Принцип рада РЦД-а у једнофазној или трофазној мрежи. Принцип рада РЦД-а и дијаграма ожичења

15. 4. 2019.

УЗО је засебна врста заштитних електричних апарата заједно са аутоматски прекидачи (АБ). Иако је њихова сврха управо електрична заштита, као код АВ, али њихови принципи рада су различити.

Зашто су РЦД, ако постоји АБ?

Временом, електрична изолација дијелова електричних уређаја који носе струју, укључујући гријаће елементе, жице, каблове за напајање и каблове, неизбјежно постаје стара. И онда од њих кроз проводне ормаре различитих електричних апарата, тзв. Струје цурења почињу да тече у земљу, у распону магнитуде од неколико десетака микроампера до јединица милиампера.

Регуларни АВ не реагују на појаву струја цурења - на крају крајева, оне представљају незнатне удјеле номиналних струја електричних потрошача. Међутим, њихов изглед (прецизније, струја која прелази одређену дозвољену границу) је алармни сигнал. Ово је упозорење о приближавању хитне ситуације, а да би се то спречило, потребан вам је специјални заштитни електрични уређај - РЦД. Принцип рада РЦД

Поред тога, као што је добро познато, струја која не ослобађа (конвулзивна) струја, која представља смртну опасност за особу (у одређеном времену излагања), је само 10 мА. Дакле, потреба за стварањем сигурносних уређаја реагујући на струје цурења у овом распону вриједности, осјетио се од самог почетка широког продора електричне енергије у свакодневни живот.

Објашњење уређаја

Покушајмо објаснити принцип рада РЦД-а користећи хидрауличку аналогију. Претпостављамо да вода тече кроз затворени круг загријавања воде, као и електрична струја кроз жице. Ако је негде у цеви за грејање отворена рупа, онда вода цури кроз њу. Стога ће његов проток (аналогни електрични ток) кроз два дијела цијеви, од којих је један на улазу круга, а други на излазу, другачији. Слично томе, са струјама цурења у уређају. Можете упоредити колико је струје укључено у апарат, и колико иде. У једнофазном електричном уређају струја улази преко фазне жице и излази на нулу, тако да је довољно да се упореде струје у ове две жице. То је принцип рада РЦД-а у једнофазној мрежи. Ако тренутне вредности на улазу и на излазу апарата нису исте, онда ће се одвојити од мреже за време од неколико милисекунди. Такво кратко вријеме одзива је неопходно јер су струје цурења које прелазе вриједност струје квара РЦД-а могле бити узроковане управо особом која је додирнула проводни случај уређаја.

Триппинг цуррент

Међутим, требало је дуго времена да операција РЦД постане ефикасна у домаћем окружењу. Пре свега, било је неопходно тачно одредити величину струје цурења, која би била безбедна за људе у време одговора уређаја. Покушаји да се дизајнирају РЦД-ови за струје цурења мању од 10 мА довели су до стварања великих, сложених и скупих уређаја и штавише склони лажним позитивним резултатима из различитих електромагнетних пицкупова. Принцип рада РЦД и дијаграм ожичења

Почетком осамдесетих година двадесетог века. на основу експеримената са волонтерима, изабрана је струја њиховог рада као 30 мА, а створени су и мали трансформатори са феритним прстенастим језгром (званим диференцијални), који су постали струјни сензори цурење. На продају је стављен електромеханички диференцијал УЗО-ДМ са струјом одзива од 20 до 30 мА, који су данас најпопуларнији у свакодневном животу. Обично се ДМ слова спуштају, а уређај се једноставно назива РЦД.

Принцип рада РЦД-а и дијаграма ожичења

Струје које протичу кроз фазни и нулти проводници у различитим правцима побуђују два идентична магнетна флукса Ф1 и Ф2 у језгру прстена трансформатора, али су вектори магнетске индукције који одговарају тим струјама усмерени у језгру и међусобно се поништавају. Дакле, укупни магнетни ток у језгру је нула, као и ЕМФ у секундарном намоту трансформатора. принцип рада уређаја за преосталу струју у једнофазној мрежи

Ако струја цурења у близини струје активирања настане због дефекта изолације, тада Ф1 Ф2, магнетни ток се појављује у језгру, што доводи до ЕМФ-а у излазном намоту који може генерирати довољно струје за покретање ПЦД елемента. Даље, језичак групе контаката за напајање је извучен, а његови контакти отворени. Ово је принцип рада свих врста РЦД-а.

Код свих типова таквих уређаја обезбеђено је дугме „Тест“, када се кликне, креира се вештачка тренутна ситуација цурења да би се проверио рад уређаја. Поље за потврду или дугме са аутоматским закључавањем служи за поновно активирање РЦД након тестирања.

РЦД типес

Познати су електромеханички и електронски типови таквих заштитних уређаја. Принцип рада РЦД-а и дијаграма ожичења оба типа су исти, али уређаји првог типа не требају напајање и имају једноставан и поуздан дизајн. За њихов рад постоји довољно струје цурења у заштићеном електричном уређају.

Електронски РЦД захтева напон напајања, јер је елемент прага пројектован као електронски круг који појачава малу струју у излазном намоту свог трансформатора и ствара импулс за релеј извршења. принцип рада трофазног РЦД-а

С тим у вези, сам трансформатор и електронски РЦД су мање величине, величине и снаге. Модул елемента прага са појачалом покреће контролисани круг, а ако је проводник прекинут у свом напојном кругу, такав уређај ће изгубити своју функционалност. Постоје и други ризици када се користе електронски РЦД. На пример, квар електронских компоненти за време пренапона у напојној мрежи.

Пошто је поузданост електронских РЦД-ова нижа од поузданости електромеханичких, њихов трошак је такође нижи.

Три фазе РЦД

Трофазни апарат, за разлику од једнофазног, има четири пола уместо два, јер неутрални проводник пролази кроз оба типа уређаја. Принцип рада трофазног РЦД је исти као и код једнофазног. Операција РЦД

Језгро трансформатора покрива четири проводника - три фазе и једну нулу. Укупна струја у трофазним проводницима (тзв. Струја нулте секвенце) је увек једнака јачини струје у неутралном водичу и супротно од ње у правцу (унутар РЦД-а). У овом случају, језгро трансформатора није магнетизовано, нема струје у излазном намоту. Ако се струја цурења појави у уређају који је заштићен, у језгру се појављује измјенични магнетни ток, што указује на емф у излазном намоту трансформатора. Струја пропорционална струји цурења почиње тећи кроз њу, а ако струја цурења прелази струју одзива, РЦД искључује апарат. Прекршена је равнотежа струја у контролном тијелу РЦД-а и она функционира.

Трофазни РЦД без неутралног водича

За заштиту од цурења струје индукциони мотори, чији се намоти спајају у троугао или у звезду са неутралним излазом, користи се прикључак 4-полног РЦД-а са празним нултим терминалом. У одсуству цурења струје у фазама мотора, зброј струја у фазним водичима је врло мали и не може покренути заштиту. Појава струје цурења из фазних проводника кроз кућиште мотора у земљу узрокује циркулацију струје нулте секвенце кроз УЗО трансформатор, на који реагира електрични апарат. Општи принцип рада РЦД-а у овом случају се не мијења.

Карактеристике примене једнофазних и трофазних РЦД-ова

Трофазни 4-полни уређаји имају прилично велике одзивне струје, што омогућава њихову употребу само за заштиту од пожара, као и АБ са термалним разводницима. Заштита групних линија од излаза у просторијама, кухињи и купатилу, или заштита појединачних водова моћних електричних апарата (машине за веш, машине за прање судова, електричне пећи, електрични бојлери) треба да се изводи на 2-полним једнофазним РЦД-овима са номиналним струјама цурења од 20 мА до 30 мА . једнофазни рад мреже

Да би рад РЦД-а у једнофазној мрежи био сигуран, он мора бити заштићен од прекомерне струје (са дугим непрекидним радом радног електричног апарата) који је уграђен у АБ са термалним отпуштањем испред њега.

РЦД рад без уземљења

Као што знате, у старим совјетским кућама, ожичење стана није имало посебан заштитни водич повезан са петљом на тло. Претпостављено је да се његова функција изводи нултим радним проводником (тзв систем напајања ТН-Ц са заједничким нултим радним и заштитним проводницима). Будући да у свим издањима ПУЕ постоји забрана уградње у заштитне проводнике заштитних уређаја, 2-полни РЦД-и, који истовремено прекидају фазу и нулу, такођер спадају под забрану. Чак и последње седмо издање ОЕС-а у клаузули 7.1.80 потврдило је неприхватљивост инсталирања РЦД-ова у мрежама које користе ТН-Ц систем. Чињеница је да су током њиховог рада забиљежени случајеви струјног удара.

Разлог за то је разлика у времену одзива контаката уређаја, што је јединица милисекунди. Али ако је први контакт искључен на неутралној жици, онда је током квара изолације на кућишту кућног електричног апарата потрошач био под пуном фазном напоном, тако да је ових неколико милисекунди било довољно за смртоносни пораз.

За станове без нула заштитних проводника, неприхватљиво је инсталирати заједнички УЗД, али одвојени такви уређаји могу бити уграђени у групне излазне водове са заједничким заштитним водичем или у напојном воду појединих електричних уређаја, ако су заштитни проводници излазних група или излаза спојени на њихове нулте терминале дуж најкраће путање. РЦД рад без уземљења

У том случају, размак унутар РЦД неутралне радне жице прије фазе не доводи до прекида заштитног водича електричног уређаја, јер ће дио заштитног водича од улаза нултог улаза кроз утичницу и кабел за напајање електричног уређаја остати нетакнути.