RCD (دستگاه جریان باقیمانده) برای جلوگیری از اثرات خطرناک جریان الکتریکی بر روی انسان و حیوانات در هنگام تماس با حامل جریان و سایر قسمت‌های دستگاه‌ها و تاسیسات الکتریکی که دارای انرژی هستند طراحی شده است. عملکرد مهم بعدی دستگاه جلوگیری از آتش سوزی هنگام ظاهر شدن جریان های نشتی به زمین است. عمل حفاظتی در قطع منبع تغذیه در شرایط زیر آشکار می شود:
- اتصال کوتاه محفظه یک وسیله الکتریکی تحت ولتاژ از طریق بدنه به زمین؛
- تماس عناصر حامل جریان با قطعات غیرحامل جریان به زمین تاسیسات الکتریکی در نتیجه آسیب عایق؛
- تغییر رساناهای زمین (PE) و خنثی (N) در مدار الکتریکی.
RCD همچنین از شبکه ها در برابر نوسانات برق محافظت می کند. برای این کار یک مقاومت غیر خطی به نول در ورودی دستگاه و فاز در خروجی متصل می شود. هنگامی که ولتاژ از 270 ولت بالاتر می رود، جریان دیفرانسیل از آن عبور می کند و پس از آن RCD خاموش می شود.
دستگاه های حفاظتی در انواع و اصول عملکرد متفاوت هستند. یکی از کاربردی ترین آنها RCD انتخابی است که قطع هدفمند گروه های بار را فراهم می کند. ویژگی آن استمشخصه سرعت دست کم گرفته شده عملکرد (نوع S یا G). نزدیک‌تر به منبع نصب می‌شود، دارای رتبه جریان خروجی تفاضلی 100 یا 300 میلی‌آمپر است و تضمین می‌کند که RCD معمولی بعدی در بالادست مصرف‌کننده ابتدا قطع می‌شود.
بنابراین، حفاظت از شبکه برق مدرن مبتنی بر شناسایی عیوب و جدا کردن بخش‌های جداگانه از سیستم‌هایی است که در حالت‌های عادی کار می‌کنند.
RCD چگونه کار می کند؟
RCD را قطع کننده مدار جریان باقیمانده نیز می گویند. هدف یکسان است: خاموش کردن مدار هنگام وقوع نشتی جریان. عنصر اصلی دستگاه یک ترانسفورماتور حلقوی با چندین دور سیم های خنثی و فاز است که در جهت مخالف متصل شده اند. میدان مغناطیسی حاصل در حین کار عادی دستگاه برابر با صفر باقی می ماند. نشت به زمین تعادل را به هم می زند، ولتاژی در سیم پیچ ثانویه ایجاد می شود، با رسیدن به مقدار معینی، مدار الکتریکی با استفاده از مکانیسم های راه اندازی و محرک خاموش می شود.
یک RCD به یک اتوبوس زمینی PE نیاز دارد. در غیر این صورت هنگامی که بر روی بدنه دستگاه برقی پتانسیلی به دلیل عایق آسیب دیده ظاهر می شود، جریانی نشتی ندارد و با لمس آن و اتصال به قطعات فلزی (رادیاتور گرمایش، لوله های آب) دچار برق گرفتگی محسوسی می شوید. در این صورت، دستگاه محافظ کار می کند، اما اگر از نشت به زمین باشد، بهتر است.
برای عملکرد مطمئن دستگاه محافظ، باید زمین گذاشته شود. هنگام کار بر اساس این طرح، RCD مدار را حتی قبل از آن قطع می کندلمس قاب فلزی تجهیزات یا لوازم خانگی.
انواع RCD
RCD ها بر اساس عملکردشان طبقه بندی می شوند:
- AC - پاسخ به یک جریان نشتی متناوب که ناگهان ظاهر می شود یا به تدریج افزایش می یابد.
- A - علاوه بر این یک جریان دیفرانسیل ضربانی ثابت را ایجاد می کند که ممکن است به طور غیرمنتظره ظاهر شود یا به تدریج افزایش یابد.
- B - پاسخ به جریانهای نشتی ضربانی مستقیم و متناوب.
- S - RCD انتخابی با تاخیر زمانی اضافی برای خاموش شدن.
- G - شبیه S، اما با تاخیر کمتر.
کدام RCD را انتخاب کنم؟
جریان امواج در شرایط خانگی از ماشین‌های لباسشویی، کم‌کننده‌های روشنایی، تلویزیون‌ها، رایانه‌ها، ابزارهای برقی و سایر وسایل با منبع تغذیه سوئیچینگ ظاهر می‌شود. عدم وجود ترانسفورماتورهای ایزوله در دستگاه های دارای کنترل تریستور به طور قابل توجهی احتمال نشت جریان ضربانی مستقیم یا متناوب را افزایش می دهد. بنابراین، اگر قبلاً برای تنظیم نوع AC کافی بود، اکنون نوع A یا B مورد نیاز است.
کجا RCD را نصب کنیم؟
- مکان های قابل دسترس عموم در ساختمان هایی که خطر برق گرفتگی افزایش نمی یابد.
- در مدارهای الکتریکی با احتمال خطر برق گرفتگی (اتاق هایی با رطوبت بیش از حد، گروه های خروجی، لوازم خانگی و غیره).
- در ورودی اصلی برای محافظت در برابر خطر آتش سوزی. معمولاً یک RCD انتخابی در اینجا نصب می شود.
- در تابلوهای طبقاتی، در پانل های آپارتمانی، در خانه های فردی.
- Bسیستم های منبع تغذیه شعاعی: RCD انتخابی عمومی و سیستم های جداگانه برای خطوط انشعاب، با انتخاب پارامترهایی که عملکرد انتخابی را تضمین می کنند.
- در مراحل حفاظت نزدیک، به عنوان مثال، 10 و 30 میلی آمپر، 30 و 40 میلی آمپر، و غیره، انتخاب فعلی RCD به دلیل سرعت پاسخ بالا بعید است. برای مقادیر نشان‌داده‌شده، اگر یک RCD انتخابی 100 میلی آمپری را انتخاب کنید تا باز هم تاخیر زمانی وجود داشته باشد، ارائه می‌شود.
- به دلیل کهنه شدن عایق، همیشه افزایش تدریجی جریان نشتی وجود ندارد.
- با افزایش آنی جریان نشتی به دلیل خرابی عایق، هر RCD معمولی سری در مدار می تواند قطع شود. این به دلیل افزایش سریع و قابل توجه تنظیمات به طور همزمان در چندین مرحله حفاظت رخ می دهد.
نیاز به استفاده از RCD های انتخابی
Selective RCD عملکرد خود را در محافظت در برابر آتش انجام می دهد، اگر از تغییرات با تاخیر زمانی استفاده کنید - S یا G. آنها مشمول نیازهای افزایش یافته برای مقاومت اتصال کوتاه، ظرفیت سوئیچینگ، مقاومت دینامیکی و حرارتی و غیره هستند.
معمولاً یک RCD محافظ آتش انتخابی با جریان نشتی بالا در ورودی اصلی نصب می شود.
RCD نباید در مدارهایی که نباید به طور ناگهانی خاموش شوند استفاده شود، زیرا می تواند منجر به شرایط اضطراری (آتش سوزی یا دزدگیر، خطر برای پرسنل و غیره) شود.
علاوه بر RCDها، کلیدهای مدار باید دارای گزینش جریان باشند. باید اول باشهنزدیکتر به ناحیه اضافه بار یا اتصال کوتاه عمل کنید. در این حالت، قطع کننده های مدار قبل از رسیدن جریان اتصال کوتاه به مقدار حد مجاز عمل می کنند. این برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد بخش های متصل به سری ضروری است، زیرا جریان از تماس های دستگاه های محافظ آنها عبور می کند.
انواع RCD های انتخابی
برای یک RCD انتخابی، مهم است که مکث کنید تا دستگاه نوع عمومی واقع در زیر نمودار کار کند. در این حالت، دستگاه با خاموش شدن با تاخیر زمانی یک جریان نشتی را از خود عبور می دهد و کار نمی کند. فاصله تاخیر برای مدل ها ممکن است متفاوت باشد. برای محصولات با علامت S، 0.15-0.5 ثانیه است، به عنوان مثال، RCD 63a 100mA انتخابی است، با قابلیت تنظیم تاخیر. اگر در ورودی کابل برق آپارتمان نصب شوند، بهترین انتخاب خواهد بود. برخی از مدل های خارجی حتی تاخیر زمانی بالاتری دارند. آنها طوری طراحی شده اند که مدار را در صورت خطر آتش سوزی خاموش کنند. هر چه مدت زمان طولانی تری محافظ خاموش شود، احتمال آتش گرفتن عایق بیشتر می شود.
هنگام علامت گذاری G، دستگاه در عرض 0.06-0.08 ثانیه فعال می شود. دستگاه به اندازه کافی سریع است تا به مشکلات شبکه پاسخ دهد. باید زیر RCD نوع S انتخابی نصب شود. با حفاظت دو مرحله‌ای، می‌توان آن را روی ورودی اصلی نصب کرد، زیرا سرعت RCD متصل شده در زیر همچنان بالاتر است.
در صورت وجود چندین گروه بار در شبکه، یک دستگاه محافظ جداگانه در جلوی هر یک و یک دستگاه انتخابی به ورودی متصل می شود. RCD حفاظت در برابر آتش. سپس در صورت خرابی یکی از خطوط، فقط برق آن قطع می شود و بقیه وصل می شوند. با یک نمودار سیم کشی مشابه، تشخیص نقص کار آسان تر است. اگر یک RCD معمولی از کار بیفتد یا به مشکلات مدار پاسخ ندهد، یک RCD انتخابی (300 میلی آمپر یا 100 میلی آمپر) خاموش می شود و کل شبکه را خاموش می کند.
برای اطمینان از گزینش، تنظیمات ابزار زیر مورد نیاز است:
- زمان خاموش کردن RCD انتخابی را تنظیم کنید، اگر چنین امکانی را فراهم کند؛
- پارامترهای سفر مورد نیاز را بسته به میزان جریان نشتی تنظیم کنید.
ویژگی های خاموش شدن RCD های انتخابی باید حداقل ۳ برابر بزرگتر از بقیه باشد. فقط در این صورت کارکرد دستگاه تضمین می شود.
پارامترهای RCD
دو پارامتر زمانبندی RCD توسط استانداردهای روسی تعریف شده است:
- زمان شکست - فاصله بین ظهور جریان نشتی قطعی ∆i تا لحظه خاموش شدن قوس؛
- محدودیت زمانی قطع برای دستگاه نوع S - فاصله زمانی بین شروع ∆i و باز شدن مخاطبین.
آخرین پارامتر گزینش پذیری RCD را تعیین می کند. مقدار حد آن 0.5 ثانیه است. در این مورد، باید در نظر گرفت که برای محافظت از افراد، باز شدن باید در عرض 10-30 میلی ثانیه رخ دهد، تا از احتراق عایق جلوگیری شود - تا 500 میلی ثانیه. انتخابی RCD نوع S در مواردی که لازم است هشدارهای کاذب را از تأثیر تداخل یا نوسانات برق حذف کنیم، به طور گسترده استفاده می شود.
با توجه به سرعت قطع شدن شبکه RCDبه شرح زیر جدا می شوند:
- استفاده عمومی - بدون تاخیر؛
- نوع G - 10-40ms;
- نوع S - 40-500 میلی‌ثانیه.
جریان های نشتی همیشه در مدارهای الکتریکی رخ می دهد. در مجموع، آنها نباید از 1/3 اسمی ∆i دستگاه تجاوز کنند. اعتقاد بر این است که برای 1 آمپر از بار، 0.4 میلی آمپر جریان نشتی مصرف کننده وجود دارد و برای 1 متر از طول سیم فاز - 10 μA. دستگاه محافظ با توجه به جریان نشت طبیعی کل تنظیم می شود. اگر این کار انجام نشود، ممکن است مثبت کاذب مکرر رخ دهد. در این مورد، باید در نظر داشت که دستگاهی با ∆i=100 میلی آمپر دیگر از فرد در برابر برق گرفتگی محافظت نمی کند.
هنگام طراحی شبکه های الکتریکی، نمی توانید نوع RCD را مشخص کنید تا زمانی که کارشناسان آن را درخواست کنند. اما باید از قبل انتخاب خود را توجیه کنید. مهم است که جریان نامی دستگاه بیشتر از جریان بار مورد انتظار باشد. علاوه بر این، RCD فقط در یک جفت مشترک با یک قطع کننده مدار نصب می شود. می توانید به جای دو دستگاه یک دستگاه دیفرانسیل نصب کنید. هزینه کمتری خواهد داشت، اما شما باید پارامترهای مناسب را انتخاب کنید.
RCD در شبکه های دو سیمه که در آن هادی محافظ وجود ندارد محافظت می کند. اما فقط پس از لمس یک مکان خطرناک کار می کند.
کدام RCD را انتخاب کنید؟
Selective RCD 63A, 300mA معمولاً در ورودی به عنوان حفاظت در برابر آتش نصب می شود.
بسیاری از مدل های معمولی معمولی با دستگاه های حفاظتی 30 میلی آمپر نصب شده در خانه استفاده می کنند. در اینجا، تابع انتخاب "جزئی" به دلیل تفاوت زیاد انجام می شودجریان های عملیاتی این باعث صرفه جویی در هزینه تفاوت قیمت می شود. علاوه بر این، یک RCD معمولی ایمنی بهتری را به دلیل پاسخ سریعتر هنگام گرفتن جریان های نشتی فراهم می کند. تفاوت در رفتار دستگاه ها این است که دستگاه انتخابی ابتدا در جریان دیفرانسیل مساوی یا بیشتر از 300 میلی آمپر خاموش نمی شود. چنین وضعیتی در حال حاضر خارق العاده است و هیچ سوالی در مورد رفتن به کنترل پنل که ممکن است در یک تیر خیابان قرار دارد وجود ندارد. با چنین جریان بزرگی، در صورت وقوع حادثه در خط، احتمالاً یک RCD معمولی کار خواهد کرد. در اینجا و به همین ترتیب مشخص خواهد شد که کجا باید به دنبال نقص بود.
بنابراین، RCD آتش نشانی را می توان هم انتخابی و هم معمولی نصب کرد.
سازندگان RCD
گروه لگراند یک تولید کننده مشهور جهانی در زمینه سیستم های الکتریکی ساختمان است. موقعیت های پیشرو با بالاترین فرهنگ تولید و سرمایه گذاری های بزرگ در ایجاد محصولات الکتریکی جدید تضمین می شود. برای روسیه، این گروه طیف وسیعی از تجهیزات الکتریکی، از سوکت ها و کلیدها تا پیچیده ترین سیستم های کنترل را تامین می کند.
RCD انتخابی Legrand از نوع الکترونیکی و الکترومکانیکی است (در پانل جلویی نشان داده شده است). بسته به نسخه، در کنار یا زیر کلیدهای مدار نصب می شود. تاخیر زمانی قابل تنظیم (0-1، 3 ثانیه) و حساسیت. در ترکیب با مسلسل، آنها به عنوان وسایل حفاظتی بسیار حساس یا اولیه استفاده می شوند.
قیمت‌های RCD مانند سایر مارک‌ها همچنان بالاست.
توسط ABB، RCD ها به طور کامل توسط سری F 200 نمایش داده می شوند - از 16 A تا 125 A. برای یک شبکه خانگی، RCD 63A، 100mA انتخابی کافی است. برای جریان های نشتی برای لوازم خانگی، معمولا از یک دستگاه 30 میلی آمپر استفاده می شود. به عنوان حفاظت در برابر آتش در ورودی یک خانه خصوصی، از یک RCD ABB انتخابی (63A، 300mA) چهار قطبی برای یک شبکه سه فاز استفاده می شود، به عنوان یکی از قابل اعتمادترین. از نظر کیفیت نسبت به محصولات برند لگراند کم ندارد. برای یک آپارتمان با ورودی تک فاز، یک دستگاه دو قطبی وجود خواهد داشت. عکس زیر یک RCD انتخابی ABB 63A، 300mA را نشان می‌دهد.
حداکثر جریانی که دستگاه می تواند تحمل کند از 3 تا 10 کیلو آمپر است (در پنل جلویی نشان داده شده است). کوتاه مدت است، جریان کار نمی کند. RCD قادر است تا زمانی که دستگاه مدار را قطع نکند، مکث کند.
این شرکت یکی از پیشروها است، اما قیمت ها بسیار بالا است. مصرف کنندگان اغلب مدل های abb را ترجیح می دهند زیرا ایمنی مهمترین چیز است. بلوک دیفرانسیل ABB DDA200 AP-R نوع A و AC موجود است. تاخیر سفر 10 میلی ثانیه دارد، اگرچه RCD انتخابی ABB نیست. منحنی مشخصه قطع آن بین RCD های انتخابی و معمولی قرار دارد. مقاومت دستگاه در برابر هشدارهای کاذب در مقایسه با دستگاه های عمومی افزایش یافته است.
درصد رد برای RCD انتخابی ABB و همچنین برای سایر محصولات تنها 2٪ است که به دلیل آن عملاً هیچ مشکلی در کار وجود ندارد. دستگاه های الکترومکانیکی بسیار قابل اعتمادتر از دستگاه های الکترونیکی هستند و در همه چیز دارای مزایایی هستنداستثنا قیمت RCD های دارای محرک الکترونیکی در حال حاضر شروع به ظاهر شدن کرده اند و از نظر قابلیت اطمینان نسبت به یک محرک مکانیکی پایین تر نیستند.
در بازار می توانید محصولاتی را پیدا کنید که قیمتشان نصف شده باشد و کیفیت آن چیزی کمتر از ABB نیست. این شرکت همچنین سری FH 200 را تولید می کند که قیمت کمی پایین تری دارد، اما به طور قابل توجهی کیفیت خود را نسبت به محصولات F 200 از دست می دهد. به ویژه، دارای چنین کنتاکت های اتصال دهنده هادی قابل اعتمادی نیست که به سرعت شروع به آویزان شدن کند که بر کیفیت آن تأثیر می گذارد. کار.
اگر یک ABB RCD انتخابی خریداری می کنید، فقط در فروشگاه های تخصصی و نه در مکان های مشکوک. جعلی خطرناک است زیرا نمی تواند به درستی از شخص محافظت کند. تجهیزات مدولار که شامل RCD نیز می شود، به دلیل هزینه بالا مورد توجه خود پانچرها قرار می گیرد.
گروه داخلی شرکت‌های IEK حدود 7000 مورد از محصولات تولید می‌کند که مطابق با استانداردهای بین‌المللی هستند و عملکرد قابل اعتماد شبکه‌های برق را تضمین می‌کنند.
RCDها در معرض تقاضاهای بالایی هستند. از یک طرف، آنها باید با اطمینان کار کنند و از مردم در برابر شوک الکتریکی و سیم کشی در برابر خطر اشتعال محافظت کنند. اما در عین حال، دستگاه های نصب شده در مراحل مختلف مدارهای الکتریکی باید به طور انتخابی عمل کنند و بخش های جداگانه را خاموش کنند. این شرایط، و همچنین GOST 51326.1، با RCD انتخابی IEK نوع VD1 63S مطابقت دارد.
گروه محصول با جریان های نامی 25-80A نشان داده می شود و جریان های باقیمانده 100mA و 300mA هستند. محصولات ارزان تر از مارک های معروف هستند و به طور گسترده ای هستندبه عنوان دستگاه آتش نشانی مقدماتی استفاده می شود. در عین حال، گزینش‌پذیری حفاظت با جریانهای قطع بالا و تأخیرهای زمانی برای قطع مدارها تضمین می‌شود.
انتخاب وسایل حفاظتی
وقتی برق به روشی ساده مصرف می شود، جریان سینوسی از مدار عبور می کند. نشتی شکل مشابهی خواهد داشت و می توان از دستگاه های نوع AC در اینجا استفاده کرد.
در لوازم خانگی مدرن، مدارهای کنترل فاز برش به طور فزاینده ای استفاده می شوند. دستگاه AC به آنها پاسخ نمی دهد و در اینجا بهتر است از RCD نوع A استفاده کنید که به جریان سینوسی نیز پاسخ می دهد. دستگاه ها را می توان با هم استفاده کرد مثلا نوع AC برای روشنایی با لامپ های رشته ای و نوع A برای سوکت هایی که دستگاه های تنظیم کننده پالس را می توان به آن ها وصل کرد.اما اگر باید نور را به لامپ های کم مصرف تغییر دهید. با کنترل روشنایی با قطع فاز، شما همچنین باید دستگاه نوع AC را با A جایگزین کنید. در غیر این صورت، کار نخواهد کرد.
برای جداسازی عملیات بر اساس سطوح مدارهای الکتریکی، استفاده از دستگاه های انتخابی ضروری است. نوع S در ورودی اصلی، G در سطح دوم و سپس دستگاه‌های آنی نصب می‌شود.
RCD در جریان نامی یک پله بالاتر از قطع کننده مدار متصل به آن انتخاب می شود، که می تواند برای مدت طولانی در صورت تجاوز از بار کار کند. اگر یک دستگاه 50 A در ورودی وجود داشته باشد، یک RCD انتخابی 63A مناسب آن است.
طبق الزامات استانداردها، مقادیر ولتاژ اسمی بر روی پانل های جلوی ابزارها نشان داده شده است، وهمچنین جریان پیوسته و قطعی ∆i. اگر نام سینوسی وجود داشته باشد، این نوع AC است. وجود دو نیم سیکل مثبت در زیر آن به معنای نوع A است. RCD های انتخابی با حروف S و G نشان داده می شوند. جریان نامی اتصال کوتاه در کادر نشان داده شده است. دستگاه باید تا زمان خاموش شدن دستگاه حداکثر افزایش خود را تحمل کند. معمولا جریان زمان برای رسیدن به مقدار حدی ندارد. RCD مدار را با نقص از قبل قطع می کند، تا زمانی که هادی گرم شود و عایق مشتعل نشود.
نتیجه گیری
در شبکه های خانگی برقی از گزینش جریان و زمان استفاده می شود. برای انجام این کار، دستگاه های محافظ به صورت سری طبق نمودار درختی نصب می شوند، جایی که یک سوئیچ مشترک است. اساس اصل کار کاهش زمان عبور جریان از بدنه با تماس مستقیم یا غیرمستقیم با عناصر تاسیسات الکتریکی تحت ولتاژ است. RCD Selective در ورودی نصب شده است و عملکرد آتش نشانی را انجام می دهد.
