RCD ist neben automatischen Leistungsschaltern (AB) eine separate Art elektrischer Schutzgeräte. Obwohl ihr Zweck genau der elektrische Schutz ist, wie bei AB, sind ihre Funktionsprinzipien unterschiedlich.

Warum brauchen wir einen RCD, wenn es einen AV gibt?

Mit der Zeit altert zwangsläufig die elektrische Isolierung stromführender Teile von Elektrogeräten, darunter Heizelemente, Drähte, Netzkabel und Leitungen. Und dann beginnen von ihnen sogenannte Leckströme im Bereich von mehreren zehn Mikroampere bis zu mehreren Milliampere durch die leitfähigen Gehäuse verschiedener Elektrogeräte in den Boden zu fließen.

Herkömmliche AVs reagieren in keiner Weise auf das Auftreten von Leckströmen – schließlich machen sie einen unbedeutenden Bruchteil der Nennströme elektrischer Verbraucher aus. Ihr Auftreten (genauer gesagt, dass der Strom einen bestimmten zulässigen Grenzwert überschreitet) ist jedoch ein Alarmsignal. Dies ist eine Warnung, dass eine Notsituation bevorsteht. Um dies zu verhindern, benötigen Sie ein spezielles elektrisches Schutzgerät – einen RCD.

Darüber hinaus beträgt der nicht auslösende (Krampf-)Strom, der für den Menschen (bei einer bestimmten Einwirkzeit) eine tödliche Gefahr darstellt, bekanntlich nur 10 mA. Daher war die Notwendigkeit, Schutzgeräte zu schaffen, die auf Ableitströme in diesem Wertebereich reagieren, bereits zu Beginn der flächendeckenden Verbreitung der Elektrizität im Alltag zu spüren.

Erläuterung der Gerätebedienung

Versuchen wir, das Funktionsprinzip eines RCD anhand einer hydraulischen Analogie zu erklären. Wir gehen davon aus, dass Wasser durch einen geschlossenen Wasserheizkreislauf auf die gleiche Weise fließt wie elektrischer Strom durch Leitungen. Wenn irgendwo im Heizungsrohr ein Loch ist, dringt Wasser hindurch. Daher ist seine Durchflussrate (analog zum elektrischen Strom) durch zwei Rohrabschnitte, von denen sich einer am Eingang des Stromkreises und der andere am Ausgang befindet, unterschiedlich. Gleiches gilt für Ableitströme in einem Elektrogerät. Sie können vergleichen, wie viel Strom in ein Elektrogerät fließt und wie viel aus ihm herausfließt. In einem einphasigen Elektrogerät fließt der Strom über den Phasendraht ein und über den Neutralleiter wieder ab. Daher reicht es aus, die Ströme in diesen beiden Drähten zu vergleichen. Dies ist das Funktionsprinzip eines RCD einphasiges Netzwerk. Wenn die Stromwerte am Ein- und Ausgang eines elektrischen Geräts nicht übereinstimmen, trennt es es in einer Zeit von etwa wenigen Millisekunden vom Netz. Eine solch kurze Reaktionszeit ist notwendig, da Leckströme, die den Auslösestromwert des RCD überschreiten, gerade dadurch verursacht werden könnten, dass eine Person den leitfähigen Körper des Geräts berührt.

Betriebsstrom

Es dauerte jedoch lange, bis der RCD unter alltäglichen Bedingungen wirksam wurde. Zunächst musste genau bestimmt werden, wie viel Ableitstrom für den Menschen während des Betriebs des Geräts ungefährlich ist. Versuche, RCDs für Leckströme von weniger als 10 mA zu entwickeln, führten zur Entwicklung großer, komplexer und teurer Geräte, die darüber hinaus anfällig für Fehlalarme aufgrund verschiedener elektromagnetischer Störungen waren.

Zu Beginn der 80er Jahre des 20. Jahrhunderts. Ihr Betriebsstrom wurde, basierend auf Experimenten mit Freiwilligen, auf 30 mA gewählt, und es wurden kleine Transformatoren mit Ferritringkernen (sie werden Differenzial genannt) geschaffen, die zu Leckstromsensoren wurden. Elektromechanische kommen zum Verkauf Differenzial-RCD-D M mit einem Betriebsstrom von 20 bis 30 mA, die heute im Alltag am beliebtesten sind. Normalerweise werden die Buchstaben DM weggelassen und das Gerät wird einfach RCD genannt.

Funktionsprinzip des RCD und Anschlussplan

Ströme, die in unterschiedlichen Richtungen durch die Phasen- und Neutralleiter fließen, regen im Ringkern des Gerätetransformators zwei magnetische Flüsse F1 und F2 gleicher Größe an, jedoch sind die diesen Flüssen entsprechenden magnetischen Induktionsvektoren im Kern gegenläufig und zueinander gerichtet kompensieren sich gegenseitig. Daher ist der gesamte magnetische Fluss im Kern Null, ebenso wie die EMK in der Sekundärwicklung des Transformators.

Wenn aufgrund eines Isolationsfehlers ein Leckstrom in der Nähe des Auslösestroms auftritt (F1 ≠ F2), entsteht im Kern ein magnetischer Fluss, der in der Ausgangswicklung eine EMK induziert, die einen Strom erzeugen kann, der ausreicht, um das Schwellenwertelement auszulösen des RCD. Anschließend wird die Verriegelung der Leistungskontaktgruppe zurückgezogen und ihre Kontakte geöffnet. Dies ist das Funktionsprinzip aller Arten von RCDs.

Alle Arten solcher Geräte verfügen über eine „Test“-Taste. Beim Drücken wird künstlich eine aktuelle Leckagesituation erzeugt, um die Funktion des Geräts zu überprüfen. Eine selbsthaltende Flagge oder Taste wird verwendet, um den RCD nach einem Testbetrieb wieder zu aktivieren.

Arten von RCDs

Derartige Schutzeinrichtungen sind in elektromechanischer und elektronischer Bauart bekannt. Das Funktionsprinzip des RCD und der Anschlussplan beider Typen sind gleich, Geräte des ersten Typs benötigen jedoch keine Stromversorgung und sind einfach und zuverlässig aufgebaut. Um sie auszulösen, ist im zu schützenden Elektrogerät ausreichend Ableitstrom vorhanden.

Ein elektronischer RCD benötigt eine Versorgungsspannung, da das darin enthaltene Schwellenelement in Form gefertigt ist elektronische Schaltung, der den kleinen Strom in der Ausgangswicklung seines Transformators verstärkt und einen Impuls für das Führungsrelais erzeugt.

In diesem Zusammenhang der elektronische RCD-Transformator selbst kleinere Größen, Abmessungen und Leistung. Das Schwellenwertelementmodul mit Verstärker wird von einem gesteuerten Stromkreis mit Strom versorgt. Wenn ein Leiter in seinem Stromversorgungsstromkreis unterbrochen wird, verliert ein solches Gerät seine Funktionalität. Beim Betrieb elektronischer RCDs bestehen weitere Risiken. Zum Beispiel Ausfall seiner elektronischen Komponenten aufgrund von Impulsüberspannungen im Versorgungsnetz.

Da die Zuverlässigkeit elektronischer RCDs geringer ist als die elektromechanischer, sind auch ihre Kosten geringer.

Dreiphasiger RCD

Ein dreiphasiges Gerät hat im Gegensatz zu einem einphasigen Gerät vier statt zwei Pole, da der Neutralleiter durch beide Gerätetypen verläuft. Das Funktionsprinzip eines dreiphasigen RCD ist das gleiche wie das eines einphasigen.

Der Kern seines Transformators umfasst vier Leiter – drei Phasen und einen Neutralleiter. Der Gesamtstrom in den drei Phasendrähten (der sogenannte Nullstrom) ist immer gleich groß wie der Strom im Neutralleiter und entgegengesetzt gerichtet (innerhalb des RCD). In diesem Fall ist der Transformatorkern nicht magnetisiert und in seiner Ausgangswicklung fließt kein Strom. Wenn im geschützten Gerät ein Leckstrom auftritt, entsteht im Kern ein magnetischer Wechselfluss, der eine EMF in der Ausgangswicklung des Transformators induziert. Es beginnt ein zum Leckstrom proportionaler Strom zu fließen, und wenn der Leckstrom den Betriebsstrom übersteigt, schaltet der RCD das Elektrogerät ab. Das Stromgleichgewicht im Steuerorgan des RCD ist gestört und dieser löst aus.

Dreiphasiger RCD ohne Neutralleiter

Zum Schutz vor Ableitströmen von Asynchron-Elektromotoren, deren Wicklungen im Dreieck oder Stern mit unbeschaltetem Neutralleiter geschaltet sind, wird ein 4-poliger RCD mit unbelegtem Nullanschluss angeschlossen. Wenn in den Phasen des Elektromotors keine Leckströme vorhanden sind, ist die Summe der Ströme in den Phasendrähten sehr klein und kann den Schutz nicht auslösen. Das Auftreten eines Leckstroms von den Phasendrähten durch das Motorgehäuse in die Erde führt zu einer Zirkulation von Nullstrom durch den RCD-Transformator, auf den das elektrische Gerät reagiert. Auch in diesem Fall ändert sich das allgemeine Funktionsprinzip des RCD nicht.

Merkmale der Verwendung von ein- und dreiphasigen RCDs

Dreiphasige 4-polige Geräte haben relativ hohe Betriebsströme, sodass sie nur für den Brandschutz verwendet werden können, wie z. B. AV-Geräte mit thermischen Auslösern. Der Schutz von Gruppenleitungen zu Steckdosen in Räumen, Küchen und Badezimmern oder der Schutz einzelner Stromleitungen leistungsstarker Elektrogeräte (Waschmaschinen, Geschirrspüler, Elektroherde, elektrische Warmwasserbereiter) sollte an 2-poligen einphasigen FI-Schutzschaltern mit Leckstrom erfolgen Die Nennwerte liegen zwischen 20 mA und 30 mA.

Damit der Betrieb eines RCD in einem einphasigen Netz sicher ist, muss er selbst durch einen davor installierten AV mit thermischem Auslöser vor Überstrom (bei längerem Dauerbetrieb eines funktionierenden Elektrogeräts) geschützt werden .

RCD-Betrieb ohne Erdung

Bekanntlich verfügten die elektrischen Leitungen der Wohnungen in alten sowjetischen Häusern nicht über einen separaten neutralen Schutzleiter, der mit der Erdungsschleife verbunden war. Es wurde angenommen, dass seine Funktion vom neutralen Arbeitsleiter (dem sogenannten TN-C-Stromversorgungssystem mit gemeinsamen neutralen Arbeits- und Schutzleitern) übernommen wird. Und da in allen Ausgaben der PUE der Einbau von Schutzgeräten in Schutzleiter verboten ist, sind auch 2-polige RCDs verboten, die gleichzeitig Phase und Null unterbrechen. Auch die neueste 7. aktuelle Auflage der PUE bestätigt in Abschnitt 7.1.80 die Unzulässigkeit der Installation von RCDs in Netzen mit dem TN-C-System. Tatsache ist, dass Fälle von Stromschlägen während ihres Betriebs registriert wurden.

Der Grund dafür war der zeitliche Unterschied der Gerätekontakte, der einige Millisekunden betrug. Wenn jedoch zuerst der Kontakt im Neutralleiter getrennt würde, stünde bei einem Isolationsverlust am Gehäuse eines elektrischen Haushaltsgeräts der Verbraucher unter voller Phasenspannung, sodass diese wenigen Millisekunden für eine tödliche Verletzung völlig ausreichten.

Für Wohnungen ohne neutralen Schutzleiter ist die Installation eines allgemeinen Wohnungs-RCD nicht akzeptabel, einzelne solcher Geräte können jedoch in Gruppensteckdosenleitungen mit einem gemeinsamen Schutzleiter oder in den Stromleitungen einzelner Elektrogeräte installiert werden, wenn die Schutzleiter von Steckdosengruppen vorhanden sind oder Steckdosen werden auf dem kürzesten Weg mit ihren Eingangs-Nullleiterklemmen verbunden.

In diesem Fall führt ein Bruch innerhalb des FI-Schutzschalters des neutralen Arbeitsdrahts vor dem Phasendraht nicht zu einem Bruch des Schutzleiters des elektrischen Geräts, da der Abschnitt des Schutzleiters von der Eingangs-Neutralleiterklemme durch die Steckdose und die Stromversorgung verläuft Das Kabel des elektrischen Geräts bleibt intakt.

Es ist ein Fehler zu glauben, dass am Gehäuse von Haushaltsgeräten automatische Stromunterbrecher installiert sind, um Menschen vor Verletzungen durch Leckströme zu schützen. Zu diesem Zweck sind die Schilde mit einer Schutzvorrichtung ausgestattet. Nachdem Sie das Wirkprinzip von Ouzo herausgefunden haben, müssen Sie keine Angst um das Leben Ihrer Lieben und Kinder haben.

Der Schutz schützt vor Stromeinwirkungen auf den Körper bei Berührung des Gehäuses der Geräte. Bei einem Stromleck reagiert die Maschine nicht auf die Stromstärke. Einer noch wichtige Arbeit Schutz besteht darin, Ihr Zuhause vor Feuer zu schützen.

Funktionsmerkmale von Schutzausrüstungen

Der Körper des Geräts besteht aus leitfähigem Material, ebenso wie einzelne Teile und sogar Rohrleitungen, was sich manchmal als gefährlich für den Menschen erweist. Bei ihnen bricht aufgrund verschiedener Verkabelungsausfälle und aus anderen Gründen eine Phase durch. Diese gefährliche Situation tritt normalerweise in 2 Fällen auf:

Die Hauptaufgabe besteht darin, das Leck sofort zu erkennen und die Stromversorgung dieser Kontaktgruppe zu unterbrechen. Und auch zum Abschalten, wenn eine Person einen blanken Draht berührt, und um Brände im Gebäude zu verhindern.

Wichtig. Der Schutz wird bei Undichtigkeiten ausgelöst, Sie sollten jedoch bedenken, dass das Gehäuse eines Haushaltsgeräts tödlich wird, wenn Sie bei der Installation die Phasen- und Erdungskabel am Eingang des Gebäudes verwechseln.

Worauf sollten Sie bei der Auswahl eines RCD achten?

Für den richtigen Kauf und die Sicherheit Ihres Hauses müssen Sie auf folgende Indikatoren achten:

Wichtig. Unabhängig von der Marke und dem Hersteller des Schutzgeräts sowie verschiedenen Kennzeichnungen zeigen zwei Hauptmerkmale den Wert des Betriebs- und Ableitstroms an. Diese Werte werden unabhängig vom Gerätetyp und seinem Preis angegeben.

Funktionsprinzip der Schutzeinrichtung

Das Funktionsprinzip der Schutzeinrichtung ist die Reaktion von Sensoren, wenn sich der eingehende Wert von Differenzströmen ändert. Als Stromsensor kann ein gewöhnlicher Transformator dienen. Aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale ist es als Ringkern gefertigt. Das magnetoelektrische Relais hat eine ziemlich hohe Empfindlichkeit gegenüber Lecks; wir stellen darauf einen bestimmten Wert ein, damit das Gerät funktioniert.

Geräte, bei denen das Funktionsprinzip des Ouzo durch den Einbau eines Überwachungsrelais realisiert wird, sind mit Abstand die zuverlässigsten und störungsfreisten. Selbst kommerzielle elektronische Geräte, die Leckagen mithilfe eines elektronischen Schaltkreises kontrollieren, sind elektromechanischen Geräten in manchen Fällen unterlegen.

Das Prinzip des Abschaltens der Stromversorgung von Verbrauchern in einem Gerät mit einem Relais basiert auf seiner Funktionsweise und der Auswirkung auf den Unterbrechungsmechanismus Stromkreis. Es besteht aus 2 Teilen:

1. Gemäß Gerätepass wird eine Kontaktgruppe für den maximalen Stromwert im Netzwerk ausgewählt.
2. Wenn ein Notfall eintritt und Ihre Hand eine freie Stelle berührt, aktiviert eine Feder das Gerät.

Die Funktionsfähigkeit des Schutzes kann mit der am Gerätegehäuse angebrachten „Test“-Taste überprüft werden. Indem wir darauf drücken, erzeugen wir aufgrund eines Stromlecks einen künstlichen Fehler im Stromnetz. Der Wert ist ausreichend eingestellt, um den Schutz zu aktivieren.

Das auf einfache Weise Sie können die Funktionsfähigkeit des FI-Schutzschalters unabhängig prüfen und überprüfen, ohne einen Techniker zu rufen oder seinen Besuch zu bezahlen. Diese Prüfung wird mindestens einmal im Monat durchgeführt.

Durch die Messung der Werte des Stroms und der Reaktionszeit des RCD kann ein Elektriker mit einem speziellen Gerät eine genauere Prüfung durchführen.

Korrekte Funktion des Schutzes in verschiedenen Modi

Wie wirkt Ouzo unter normalen Bedingungen? Ohne Leckagen fließt die Betriebsspannung von bis zu 12 V parallel dazu und in der Sekundärwicklung des Transformators werden magnetische Flüsse gleicher Größe induziert. Sie sind einander gleich. Dieser Vorgang löst das Gerät nicht aus Schutzabschaltung Aus diesem Grund ist der Wert des in die Sekundärwicklung eintretenden Stroms Null.

Ein Leckstrom entsteht, wenn Sie versehentlich einen blanken Leitungsabschnitt oder ein Gerätegehäuse berühren, an dem eine Phase angeschlossen ist. In diesem Fall werden die korrekte Richtung und Größe der durch den Transformator fließenden Ströme gestört. An der Sekundärwicklung herrscht ein Ungleichgewicht der Stromwerte, ab dem das Relais aktiviert wird. Es wirkt auf die Feder und die Spannungsversorgung des Netzwerks stoppt.

Dies ist eine einfache Erklärung der Funktionsweise eines RCD; bei Bedarf gibt es im Internet genügend Informationen, um dieses Thema genauer zu untersuchen.

Es ist zu bedenken, dass der Zweck einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung eine zusätzliche Maßnahme zur sicheren Verwendung von Elektrogeräten ist. Dieses Gerät reagiert auf Leckströme. Aus diesem Grund ist es notwendig, RCDs zusammen mit automatischen Schutzschaltern zu installieren, um das Netzwerk im Kurzschlussfall zu trennen.

RCD(Residual Disconnection Device) ist ein Schaltgerät, das einen Stromkreis vor Leckströmen schützen soll, d Verletzung des Menschen elektrischer Schock.

Die Definition von „schalten“ bedeutet, dass dieses Gerät Stromkreise ein- und ausschalten, also schalten kann.

RCD hat auch andere Namen, zum Beispiel: Differentialschalter, Differenzstromschalter (abgekürzt als Differenzstromschalter) usw.

1. Aufbau und Funktionsprinzip von RCD

Stellen wir uns das also der Klarheit halber vor das einfachste Schema Anschlüsse über RCD-Glühbirnen:

Das Diagramm zeigt, dass während des normalen Betriebs des RCD, wenn seine beweglichen Kontakte geschlossen sind, ein Strom I 1 mit einem Wert von beispielsweise 5 Ampere vom Phasendraht durch den Magnetkreis des RCD, dann durch die Glühbirne und fließt kehrt über den Neutralleiter, ebenfalls über den Magnetkreis des RCD, in das Netz zurück, und der Wert des Stroms I 2 ist gleich dem Wert des Stroms I 1 und beträgt 5 Ampere.

Anschlussplan des RCD im Stromnetz(Wenn Null Arbeiter und Null Schutzleiter getrennt):

WICHTIG! Im Abdeckungsbereich des RCD dürfen Sie den neutralen Schutzleiter (Erdungsleiter) und den neutralen Arbeitsleiter nicht kombinieren! Mit anderen Worten, es ist im Stromkreis nach dem installierten RCD nicht möglich, den Arbeitsnullpunkt (blauer Draht im Diagramm) und den Erdungsdraht (grüner Draht im Diagramm) zu verbinden.

1. Fehler in den Anschlussplänen, aufgrund derer der RCD auslöst.

Wie oben erwähnt, wird der RCD durch Ableitströme ausgelöst, d. h. Wenn der FI-Schutzschalter ausgelöst hat, bedeutet dies, dass eine Person unter Spannung steht oder aus irgendeinem Grund die Isolierung der elektrischen Leitungen oder elektrischen Geräte beschädigt wurde.

Was aber, wenn der FI-Schutzschalter spontan auslöst und nirgendwo ein Schaden vorliegt und die angeschlossenen elektrischen Geräte ordnungsgemäß funktionieren? Vielleicht ist der springende Punkt einer der folgenden Fehler im Netzwerkdiagramm des geschützten RCD.

Einer der häufigsten Fehler ist die Kombination der neutralen Schutz- und neutralen Arbeitsleiter im Abdeckungsbereich des RCD:

In diesem Fall ist die Strommenge, die das Netzwerk durch den FI-Schutzschalter entlang des Phasendrahts verlässt, größer als die Strommenge, die über den Neutralleiter in das Netzwerk zurückkehrt Ein Teil des Stroms fließt über den Erdungsleiter am RCD vorbei, was zur Auslösung des RCD führt.

Außerdem kommt es häufig vor, dass ein Erdungsleiter oder ein leitfähiges geerdetes Teil eines Dritten (z. B. Gebäudearmaturen, eine Heizungsanlage, eine Wasserleitung) als neutraler Arbeitsleiter verwendet wird. Diese Verbindung tritt normalerweise auf, wenn der neutrale Arbeitsleiter beschädigt ist:

Beide Fälle führen zur Auslösung des RCD, weil Der Strom, der das Netzwerk über den Phasendraht verlässt, kehrt nicht über den RCD zurück zum Netzwerk.

1. Wie wählt man einen RCD aus? Arten und Eigenschaften von RCD.

Um den richtigen FI-Schutzschalter auszuwählen und die Möglichkeit von Fehlern auszuschließen, nutzen Sie unseren.

Der RCD wird nach seinen Hauptmerkmalen ausgewählt. Diese beinhalten:

1. Nennstrom— der maximale Strom, bei dem der RCD über einen langen Zeitraum betrieben werden kann, ohne seine Funktionalität zu verlieren;
2. Differenzstrom— der minimale Ableitstrom, bei dem der RCD den Stromkreis trennt;
3. Nennspannung- Spannung, bei der der RCD lange Zeit arbeiten kann, ohne seine Funktionalität zu verlieren
4. Aktueller Typ— Konstante (gekennzeichnet durch „-“) oder Variable (gekennzeichnet durch „~“);
5. Bedingter Strom Kurzschluss - Strom, dem der RCD kurzzeitig standhalten kann, bis die Schutzeinrichtung (Sicherung oder Leistungsschalter) auslöst.

RCD-Auswahl basiert auf folgenden Kriterien:

— Nach Nennspannung und Netztyp: Die Nennspannung des RCD muss größer oder gleich der Nennspannung des Stromkreises sein, den er schützt:

Unom. RCD⩾ Unom. Netzwerke

Bei einphasiges Netzwerk erforderlich zweipoliger RCD, bei Dreiphasennetz — vierpolig.

— Nach Nennstrom: Der Nennstrom des RCD muss größer oder gleich dem Nennstrom des Stromkreises sein, den er schützt, d. h. der Strom, für den dieses Stromnetz ausgelegt ist:

ICHnom. RCD⩾ ICHkalk. Netzwerke

Der Netzstrom kann mit unserer Formel berechnet oder selbstständig anhand der Formel ermittelt werden

ICHNetzwerke= PNetzwerke*K p, Ampere

Wo: PNetzwerke— Netzleistung in Kilowatt; K p— Umrechnungsfaktor gleich: 1,52 -für 380 Volt Netz bzw 4,55 - für ein 220-Volt-Netz:

Nach der Berechnung des Netzstroms akzeptieren wir den nächsthöheren Standardwert des Nennstroms des RCD: 4A, 5A, 6A, 8A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A usw. und es wird empfohlen, den RCD mit einem um eine Stufe höheren Nennstrom als berechnet zu akzeptieren. Wenn zum Beispiel als Ergebnis der Berechnung der Netzwerkstrom 22 Ampere betrug, dann beträgt der nächste Standardwert des Nennstroms des RCD 25 Ampere Allerdings sollten Sie einen RCD mit einem um eine Stufe höheren Bemessungsstrom wählen, d. h. 32 Ampere.

Die Leistung des Netzwerks wird durch Summieren der Leistungen aller an das Netzwerk angeschlossenen elektrischen Empfänger bestimmt, die durch den berechneten RCD geschützt sind:

P-Netzwerk =(P 1 + P 2 ...+ P n)*K s, kW

Wo: P1, P2, Pn— Leistung einzelner elektrischer Empfänger in Kilowatt; K s— Bedarfskoeffizient (K c = von 0,65 bis 0,8), wenn nur 1 Stromempfänger oder eine Gruppe von Stromempfängern, die gleichzeitig an das Netzwerk angeschlossen sind, an das Netzwerk angeschlossen ist, K c = 1.

Als Netzleistung können Sie auch die maximal zur Nutzung zulässige Leistung heranziehen, beispielsweise aus technischen Gegebenheiten, einem Projekt oder ggf. einem Stromliefervertrag.

Weil Der RCD verfügt nicht über einen Schutz gegen Kurzschlussströme; er muss durch eine im Stromkreis installierte Sicherung oder einen Leistungsschalter geschützt werden. Der Nennstrom des RCD kann auch anhand des Nennstroms der Sicherung oder ausgewählt werden Leistungsschalter Es wird empfohlen, dass der Nennstrom des RCD eine Stufe höher ist als der Nennstrom des Schutzgeräts.

Beispiel: Sie haben den berechneten Netzwerkstrom ermittelt, der 22 A (Ampere) betrug, und zwar aus der Reihe der Standardwerte: 4 A, 5 A, 6 A, 8 A, 10 A, 13 A, 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, die Sie ausgewählt haben Der nächstgelegene Wert des Nennstroms des automatischen Schalters beträgt 25 A. Dann wird empfohlen, einen FI-Schutzschalter mit einem Nennstrom von 32 A zu verwenden.

— Durch Differenzstrom:

Der Differenzstrom ist eines der Hauptmerkmale des RCD, der angibt, bei welchem ​​Wert des Leckstroms der RCD den Stromkreis abschaltet.

Gemäß Absatz 7.1.83. PUE: Der gesamte Ableitstrom des Netzes sollte unter Berücksichtigung der angeschlossenen stationären und tragbaren elektrischen Empfänger im Normalbetrieb 1/3 des Nennstroms des RCD nicht überschreiten. In Ermangelung von Daten sollte der Leckstrom von elektrischen Empfängern mit 0,4 mA pro 1 A Laststrom und der Netzleckstrom mit 10 μA pro 1 m Phasenleiterlänge gemessen werden. Diese. Der Differenznetzstrom kann nach folgender Formel berechnet werden:

Δ I Netzwerk =((0,4*I Netzwerk)+(0,01*L Draht))*3, Milliampere

Wo: ICHNetzwerke— Netzstrom (berechnet nach der oben genannten Formel), in Ampere; LDrähte— Gesamtlänge der geschützten Stromnetzverkabelung in Metern.

Nachgerechnet ΔI-Netzwerk Wir akzeptieren den nächsthöheren Standardwert des Fehlerstroms des RCD Δ I RCD:

Δ I RCD ⩾ ΔI-Netzwerk

Die Standardwerte des Fehlerstroms des RCD sind: 6, 10, 30, 100, 300, 500mA

Differenzströme: 100, 300 und 500 mA werden zum Schutz vor Bränden verwendet, und Ströme: 6, 10, 30 mA werden zum Schutz vor elektrischem Schlag verwendet. Dabei werden in der Regel Ströme von 6 und 10 mA zum Schutz einzelner Verbraucher verwendet und ein Differenzstrom von 30 mA eignet sich zum allgemeinen Schutz des Stromnetzes.

Wenn zum Schutz vor elektrischem Schlag ein RCD erforderlich ist und der Ableitstrom laut Berechnung mehr als 30 mA beträgt, ist die Installation mehrerer RCDs in verschiedenen Leitungsgruppen vorzusehen, beispielsweise ein RCD zum Schutz Steckdosen in Räumen und eine zweite zum Schutz der Steckdosen in der Küche, wodurch der größte Stromdurchgang durch jeden FI-Schutzschalter und damit der Leckstrom des Netzwerks reduziert wird, d. h. In diesem Fall muss die Berechnung für zwei oder mehr RCDs durchgeführt werden, die auf unterschiedlichen Leitungen installiert werden.

— Nach RCD-Typ:

Es gibt zwei Arten von RCDs: elektromechanisch Und elektronisch. Wir haben oben das Funktionsprinzip eines elektromechanischen RCD besprochen; sein Hauptarbeitselement ist ein Differentialtransformator (Magnetkreis mit einer Wicklung), der die Größe des in das Netzwerk eingehenden Stroms und des aus dem Netzwerk zurückfließenden Stroms vergleicht, und zwar in einem elektronischen es erfüllt diese Funktion Elektronikplatine der zum Betrieb Spannung benötigt.

Liebe Gäste, ich freue mich, Sie auf den Seiten der Electrician’s Notes-Website begrüßen zu dürfen.

Heute besprechen wir mit Ihnen einen interessanten Artikel zum Funktionsprinzip eines RCD.

Was ist ein RCD? Warum wird es benötigt?

Der Fehlerstromschutzschalter (RCD) ist bestimmt für:

• Schutz von Personen vor dem Auftreten eines Fehlers in einer elektrischen Anlage
• Unterbrechen der Spannung bei versehentlichem oder versehentlichem Kontakt mit spannungsführenden Teilen der Elektroinstallation während eines Stromlecks
• Schutz vor Entzündung der elektrischen Leitungen bei Erdschluss (Gehäuse)

Auf dem Elektrogerätemarkt sind Alternativen zu RCDs aufgetaucht – Differenzialschutzschalter. Ihre Besonderheit besteht darin, dass sie sowohl einen RCD als auch einen Leistungsschalter kombinieren.

Differentialmaschinen nehmen weniger Platz ein, die Kosten sind jedoch um ein Vielfaches höher. Aber wir werden in den folgenden Artikeln über alle Funktionen von Differentialmaschinen sprechen. Um nichts Interessantes zu verpassen, abonnieren Sie den Newsletter.

Das Funktionsprinzip des RCD basiert auf der Reaktion des Stromsensors auf den sich ändernden Eingangswert des Differenzstroms in den Leitern.

Der Stromsensor ist ein gewöhnlicher, der in Form eines Ringkerns ausgeführt ist. Die Einstellung des Betriebsstroms erfolgt über ein magnetoelektrisches Relais, das über eine sehr hohe Empfindlichkeit verfügt.

RCDs mit Relaissteuerelement sind sehr zuverlässig und störungsfrei.

Aber die Entwicklung der Elektrotechnik steht nicht still, und so sind vor nicht allzu langer Zeit elektronische RCDs aufgetaucht, bei denen das Steuerorgan kein Relais, sondern eine spezielle elektronische Schaltung ist.

Das Relais wirkt auf den Aktor, der wiederum den Stromkreis öffnet.

Der Aktuator besteht aus:

• Kontaktgruppe (ausgewählt für maximalen Strom - siehe RCD-Pass)
• Federn (zum Öffnen des Stromkreises bei abnormalem Betrieb)

Um die Funktionsfähigkeit des RCD unabhängig zu überprüfen, müssen Sie die Schaltfläche „Test“ drücken. Dadurch entsteht ein künstlicher Leckstrom, der ausreicht, um den RCD auszulösen. So können Sie den RCD selbstständig prüfen, ohne Spezialisten einzuschalten. Die RCD-Prüfung über die Schaltfläche „Test“ muss monatlich durchgeführt werden. Für eine gründlichere Prüfung des RCD führen wir durch.

Nun schauen wir uns das Funktionsprinzip des RCD genauer an.

RCD-Betrieb unter normalen Netzwerkbedingungen

Im Normalzustand der elektrischen Verkabelung (ohne Leckagen) fließt der Betriebsstrom (I1=I2) gegenparallel und induziert in der Sekundärwicklung des Stromwandlers magnetische Flüsse (Ф1=Ф2) gleicher Größe, die sich gegenseitig kompensieren . In diesem Moment arbeitet das Relais nicht, da der Strom in der Sekundärwicklung des Stromwandlers nahe Null ist.

RCD-Betrieb bei Leckage

Bei versehentlichem oder irrtümlichem Kontakt mit spannungsführenden Teilen einer Elektroinstallation entsteht ein Ableitstrom. In diesem Moment ist die Größe der durch den Stromwandler fließenden Ströme gestört (I1 ist nicht gleich I2), sodass im Sekundärkreis des Stromwandlers ein Strom (kein Gleichgewicht) auftritt, der ausreicht, um den Stromwandler auszulösen Relais. Das Relais aktiviert den Federmechanismus und der RCD wird abgeschaltet.

In der Abbildung unten sehen Sie, wie der RCD von innen aussieht.

Bei Elektroinstallationsarbeiten werden bei der Neuverkabelung durch Fachkräfte spezielle Steuer- und Schutzgeräte eingebaut – RCDs. Ältere Häuser verfügen nicht über solche Geräte. Wohnungseigentümer haben daher berechtigterweise die Frage, um was für eine Einheit es sich handelt und wofür sie genutzt wird.

Zweck und spezifische Anwendung

Beim Betrieb von Haushaltsgeräten sowie elektrischen Mechanismen verschiedene Arten Mit der Zeit kommt es zu Verschleiß, wodurch die Aderisolierung ihre Aufgabe nicht mehr erfüllt. Und der Strom fließt nicht entlang des etablierten Stromkreises, sondern zur Erde, wenn die Verbindung mit ihm sichergestellt ist.

Der Leitfaden ist in der Regel die Person selbst, die beispielsweise den Körper berührt Waschmaschine oder Kessel. Der auf den Körper wirkende Strom ähnelt einem blanken Draht.

Sicherlich, effektive Methode Die Beseitigung der Voraussetzungen für eine solche Situation besteht darin, eine Erdungsschleife zu erstellen, d. h. künstlich hergestellter leitfähiger Kontakt mit dem Boden stromführender Gebäude oder einzelner Komponenten elektrischer Anlagen. Ein solches System ist jedoch nicht in allen Häusern vorhanden. Daher können Fehlerstromschutzschalter Abhilfe schaffen.

Das Funktionsprinzip des RCD basiert auf seiner Fähigkeit, kleinste Veränderungen im Stromnetz, die Diskrepanz zwischen Eingangs- und Ausgangsstrom deutlich wahrzunehmen und auch in Notsituationen dafür zu sorgen, dass das Netz abgeschaltet wird.

Hier müssen wir bedenken, dass der Strom, der sich entlang des Phasendrahtes (oder in allen Phasen eines Dreiphasenstromkreises) bewegt, gleich dem Strom im Neutralleiter sein muss.

Während des Betriebs des Stromkreises kann es vorkommen, dass eine Person blanke Leitungen oder das Gehäuse eines unter Spannung stehenden Haushaltsgeräts berührt. Dann entsteht ein neuer Stromkreis mit Leckstrom. Im ursprünglichen Stromkreis ist der eingehende Strom nicht gleich dem ausgehenden. Diese Abweichung wird vom FI-Schutzschalter erfasst und mit einem anschließenden Befehl zum Unterbrechen des Stromkreises versehen.

Wenn der RCD auslöst

Um zu verstehen, wie ein RCD funktioniert, müssen Sie seine Hauptkomponenten identifizieren. Vergrößert sieht es so aus:

• Differenzstromtransformator mit drei Wicklungen. Bei den ersten beiden Wicklungen liegt ein Kurzschluss an Null und Phase vor, die dritte ist jedoch mit dem Auslösemechanismus verbunden – einem Relais oder einer elektronischen Komponente.
• Der Auslösemechanismus, der durch eine Kraftstarteinheit dargestellt wird, sowie Kontaktelemente.
• Testschalter – ermöglicht Ihnen, die Funktionalität des Geräts zu überprüfen, indem Sie das gesamte Netzwerk testweise trennen.

Durch den Betrieb des Fehlerstrom-Schutzkreises ist in folgenden Fällen Schutz gewährleistet:

• wenn ein Phasendraht mit dem Gehäuse von Haushaltsgeräten kurzgeschlossen ist;
• wenn die Verkabelung falsch installiert wurde, beispielsweise weil vergessen wurde, den Anschlusskasten zu installieren;
• bei Verstößen am Gerät und Anschluss des Panels;
• aufgrund von Stromlecks aus anderen häuslichen Gründen – Erdung von Nachbarn an Wasserleitungen, Anschluss einer Waschmaschine über einen metallbeschichteten Schlauch usw.

Auswahlmöglichkeiten

Kapazitive RCDs gelten als die ersten Haushaltsmodelle. Ihr Funktionsprinzip ähnelt dem eines kapazitiven Relais, das auf einen reaktiven Vorstrom reagiert. Ihre Empfindlichkeit ist extrem hoch – Bruchteile von µA – sie arbeiten nahezu augenblicklich und reagieren nicht auf Erdungsfaktoren. Gleichzeitig reagieren sie jedoch sehr stark auf Störungen und können die Ursachen eines Notfalls nicht unterscheiden.

Betrachtet man die Arten von RCDs, kann man die Modifikationen nicht übersehen, die heute zum Prototyp der gängigsten Modelle geworden sind. Hierbei handelt es sich um Differential-RCDs, die auf der Grundlage einer Bewertung des im Stromkabel auftretenden Ungleichgewichts der Gesamtströme arbeiten.

Differentialelektromechanische Modelle erfreuen sich mittlerweile großer Beliebtheit bei Elektroinstallationsarbeiten unterschiedlicher Komplexität. Wenn ein Leck auftritt, erhöht sich der Strom, was zu einem magnetischen Fluss führt. Es entsteht auf Ferrit, was zur Induktion einer EMK in der zweiten Wicklung führt. Ein Elektromagnet zieht den Riegel und öffnet die Kontakte.

Bekannt sind auch UZO-DE im Zusammenhang mit elektronischen Modifikationen. Sie verfügen über einen Sensor und werden direkt in die verwendete Anlage eingebaut. Solche Produkte zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit und die Fähigkeit aus, den Stromkreis als Reaktion auf Vorströme zu öffnen.

Und natürlich verfügen sie über eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit. Gleichzeitig sind ihre Kosten jedoch um eine Größenordnung höher als bei ihren Gegenstücken, und die Elektronik kann ausfallen.

Wenn Sie wissen möchten, wie Sie einen RCD auswählen, ist es ratsam, mehrere Fragen zu lösen:

• Installieren Sie einen RCD-Satz und ein automatisches Gerät oder ein separates automatisches Gerät.
• Schätzen Sie durch Berechnung den erforderlichen Abschaltstrom zum Zeitpunkt der Überlastung.
• Berechnen Sie den Betriebsstrom des Geräts.
• Stellen Sie den gewünschten Leckstrom ein.

Verbindungsfunktionen

Es ist zu beachten, dass ein Standard-RCD eine Person schützt, ohne auf einen Kurzschluss oder eine übermäßige Belastung zu reagieren. Der Difavtomat ist jedoch für eventuelle Störungen im Betrieb der Schaltung ausgelegt. Der RCD kann parallel zu herkömmlichen Maschinen installiert werden, sodass diese paarweise arbeiten müssen, oder Sie können sich für eine difautomatische Maschine entscheiden.

Die erste Option eignet sich für Situationen, in denen die Verkabelung bereits betriebsbereit ist und bereits Leistungsschalter im Stromkreis installiert sind. Der zweite Ansatz empfiehlt sich bei der Installation neuer Kabel und Schalttafeln.

Um zu verstehen, wie ein RCD richtig angeschlossen wird, müssen Sie mehrere Optionen in Betracht ziehen:

• Der grundsätzliche Ansatz wäre die Anbindung nach dem Zähler, der wiederum hinter der Zentralmaschine liegt.
• Die bevorzugte Reihenfolge ist wie folgt: Dem zentralen Leistungsschalter folgt ein Zähler, danach wird ein selektiver RCD installiert. Dann stürzt die Gruppenmaschine ein, gefolgt von Gruppenschutzvorrichtungen.

Das Gerät stürzt also so nah wie möglich am Messgerät ab, wie auf dem Foto des RCD im Panel zu sehen ist. Es ist jedoch nicht zulässig, ein gemeinsames Gerät zum Schutz der alten TN-C-Verkabelung zu installieren. Was aber, wenn aus Sicherheitsgründen ein Gerät installiert werden muss? Dann müssen Sie es nach den Maschinen installieren, die zu den Geräten gehen.

Sie sollten auch einige Installationsregeln berücksichtigen:

• Schließen Sie die Möglichkeit aus, das „Null“-Kabel mit der Erdungsklemme nach dem RCD zu kombinieren.
• keine unvollständige Phasenverbindung zulassen;
• Verbinden Sie das Lastkabel nicht vor dem Schutzgerät mit dem Arbeitsleiter.
• Befestigen Sie den Neutralleiter bei der Installation von Steckdosen nicht am Schutzdraht.
• Beseitigen Sie einen unbeabsichtigten Fehler bei der Auswahl der Polarität beim Anschluss eines RCD.
• Verbinden Sie den Neutralleiter und die Phase, die durch die Schutzeinrichtung geführt wurden, nicht mit anderen Neutral- und Phasenleitern.

In Wohnungen ohne Erdung ist die Sache komplizierter. In diesem Fall gelten andere Anschlusshinweise:

• Erstens können Sie kein gemeinsames Gerät installieren.
• Zweitens muss jeder Verbraucher durch separate RCDs geschützt werden.
• Drittens müssen Schutzleiter von Steckdosen schnellstmöglich an die Schutzklemme angeschlossen werden.
• Viertens, wann Kaskadenschaltung Die oberen Schutzvorrichtungen sollen im Vergleich zu den dahinter liegenden Vorrichtungen weniger empfindlich sein.

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen können eine Person erheblich schützen, indem sie elektrische Verletzungen aufgrund von Stromlecks verhindern. Es wird nicht empfohlen, dieses Gerät selbst zu installieren. Für einen qualitativ hochwertigen und sicheren Betrieb des Stromnetzes empfiehlt es sich, Fachkräfte in die Arbeiten einzubeziehen.

Foto von RCD