reagira na isti način, ali ako se otkrije oštećenje izolacije na neutralnom, možda će biti potrebno rastaviti strujni krug. Da bi se to izbjeglo, koriste se dvo- i četveropolni prekidači, uz pomoć kojih se prebacuju fazne i neutralne žice.

RCD je složen i vrlo osjetljiv uređaj. Trebali biste odabrati uređaje na tržištu od poznatih kompanija koje imaju certifikate u utvrđenom obliku s referencama na GOST-ove. Male količine izvezenih proizvoda mogu biti krivotvorene. Parametri kupljenog uređaja trebaju biti u korelaciji sa karakteristikama poznatih uređaja, na primjer, UZO-2000.

Dijagrami povezivanja

Zaštita od struje curenja je omogućena u razvodnim pločama ako se koriste TNS ili TN-C-S sistemi. U ovom slučaju, kućišta svih električnih uređaja su povezana na PE nultu sabirnicu uzemljenja. Ako je izolacija prekinuta, struja curenja teče iz tijela uređaja u zemlju kroz PE provodnik, uzrokujući aktiviranje zaštite.

Prilikom povezivanja RCD-a, uzimaju se u obzir sljedeća pravila:

1. Odvojene sabirnice su ugrađene u štit za neutralni provodnik i uzemljenje.
2. Provodnik za uzemljenje nije uključen u povezivanje uređaja.
3. Napajanje je priključeno na gornje terminale uređaja. U ovom slučaju, neutralni spoj je spojen na konektor označen sa "N". Neprihvatljivo je brkati ga sa fazom!
4. Dozvoljena struja uređaja mora biti jednaka ili veća od struje mašine.

Jednofazni ulaz

Shema predviđa obavezno razdvajanje nulte sabirnice (N) i uzemljenja (PE). Ako postavite zaštitu na pojedinačne dijelove, to osigurava kaskadno gašenje u sistemu.

Dijagram za povezivanje RCD-a na jednofaznu mrežu

Shema je jednostavna i jedna od najčešćih. Za RCD, važno je ne pogriješiti gdje se nalaze neutralni (N), ulazni (1) i odlazni (2) vodič. RCD je uvijek povezan nakon prekidača. Zatim se mašine za pojedinačne linije mogu ponovo priključiti na njegov izlaz.

Trofazni ulaz

U trofaznom kolu mogu se zaštititi i jednofazni potrošači. Ulazi “nulte” i “zemlje” sabirnice su kombinovani. Brojilo električne energije je ugrađeno između glavnog prekidača i RCD-a.

Dijagram povezivanja trofaznog RCD-a

Struja opterećenja RCD-a mora biti zaštićena od preopterećenja. Da biste to učinili, odabire se jedan korak više od stroja pored njega.

Sa stanovišta korištenja RCD-ova, treba razlikovati radnu neutralnu žicu N i zaštitno uzemljenje nula PE. Kroz prvi struja teče tokom normalnog rada, a kroz drugi samo kada dođe do nezgode (curenja).

Često dolazi do pogrešnog povezivanja, zbog čega zaštita stalno radi.Štaviše, samo ovo može uzrokovati neuspjeh u radu cijele grupe.

RCD u stanovima

Za stan je odabrana dvopolna RCD instalacija. Također morate odrediti vrijednosti električne struje koje ga karakteriziraju:

• isključenje premašuje maksimalnu potrošnju struje za 25%;
• nazivna struja za koju je uređaj dizajniran (naveden u karakteristikama i mora premašiti struju prekida);
• indikator odziva diferencijalne zaštite.

Za stan je odabran uređaj sa izmjeničnom strujom. Ako postoji velika količina opreme, moguće je nerazumno okidanje RCD-a. Kako biste spriječili da se to dogodi, povećajte vrijednost granične struje na maksimalno prihvatljivu i bezbednu za ljude (30 mA).

Uređaj se montira u panel na DIN šine ili kroz posebne rupe. Označen je faznim i neutralnim žicama. Ulaz je odozgo, a izlaz odozdo.

Jednostepena zaštita sa jednim uređajem na ulazu omogućava vam da potpuno zaustavite dovod struje u stan. Također se instalira na pojedinačne uređaje, na primjer, na perilicu rublja ili električni štednjak.

Ako postavite RCD u odvojena područja, krug će se pokazati glomaznim, ali će isključivanja biti autonomna. Za poseban uređaj, veza se vrši ispred mašine.

Uobičajene greške u povezivanju.

1. Pletenje neutralnih žica u čvor. Kao rezultat toga, dolazi do neočekivanih operacija.
2. Izrada domaćeg uzemljenja nije po pravilima (otpor iznad 4 oma).
3. Spajanje "nule" na "uzemljenje" dovodi do periodičnih nestanka struje.

RCD u privatnoj kući

Vlasnici privatnih kuća koriste veliki broj uređaja za koje je potreban pojedinačni RCD. To uključuje perilicu rublja, električni kotao za grijanje, peć za saunu, alatne mašine, transformator za zavarivanje i drugu opremu. Što je lista duža, veća je vjerovatnoća da njeni elementi propadnu.

Za individualnu kuću prikladan je TT sistem sa čvrstim uzemljenjem nule i povezivanjem provodnih delova uređaja na nezavisno uzemljenje. Najčešće se izrađuje modularno-pin.

RCD je postavljen u štit. Koriste se četveropolni i dvopolni uređaji ovisno o tome koji su potrošači priključeni: jednofazni ili trofazni. Kaskadni princip ostaje, ali kolo je složenije. Ulaz je trofazni, a potrošača je mnogo više nego u stanu. Opća pravila za povezivanje zaštite su ista kao u stanu.

U privatnoj kući često se koriste difavtomati, koji kombiniraju funkcije RCD prekidača. Njegove prednosti su sljedeće:

• manje prostora u štitu;
• jednostavnost instalacije;
• isključenje zbog curenja, kratkog spoja ili preopterećenja;
• cijena je niža od cijene dva odvojena uređaja čije funkcije kombinuje.

Slično RCD-ovima, difavtomati imaju mnogo mogućnosti povezivanja: sa i bez uzemljenja, koristeći selektivnu ili neselektivnu metodu. Faza i neutralni krug su također spojeni na njih, što nije dopušteno kombinirati s uzemljenjem, jer su struje u ovim vodičima bitno različite.

Diferencijalne mašine u privatnoj kući

Nedostatak: ako pokvari, morate ponovo kupiti automatski uređaj, što je jednako zamjeni dva uređaja odjednom. Također, ne znaju svi koristiti tako složenu opremu i radije se zadovoljavaju automatskim mašinama. Ali u isto vrijeme, povezivanje uzemljenja na kućišta uređaja bez RCD-a ili automatskih prekidača je neprihvatljivo. Konvencionalne mašine ne daju brzinu isključivanja mreže neophodnu za bezbednost ljudi.

Pravila za korištenje RCD-ova također su relevantna za diferencijalne automatske mašine.

RCD priključak. Video

Ovaj video će vam detaljno reći o dijagramu povezivanja uređaja diferencijalne struje.

Rad uređaja za diferencijalnu struju zasniva se na ograničavanju vremena strujanja električne struje kroz ljudsko tijelo (brzim isključivanjem) u slučaju slučajnog kontakta sa dijelovima električnih instalacija pod naponom. Neke sheme za njegovo povezivanje također predviđaju isključivanje mreže odmah kada dođe do curenja struje kroz žicu za uzemljenje.

Kada se pravilno instaliraju i održavaju, RCD-ovi osiguravaju sigurno korištenje električnih uređaja u stanu i kući. Elektromehanički uređaji za zaštitu od električnog udara koji ispunjavaju zahtjeve GOST-a su pouzdani.

RCD je neophodan u modernom stanovanju, jer je njegova cijena nemjerljivo niža od cijene moderne kućne i elektronske opreme, koja može pokvariti, ali najvažnije je osigurati električnu sigurnost.

Velika većina kućanskih električnih uređaja nema zaštitno uzemljenje. Međunarodni standard zahtijeva ugradnju dodatnog terminala za uzemljenje u utičnice i utičnice, ali čak ni njihovo prisustvo ne osigurava sigurnost pri korištenju električnog uređaja.

Strogo je zabranjeno korištenje neutralne žice kao linije za uzemljenje, jer prekid linije može dovesti do pojave mrežnog napona na neutralnoj žici.
Električni osigurači i automatski zaštitni uređaji možda neće raditi s malom strujom curenja, ali dovoljnom da ozlijede osobu: na primjer, prekidači u električnim pločama se aktiviraju strujom iznad pet ampera, a struja štete za osobu je jedna desetina amper.

U kućnim utičnicama ne postoji razlika između faze i neutralnog.
Strogo je zabranjen rad kućnih električnih uređaja bez uzemljenja u vlažnim i vodljivim prostorijama, zbog mogućeg strujnog udara.
Oštećenje izolacije dovodnog ožičenja ili unutrašnji kratki spojevi električne mreže na kućištu uređaja mogu dovesti do kratkog spoja i požara.
Automatski uređaj će pomoći da se izbjegnu električne ozljede, koji će isključiti neispravan električni uređaj prije nego što se aktivira zaštita mreže, čim se na kućištu pojavi napon curenja.

Blok dijagram uređaja za zaštitu od struje curenja sastoji se od:
1. Tranzistorski okidač
2. Tiristorski relejni uređaj
3. Transformatori struje curenja
4. Ispravljač napajanja uređaja
5. LED mreža i signalizacija uključivanja
6. Stabilizator napona napajanja

Zaštitni uređaj nije električno povezan sa opterećenjem i dizajniran je kao adapter.
Rad uređaja temelji se na praćenju struje u strujnim krugovima opterećenja.

Napon na namotajima transformatora T1, T2, stvoren protočnom strujom opterećenja električnog uređaja, algebarski se zbraja i jednak je nuli na istim nivoima. Višak struje u jednom od kola (curenje) napajanja opterećenja stvara razliku u magnetnim poljima i napon razlike struje se dovodi do okidača elektronskog uređaja.

Kondenzator C2 na ulazu ispravljačkog mosta VD1 eliminira moguće okidanje sklopa uređaja zbog smetnji iz mreže napajanja.
Ispravljeni napon sa mosta VD1 preko trim-otpornika R1 dovodi se do baze tranzistora VT1 okidača tranzistora.
Neusklađeni napon pojačan tranzistorom VT1 u režimu okidanja će prebaciti tranzistor VT1 u otvoreno stanje, a tranzistor VT2 u zatvoreno stanje.
Otpornik R3 vam omogućava da postavite osjetljivost okidača na tranzistorima VT1, VT2 ovisno o njihovim karakteristikama pojačanja.
Tiristor VS1 će se otvoriti i uključiti relej K1, koji će sa kontaktima K1.1 otvoriti strujni krug opterećenja.

Koristeći tiristorski radni način u DC krugovima, blokiranje nakon primjene upravljačkog napona ostavlja opterećenje u isključenom stanju. Nakon utvrđivanja kvara ili curenja na tijelu električnog uređaja, uređaj se ponovo uključuje.

Stabilizirani krug napajanja uređaja za zaštitu od struje curenja sastoji se od energetskog transformatora T3, sa sekundarnim naponom od 12 Volti 0,1 Ampera, ispravljačkog mosta VD3, kondenzatora za izravnavanje C3, C6 i analognog stabilizatora na DA1 čipu.
Uređaj je uključen što pokazuje crvena LED dioda HL1.

Podešavanje kola uređaj je za podešavanje osjetljivosti okidača tranzistora.
Kada su transformatori T1, T2 isključeni iz kola, otpornik R3 postaviti na poziciju koja predodređuje aktiviranje releja K1, odnosno da radi i vratite klizač otpornika u režim isključenja okidača.
Dijagrami uklopnog režima mogu se pratiti uključivanjem LED diode HL2; njegovo svjetlo pokazuje da je opterećenje uključeno, a njegovo gašenje ukazuje da je opterećenje isključeno (stanje u nuždi).

Krajevi namotaja transformatora T1, T2 spojeni su u seriju tako da kada se priključi opterećenje (privremeno u obliku stolne lampe), naizmjenični napon na kondenzatoru C2 je jednak nuli. Nakon stvaranja umjetnog curenja, primjenom naizmjeničnog napona od 1-5 volti kroz ograničavajući otpornik od 100 oma, iz bilo kojeg mrežnog transformatora s naponom od 5-12 volti, pratite isključenje opterećenja. Transformatori T1, T2 ne bi trebali biti isključeni.

	Ime		Zamjena	Bilješka
	Stabilizator
	Tranzistor
	Tranzistor
	Tiristor
	Trim resistor
	Diode. most
	Otpornici
	Transformer
		RES 47, RES59

Strujni transformatori T1, T2 su feritni prstenovi 2000NM - prečnika 18 mm, sa namotajima od 96 zavoja PEL-2 prečnika 0,1 mm, strujne žice električnog uređaja prolaze kroz unutrašnji otvor feritnog prstena.

Da bi se zaštitili potrošači snage veće od 200 vati, opterećenje električnog uređaja treba priključiti preko startera nulte ili prve vrijednosti, namotaj startera treba napajati iz mreže preko normalno zatvorenih kontakata releja K1 (1-2 ).

Shema ožičenja uređaja za zaštitu od struje curenja sastavljena je u plastičnoj kutiji BP-1 s utičnicom za spajanje opterećenja električnog uređaja, LED diode su postavljene na vanjsku ploču kućišta, strujni transformatori T1, T2 su osigurani sa baldahinom.

Povratak