دستگاه خاموش شدن حفاظتی(RCD) یک دستگاه الکتریکی کم ولتاژ است که به خاموش شدن خودکارمنطقه حفاظت شده مدار الکتریکیدر صورت وجود جریان تفاضلی بیش از مقدار مجاز برای این دستگاه. همچنین می توانید با اختصاری مانند VDT روبرو شوید - این یک سوئیچ جریان دیفرانسیل است ، یعنی در واقع همان چیز. در این مقاله، ما به خوانندگان در مورد دستگاه، هدف و اصل عملکرد یک RCD مورد استفاده در مهندسی برق نگاه خواهیم کرد.

هدف

ابتدا به هدف دستگاه جریان باقیمانده نگاه می کنیم (در عکس زیر می توانید آن را ببینید ظاهر). در صورت نقض یکپارچگی عایق کابل یکی از خطوط سیم کشی برق یا در صورت آسیب به عناصر ساختاری در یک دستگاه الکتریکی خانگی رخ می دهد. نشتی می تواند منجر به کارکرد یک وسیله برقی خانگی و همچنین برق گرفتگی در حین کار یک دستگاه الکتریکی آسیب دیده یا سیم کشی برق معیوب شود.

در صورت نشتی ناخواسته، RCD در کسری از ثانیه بخش آسیب دیده سیم کشی برق یا یک وسیله برقی آسیب دیده را قطع می کند که از مردم در برابر برق گرفتگی محافظت می کند و از وقوع آتش سوزی جلوگیری می کند.

این سوال اغلب در مورد ... تفاوت بین اولی در این است که این وسیله محافظ علاوه بر محافظت در برابر نشت الکتریکی (عملکردهای RCD) علاوه بر این از محافظت در برابر اتصال کوتاه نیز برخوردار است ، یعنی عملکردها را انجام می دهد. مدار شکن. دستگاه جریان باقیمانده دارای حفاظت اضافه جریان نیست، بنابراین علاوه بر آن، برای اجرای حفاظت، کلیدهای مدار در شبکه های برق تعبیه شده است.

دستگاه و اصل کار

بیایید به طراحی دستگاه جریان باقیمانده و نحوه عملکرد آن نگاه کنیم. عناصر ساختاری اصلی RCD یک ترانسفورماتور دیفرانسیل است که جریان نشتی را اندازه‌گیری می‌کند، یک عنصر ماشه‌ای که بر مکانیسم خاموش شدن و خود مکانیسم انتشار تماس قدرت تأثیر می‌گذارد.

اصل عملکرد یک RCD در یک شبکه تک فاز به شرح زیر است. ترانسفورماتور دیفرانسیل یک دستگاه حفاظتی تک فاز دارای سه سیم پیچ است که یکی از آنها متصل است هادی خنثی، دوم به فاز یک، و سوم برای رفع اختلاف جریان است. سیم پیچ های اول و دوم به گونه ای به هم وصل شده اند که جریان در آنها در جهت مخالف باشد. در عملکرد عادی شبکه الکتریکی، آنها با هم برابر هستند و شارهای مغناطیسی را در مدار مغناطیسی ترانسفورماتور القا می کنند که بر خلاف یکدیگر جهت می گیرند. کل شار مغناطیسی در این مورد صفر است و بر این اساس، جریانی در سیم پیچ سوم وجود ندارد.

در صورت آسیب دیدن یک وسیله الکتریکی و ظاهر شدن ولتاژ فاز بر روی بدنه آن، فرد هنگام لمس بدنه فلزی دستگاه در معرض نشتی برق قرار می گیرد که از طریق بدن او به زمین یا سایر رساناها جریان می یابد. عناصری که پتانسیل متفاوتی دارند. در این حالت، جریان در دو سیم پیچ ترانسفورماتور دیفرانسیل RCD متفاوت خواهد بود و بر این اساس، شارهای مغناطیسی با بزرگی های مختلف در مدار مغناطیسی القا می شود. به نوبه خود، شار مغناطیسی حاصل از صفر متفاوت خواهد بود و در سوم مقدار مشخصی جریان را القا می کند - به اصطلاح دیفرانسیل. اگر به آستانه راه اندازی برسد، دستگاه کار خواهد کرد. ما در مقاله ای جداگانه موارد اصلی را شرح دادیم.

اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد RCD و اینکه از چه چیزی تشکیل شده است در درس های ویدیویی توضیح داده شده است:

آیا می خواهید بدانید دستگاه جریان باقیمانده در شبکه سه فاز چگونه کار می کند؟ اصل عملکرد مشابه دستگاه تک فاز است. همان ترانسفورماتور دیفرانسیل، اما قبلا نه یک، بلکه سه فاز و سیم خنثی را مقایسه می کند. یعنی در یک دستگاه محافظ سه فاز (3P+N) پنج سیم پیچ وجود دارد - سه سیم پیچ هادی فاز، یک سیم پیچ هادی خنثی و یک سیم پیچ ثانویه که از طریق آن وجود نشتی تشخیص داده می شود.

علاوه بر عناصر ساختاری فوق، یک عنصر اجباری دستگاه جریان باقیمانده یک مکانیسم تست است که مقاومتی است که از طریق دکمه "TEST" به یکی از سیم پیچ های ترانسفورماتور دیفرانسیل متصل می شود. با فشار دادن این دکمه، مقاومت به سیم پیچ متصل می شود که جریان اختلاف ایجاد می کند و بر این اساس در خروجی سیم پیچ سوم ثانویه ظاهر می شود و در واقع وجود نشتی را شبیه سازی می کند. راه اندازی دستگاه جریان باقیمانده نشان می دهد که در شرایط خوبی است.

در زیر نماد RCD در نمودار آمده است:

منطقه برنامه

دستگاه جریان باقیمانده برای محافظت در برابر نشت جریان در سیم کشی برق تک فاز و سه فاز برای مصارف مختلف استفاده می شود. در یک خانه، RCD باید نصب شود تا از خطرناک ترین وسایل برقی خانگی از نظر ایمنی الکتریکی محافظت کند. آن دسته از وسایل برقی که در حین کار با قطعات فلزی محفظه مستقیماً یا از طریق آب یا اشیاء دیگر تماس پیدا می کند. اول از همه، این یک اجاق برقی است، ماشین لباسشویی، آبگرمکن، ماشین ظرفشویی و ...

الزام حفاظت مطمئن از انسان در برابر اثرات مخرب جریان، همواره از توانایی های علم و فناوری برای ایجاد پیشی گرفته است. وسایل حفاظتی، ارضای این هدف. امروزه پیشرفت های نوآورانه در صنعت برق به طور کامل تمام معیارهای دستگاه ها را برآورده می کند از این نوع. این مقاله به موضوع چنین دستگاهی به عنوان RCD می پردازد: چیست، هدف، اصل کار، انتخاب و کاربرد.

RCD مخفف "دستگاه جریان باقیمانده" است.

ابزار و روش های حفاظت الکتریکی: دستگاه های مدرن و ویژگی های عملکرد آنها

به محض اینکه استفاده از جریان الکتریکی وارد زندگی ما شد، بلافاصله نیاز به محافظت در برابر اثرات مخرب آن بر سلامت انسان پدیدار شد. اول از همه، این عایق قسمت های رسانای سیم کشی و بخش هایی از گیرنده های جریان است.

اما جداسازی کامل غیرممکن است، زیرا هر مدار الکتریکی حاوی ناپیوستگی های تکنولوژیکی و گروه های تماس است. همیشه احتمال نقض (تخریب) لایه عایق عناصر رسانا و آسیب مکانیکی آنها وجود دارد و مهمتر از همه - نظم آماری در نقض اقدامات احتیاطی ایمنی، دستورالعمل ها و قوانین عملکرد تجهیزات الکتریکی، چه در سطح صنعتی و چه در سطح خانگی.

حفاظت الکتریکی: عایق و زمین

یکی از مهمترین راه های موثرحفاظت از اثرات مخرب جریان الکتریکی سازماندهی یک حلقه زمین است. حلقه زمین یک اتصال رسانای مصنوعی به "زمین" (به اصطلاح هادی PE) محفظه های رسانای خنثی یا بخش هایی از مکانیسم های الکتریکی است که مقاومت آن بیش از 4 اهم نیست. عناصر ذکر شده در تجهیزات الکتریکی ممکن است به دلیل اتصال کوتاه به بدنه سیم فاز یا جریان صاعقه برق دار شوند.

هدف اصلی دستگاه حلقه زمین حذف احتمال برق گرفتگی به شخص یا حیوان در صورت تماس با بدن یا قسمتی از مکانیزم تجهیزات الکتریکی است که به دلیل اتصال کوتاه جریان الکتریکی فاز بر روی آنها برق می گیرد. .

توجه داشته باشید! در شبکه ها جریان متناوببا یک خنثی زمینی و ولتاژ تا 1 کیلو ولت (این فرمت منبع تغذیه مسکونی است)، از زمین به عنوان محافظ اصلی در برابر شوک الکتریکی در هنگام تماس غیر مستقیم استفاده نمی شود، زیرا موثر نیست.

عبور جریان الکتریکی از بدن انسان در صورت ایجاد شوک در سیستم با اتصال به زمین (راست) و بدون اتصال به زمین (چپ)

مشکل حداکثر محافظت مؤثر در برابر تأثیرات الکتریسیته بر روی انسان توسط دستگاه های به اصطلاح جریان تفاضلی (RCD) حل شد - این بخش بزرگی از دستگاه های کنترل و محافظ برای اهداف و ویژگی های طراحی مختلف است. طبقه بندی بخش UDT بسیار گسترده است: از روش کنترل، نوع نصب و تعداد قطب ها تا امکان تنظیم و تاخیر زمانی جریان دیفرانسیل قطع.

بیایید ببینیم RCD چیست. منظور از این مخفف یک دستگاه جریان باقیمانده است. الزامات نصب و استفاده از UDT ها در نسخه های به روز شده PUE آورده شده است - قوانین نصب تجهیزات الکتریکی و در یک سری استانداردها برای تاسیسات الکتریکی ساختمان ها IEC 60364 و تاثیر جریان بر انسان و دام IEC 60479-1.

پیشینه تاریخی توسعه RCDs

آلمان یک مبتکر در توسعه RCD ها بود. اولین نمونه اولیه یک دستگاه حفاظتی در دهه سی قرن گذشته طراحی و ساخته شد. از کوچکترین ترانسفورماتور جریان دیفرانسیل ممکن به عنوان سنسور جریان نشتی و یک رله مغناطیسی پلاریزه با حساسیت 100 میلی آمپر (mA) و سرعت پاسخ حداکثر 0.1 ثانیه به عنوان عنصر کنترل استفاده شد.

آستانه تشخیص جریان تفاضلی برای نمونه اولیه حدود 80 میلی آمپر بود. در آن زمان توسعه رله کنترلی با حساسیت کمتر از 80 میلی آمپر به دلیل عدم وجود مواد با مشخصات الکترومغناطیسی مورد نیاز غیرممکن بود. تنها در اواسط قرن بیستم بود که یک راه حل طراحی جدید برای RCD پیشنهاد شد. این طراحی مکانیسم هایی را برای حذف آلارم های کاذب از تخلیه در طول طوفان در نظر گرفت و حساسیت جریان دیفرانسیل را به طور قابل توجهی به 30 میلی آمپر افزایش داد.

ابعاد کلی RCD نیز دستخوش تغییراتی شده است: از اندازه یک جعبه بسته تا فرمت مدرنی که می تواند روی ریل DIN در کابینت های برق مدرن نصب شود.

کارشناسان فنی در زمینه برق و تحولات الکترونیکیدر حال حاضر برای آینده پیش بینی می کنند. آنها کاملا متقاعد شده اند که به زودی سیستم هایی مانند حفاظت در برابر شوک الکتریکی توسط هوش مصنوعی مدیریت خواهند شد.

این می تواند نه تنها عملکردهای اندازه گیری و کنترل را انجام دهد، بلکه با انجام نظارت تصویری و صوتی از شی داده شده به آن، تصمیمات فوری را در مورد هر موقعیت تصادفی گرفته و در صورت لزوم به خدمات امداد و نجات اطلاع دهد.

RCD: چیست و چگونه کار می کند

در میان محبوب ترین UDT های محافظ که در شرایط خانگی کار می کنند، دستگاه های جریان باقی مانده (RCD) هستند. RCD به عنوان محافظ انسان در برابر شوک الکتریکی و به عنوان یک مکانیسم پیشگیرانه برای جلوگیری از آتش‌سوزی تصادفی کابل‌های سیم‌کشی و سیم‌های متصل لوازم الکتریکی عمل می‌کند.

ایده عملکردی دستگاه مورد بررسی بر اساس قوانین مهندسی برق است که برابری جریان ورودی و خروجی را در مدارهای الکتریکی بسته با بارهای فعال فرض می کند.

این بدان معنی است که جریان عبوری از سیم فاز باید برابر با جریانی باشد که از سیم خنثی می گذرد - برای مدارهای جریان تک فاز با سیم کشی دو سیمه، و جریان در سیم خنثی باید برابر با مجموع باشد. جریان هایی که در فازها برای یک مدار چهار سیمه سه فاز جریان دارد.

هنگامی که در چنین مداری، به دلیل تماس تصادفی انسان با قطعات غیر عایق از عناصر رسانای مدار یا زمانی که قسمت در معرض سیم‌کشی (به دلیل آسیب دیدگی) با سایر اجسام رسانا تماس پیدا می‌کند و یک مدار الکتریکی جدید را تشکیل می‌دهد، به اصطلاح نشت جریان رخ می دهد - برابری جریان های ورودی و خروجی نقض می شود.

این تخلف را می توان ثبت کرد و به عنوان دستوری برای خاموش کردن کل مدار الکتریکی استفاده کرد. بر اساس این فرآیند، RCD طراحی شد. و جریان "نشت" در چارچوب مهندسی برق شروع به نامیده شدن جریان دیفرانسیل کرد.

یک RCD می تواند جریان های نشتی بسیار کوچک را تشخیص دهد و عملکردهای مکانیزم سوئیچ را انجام دهد. از نظر تئوری، اصل عملکرد RCD به این صورت است (که در آن Iin جریان ورودی سیم خنثی است، Iout جریان خروجی سیم فاز است):

• I in = I out (تعادل سیستم بدون اختلال، RCD در حالت آماده به کار)؛
• I in > I out (توازن سیستم به هم می خورد، RCD ظاهر جریان دیفرانسیل را تشخیص می دهد و شبکه تامین را خاموش می کند).

RCD قطعا محافظت خواهد کرد

هنگامی که یک RCD در شبکه منبع تغذیه نصب می شود، به این معنی است که حفاظت از موارد زیر ارائه می شود:

• اتصال کوتاه یک سیم فاز به بدنه یک وسیله الکتریکی. در تعداد زیادی از موارد، اینها عناصر گرمایش ماشین لباسشویی، آبگرمکن و بخاری فضا هستند. علاوه بر این، خرابی تنها زمانی رخ می دهد که عنصر حرارتی تحت تأثیر جریان گرم شود.
• نصب نامناسب سیم کشی، زمانی که برقکارهای بی پروا سیم های "پیچ خورده" را در گچ بدون استفاده از جعبه اتصال می کشند. اگر دیوار خیس باشد، یک جریان دیفرانسیل از این پیچ به دیوار نشت می کند و RCD همیشه خط را خاموش می کند تا زمانی که گچ کاملاً خشک شود یا اتصالات به درستی تعمیر شوند.

• نصب نامناسب در تابلو برق، هنگامی که تغییرات به ظاهر کوچک اما "مفید" در مدار ایجاد می شود، توزیع جریان را تغییر می دهد و منجر به از دست دادن راندمان بالای دستگاه می شود. این موضوع کمی بعداً با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

RCD ممکن است به دلایلی فعال شود که بلافاصله از اولین بازرسی نمودار اتصال لوازم خانگی مشخص نیست. اگر از اجاق گاز با احتراق برقی گاز استفاده می کنید، یا ماشین لباسشویی با شلنگی در یک محفظه فلزی به شیر آب وصل شده باشد، یا زمانی که همسایگان منبع آب یا سیستم گرمایش را زمین کرده باشند، دوباره نشت جریان در آب رخ می دهد. مدار الکتریکی، که به دلیل آن باعث ایجاد RCD می شود. در چنین مواردی، تحلیل مهندسی دقیق مورد نیاز است.

شرایط مرزی برای عملیات RCD

قوانین اغلب استثناهایی دارند. این اصل کیفیت جهانی دستگاه جریان باقیمانده مورد بررسی را دور نمی زند.

RCD هنگامی که یک شخص یا حیوان تحت ولتاژ قرار می گیرد واکنش نشان نمی دهد، اما هیچ جریان خطای زمین رخ نمی دهد. این مورد در صورت لمس همزمان هادی فاز و خنثی که تحت کنترل RCD هستند یا زمانی که کاملاً با کف عایق شده اند امکان پذیر است. حفاظت RCD در چنین مواردی کاملاً وجود ندارد. RCD نمی تواند تشخیص دهد برق، عبور از بدن یک شخص یا حیوان از جریان جریان در عنصر بار. در چنین مواردی، ایمنی را می توان با اقدامات حفاظتی مکانیکی (عایق کامل، پوشش دی الکتریک و غیره) یا قطع کامل برق دستگاه الکتریکی قبل از بازرسی فنی آن تضمین کرد.

RCD که کاملاً به ولتاژ تغذیه شبکه مناسب برای جسم وابسته است، تنها در صورتی در شرایط کار قرار دارد که شبکه مشخص شده در سرویس کامل باشد. هنگامی که سیم خنثی "بالاتر" RCD شکسته شود، در حالی که سیم فاز برق باقی می ماند، وضعیت می تواند خطرناک شود. سپس سیم فاز در سیم کشی ممکن است به عامل شوک الکتریکی تبدیل شود و RCD به دلیل ناتوانی خود نمی تواند برق شبکه را قطع کند.

اگر میله تماس اصلی در شیر برقی گیر کند یا سیم پیچ ثانویه دستگاه کنترل از کار بیفتد و در زمان مناسب کار نکند، RCD ممکن است در حالت آماده به کار گیر کند. برای بررسی وضعیت عملکرد RCD، یک مکانیسم تست وجود دارد. اگر به طور منظم بررسی تستدستگاه (و برای این فقط باید دکمه "T" - تست را فشار دهید)، خطر شکست RCD حداقل خواهد بود.

کاربرد و نحوه اتصال RCD

کاربرد اصلی RCD ها در شرایط خانگی زمانی است که در گروه های الکتریکی حمام، آشپزخانه و گروه های پریز تعداد زیادی دستگاه و تجهیزات متصل استفاده می شود. این بدان معنا نیست که استفاده از RCD در یک شبکه ورودی مشترک منطقی نیست. این طرح انتخابی فقط با کارایی کنترل و مصلحت بازاریابی دیکته می شود، زیرا RCD های جریان کم بسیار ارزان تر از دستگاه های با قدرت بالاتر هستند.

با این حال، در برخی موارد، اگر خوابگاه، باشگاه و غیره را در نظر بگیریم، به دلیل استفاده گسترده و همزمان از تقریباً تمام عناصر تجهیزات الکتریکی، استفاده از RCD انتخابی عمومی قابل اعتمادتر خواهد بود. یک RCD نوع انتخابی با زمان تاخیر زیاد جریان دیفرانسیل قطع (یعنی زمان پاسخ) با یک معمولی متفاوت است و یکی از پرکاربردترین وسایل است. هنگامی که یک RCD محلی معمولی در هر مداری راه‌اندازی می‌شود، یک RCD انتخابی عمومی همه سیم‌کشی‌ها را به یکباره خاموش نمی‌کند، اما به شما امکان می‌دهد منبع تغذیه را فقط به یک گروه جداگانه قطع کنید.

به عنوان مثال، اگر در یک دیسکو، عایق تجهیزات خراب شود و محفظه (به عنوان مثال، تقویت کننده) با یک سیم فاز تماس پیدا کند، در آن لحظه زمانی که اپراتور تقویت کننده را لمس می کند، RCD محلی فعال می شود و فقط گروه تجهیزات تقویت را خاموش می کند و RCD عمومی انتخابی تمام برق را خاموش نمی کند و گروه هایی مانند روشنایی عمومی، توالت ها و کافه ها به طور معمول کار می کنند.

مکانیسم اتصال یک RCD به یک شبکه موجود شبیه به اتصال یک قطع کننده مدار است، با تنها تفاوت این که در یک قطع کننده مدار تک فاز، باید دو ترمینال، سپس روی یک RCD - چهار سفت شود.

اگر زمانی که فردی به بخش خالی سیم یا محفظه تجهیزات تحت ولتاژ فاز دست بزند، برق فوراً خاموش شود، به این معنی است که RCD قطع شده است.

مهم! در سیستم های AC حفاظت اضافیاز طریق RCD باید برای گروه های سوکت با جریان نامی حداکثر 20 آمپر (ماشین لباسشویی، اجاق گاز و غیره) و تجهیزات سیار (قابل حمل) و ابزار برقی با جریان نامی حداکثر 32 آمپر که در فضای باز استفاده می شوند، ارائه شود.

اصول اساسی عملکرد مکانیسم RCD و تجزیه و تحلیل مقایسه ای آنالوگ ها

فرآیندهای فیزیکی که در مکانیسم های عملیاتی بسیاری از دستگاه های الکترومکانیکی یا الکترونیکی مدرن رخ می دهد ممکن است برای ما کاملاً غیرقابل درک باشد. همه افراد از رشته های مهندسی و فنی آگاهی ندارند و طبیعتاً قادر به درک و تشریح مبانی فیزیکی اصول عملکرد یک دستگاه خاص نیستند. اما اصل استفاده (قوانین عملیات)، ساخته شده بر روی عناصر ایمنی، استفاده از پیچیده ترین اختراعات را در زندگی روزمره ما ممکن می سازد.

مقاله مرتبط:

معیارهای انتخاب لامپ انواع وسایل روشنایی سقفی. انواع و قیمت مدل های توکار. بررسی لوسترهای LED.

هر دستگاه دارای یک پاسپورت فنی است که همیشه هدف و اصل کار را به زبانی قابل فهم بیان می کند و در صورت نیاز، نصب، اتصال و اقدامات مناسب عملکرد را تجویز می کند. در مورد ما، تلاشی برای توصیف اصل عملکرد یک دستگاه حفاظتی قطع کننده مدار (RCD) در بیشتر موارد انجام شد. به روشی در دسترسو به خواننده این فرصت را می دهد که در صورت لزوم در انتخاب یک یا دستگاه دیگر تصمیم گیری کند.

اصل عملیات RCD و ویژگی های طراحی

برای انجام عملکرد حفاظتی خود، دستگاه شامل یک ترانسفورماتور جریان تفاضلی است که اندازه آن به حداقل می رسد، یک رله مغناطیسی کنترل "ردیابی"، یک شیر برقی کنترل برای گروه تماس اصلی و عناصر اضافیتشخیص - دکمه "تست" و عناصر مکانیسم های تحریک.

جنبه فیزیکی کار به شرح زیر است.

هنگامی که RCD روشن می شود (فشردن دکمه بسته شدن کنتاکت)، شیر برقی روشن می شود و میله گروه تماس را مانند آهنربای الکتریکی نگه می دارد. از آنجایی که در همان لحظه پایانه های سیم پیچ خود شیر برقی و پایانه های سیم های تغذیه در تماس هستند. اما در مدار منبع تغذیه سلونوئید، کنتاکت های باز کننده ترانزیت نصب می شوند که توسط یک رله مغناطیسی کنترل می شوند و به رله عملکرد خاموش کردن مستقل RCD داده می شود.

جریان خروجی و ورودی شبکه که در سیم‌پیچ‌های مربوطه ترانسفورماتور جریان می‌یابد، در اثر EMF (نیروی محرکه الکتریکی) تولید شده، دو شار مغناطیسی مساوی اما با جهت‌گیری متفاوت در مدار مغناطیسی (هسته) ایجاد می‌کند.

به دلیل جبران کامل شارهای مغناطیسی، هیچ EMF در پیچ سیم پیچ ثانویه روی هسته که رله کنترل را تغذیه می کند، رخ نمی دهد و رله در حالت غیرفعال است.

لحظه ای که شخص یا حیوانی قسمت در معرض سیم فاز یا محفظه هر وسیله خانگی که دچار خرابی فاز شده است را لمس کند، جریان دیفرانسیل اضافی از سیم پیچ ورودی ترانسفورماتور عبور می کند.

نقض برابری جریان های ورودی و خروجی فوراً یک شار مغناطیسی جبران نشده در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند. و در نتیجه، ظهور آنی یک EMF در سیم پیچ ثانویه متصل به رله به عنوان منبع تغذیه آن.

رله با دریافت برق، بلافاصله کار می کند و برق را به شیر برقی قطع می کند (پایانه های حمل و نقل باز می شوند)، که مخاطبین اصلی را در موقعیت بسته نگه می دارد.

کنتاکت ها باز می شوند، شیر برقی قطع می شود و میله فنری گروه کنتاکت را آزاد می کند و منبع تغذیه شبکه قطع می شود. هرچه رله کنترل نسبت به مقادیر کوچک جریان دیفرانسیل حساس تر باشد، عملکرد حفاظتی RCD موثرتر است.

توجه داشته باشید! عملکردهای حفاظتی مانند خاموش کردن منبع تغذیه در هنگام اتصال کوتاه و اضافه بار جریان در RCD پیش بینی نشده است. در عمل، نصب RCD معمولا شامل اشتراک گذاریقطع کننده مدار اتوماتیک ("ماشین")، به طور مستقیم برای امکان اتصال کوتاه و اضافه بار جریان طراحی شده است.

نمودار اتصال صحیح برای RCD و ماشین. خطاهای نصب

هر دو دستگاه دارای طراحی نصب یکسان برای نصب در تابلوهای کنترل اندازه گیری و توزیع برق هستند. وظیفه به اتصال صحیح به منبع تغذیه و به یکدیگر خلاصه می شود:

1. گزینه اصلی: دستگاه مرکزی → متر اندازه گیری → RCD.
2. ترجیحا: دستگاه مرکزی → اندازه گیری متر → نوع انتخابی RCD → دستگاه گروهی → گروه RCD.

• به هیچ عنوان سیم نول را پس از خروج از RCD به ترمینال زمین وصل نکنید. در این مورد، وقوع دوره‌ای جریان نشتی تفاضلی امکان‌پذیر است که منجر به هشدارهای کاذب می‌شود.
• اتصال فاز ناقص RCD. اگر سیم خنثی از شبکه تامین از RCD عبور کند، جریان حاصل در سیم خنثی به عنوان دیفرانسیل درک می شود که منجر به عملکرد ثابت دستگاه می شود.
• اجازه ندهید سیم های خنثی سوکت های کنترل شده توسط RCD به سیم اتصال به زمین (ترمینال) وصل شوند. در این حالت، حتی یک پریز که به مصرف کننده متصل نیست، جریان دیفرانسیل ایجاد می کند.
• هنگام استفاده از RCD ها به صورت گروهی، پرش سیم خنثی در پایانه های ورودی مجاز نیست. این کار همه RCD ها را همزمان فعال می کند.

توصیه مفید!هنگام اتصال چهار قطبی. آن ها RCD سه فاز به یک شبکه مشابه، انطباق دقیق علامت گذاری فاز با علامت گذاری ضروری استپایانه های دستگاه در غیر این صورت، حالت تست عینی نخواهد بود.

آنالوگ های RCD با عملکردهای پیشرفته

بازار RCD ها (دستگاه های جریان باقیمانده) بسیار متنوع است. شایان ذکر است که از تعدادی آنالوگ که با RCD رقابت می کنند، به اصطلاح قطع کننده مدار دیفرانسیل، که متعلق به کلاس قطع کننده های مدار کنترل شده توسط جریان دیفرانسیل - RCBOs است، متمایز می شود.

برای پاسخ به این سوال به شکل قابل دسترس: difavtomat، چیست؟ - لازم به یادآوری است که ویژگی اصلی آن ترکیبی از عملکرد اصلی RCD و قطع کننده مدار است. همچنین تفاوت کلید مدار دیفرانسیل و RCD در این است که خود RCD نیاز به محافظت در برابر اتصال کوتاه در شبکه و جریان اضافه دارد (طبیعاً برای این منظور یک قطع کننده مدار به صورت جفتی نصب می شود) و یک مدار شکن دیفرانسیل قابلیت دارد. از محافظت از خود

لازم به ذکر است که مدل های جدید RCBO - الکترونیکی و با منبع تغذیه کمکی وارد بازار شده است. آنها در حضور با ساختارهای الکترومکانیکی متفاوت هستند برد الکترونیکیبا تقویت کننده جریان دیفرانسیل، که تشخیص نشت های حدود 10 میلی آمپر را امکان پذیر می کند و حتی در صورت شکسته شدن سیم خنثی شبکه ورودی، هنگامی که سیم فاز برق باقی می ماند، فعال می شود. یک RCD معمولی یا RCBO در چنین شرایطی زمانی که یک فرد با یک بخش فاز باز تماس پیدا می کند کار نخواهد کرد.

یکی دیگر از محصولات جدید در ردیف دستگاه های جریان دیفرانسیل، دستگاه حفاظتی به اصطلاح چند منظوره است. UZM چیست از آشنایی با هدف آن مشخص می شود. این دستگاه برای خاموش کردن کامل تجهیزات زمانی که پارامترهای ولتاژ در شبکه از حد مجاز عملیاتی (کمتر از 180 ولت و بیش از 260 ولت) فراتر می رود، و همچنین برای محافظت از تجهیزات عملیاتی از سیم پیچ های "سوختن" و محافظت می کند. عناصر الکترونیکیدستگاه های افزایش ولتاژ این نوسانات می تواند ناشی از پالس های الکترومغناطیسی یا اتصال کوتاه سیم های فاز به خنثی شدن در یک شبکه سه فاز باشد.

قطع کننده مدار RCD یا دیفرانسیل: چگونه تشخیص دهیم و چه چیزی را انتخاب کنیم

هیچ الگوریتم بدون ابهامی وجود ندارد که به شما امکان می دهد یک یا دستگاه دیگری را ترجیح دهید. دلیل آن ویژگی چند متغیره انتخاب است. بیایید عوامل اصلی را در نظر بگیریم که بر انتخاب RCD یا RCBO تأثیر می گذارد.

آیا امکان قرار دادن این یا آن دستگاه در پنل اصلی وجود دارد؟. در عمل، اندازه کلی RCD و مدار شکن بیش از اندازه کلی difavtomat.

هدف از ایجاد تغییرات در مدار الکتریکی چیست؟. اگر نیاز به حفاظت فردی تجهیزات پرقدرت (فر آشپزخانه، دیگ بخار، ماشین لباسشویی و غیره) در برابر شوک الکتریکی احتمالی وجود دارد، یک قطع کننده مدار دیفرانسیل که به وضوح جریان بار را کنترل می کند، بهینه است.

اگر برای هر گروهی از پریزها یا خطوط روشنایی که ممکن است با گذشت زمان قدرت در آنها افزایش یابد لازم است در برابر شوک الکتریکی محافظت شود، توصیه می شود از RCD استفاده کنید. RCD ذخیره انرژی زیادی دارد و به دلیل اضافه بار، مدار شکن دیفرانسیل باید با مدارشکن قوی تر تعویض شود.

ارزیابی کیفی. تمرین ثابت کرده است که دستگاه هایی که عملکردهای زیادی را ترکیب می کنند دستگاه های مختلف، اغلب از نظر کیفیت نسبت به دستگاه های تکی پایین تر است. این همچنین در مورد چنین دستگاه چند منظوره ای مانند قطع کننده مدار دیفرانسیل صدق می کند که از نظر کیفیت و عمر مفید نسبت به RCD و قطع کننده مدار پایین تر است.

وضعیت خرابی. در شرایطی که RCD یا قطع کننده مدار متوقف می شود، تعویض یک یا دستگاه دیگر مورد نیاز است. اما وقتی ماشین دیفرانسیل کار نمی کند، حتی به دلیل خرابی یک عملکرد، باید آن را با یک دستگاه جدید جایگزین کنید. در این صورت هزینه ها بسیار بیشتر است.

پایداری منبع تغذیه. اگر RCD از کار بیفتد، کافی است جامپرهایی را بین کلید مدار و شبکه منبع تغذیه نصب کنید (با عبور از RCD) و منبع تغذیه دوباره برقرار می شود. اما اگر کلید اتوماتیک خراب شود، یا به یک کلید اتوماتیک یدکی یا یک مدارشکن یدکی نیاز خواهید داشت. بنابراین بازیابی سریع و سریع منبع تغذیه ممکن است مورد تردید باشد.

توصیه مفید! در صورت لزوم انتخاب درست دستگاه مورد نظرجریان دیفرانسیل (RCD یا RCBO)، استفاده از یک رویکرد مهندسی و ارزیابی اقتصادی حتی زمانی که یک یا نوع دیگری از دستگاه در حال حاضر در دسترس است، ضروری است.

سوال در مورد تفاوت خارجی بین RCD و RCBO باقی می ماند.

علامت گذاری سمت عنوان دستگاه. مثال 1: "ABB 16A 30 mA" - ما یک ABB RCD (شرکت سازنده "ABB") با جریان نامی 16 آمپر و جریان دیفرانسیل پایین تر 30 میلی آمپر داریم. مثال 2: "CHNT C16 0.03A" - ما یک difavtomat تولید شده توسط شرکت CHNT با جریان نامی 16 آمپر و ویژگی های یک قطع کننده الکترومغناطیسی و حرارتی کلاس "C" با جریان دیفرانسیل 30 میلی آمپر داریم.

نمودار الکتریکی نشان داده شده در سمت عنوان است. برای RCD، نمودار یک ترانسفورماتور دیفرانسیل (حلقه بیضی)، یک رله کنترل (مربع) با یک حلقه در کانتور بیضی و یک مدار آزمایشی به شکل یک خط نقطه چین را نشان می دهد. برای یک difavtomat، مدار بسیار شبیه به مدار RCD است، فقط ارقام اضافی به شکل یک قوس کوچک و یک خط پله ای وجود دارد - اینها نامگذاری هایی هستند که با RCD، الکترومغناطیسی و قطع کننده حرارتی متفاوت هستند.

کاربرد و نصب RCD: نمادها بر روی نمودارهای الکتریکی

اکثر دستگاه های کنترل و نظارت نصب شده در شبکه منبع تغذیه دارای لیست کوچکی از پارامترهای لازم برای انتخاب صحیح آنها در مدار الکتریکی هستند.

انتخاب RCD با توجه به جریان بار نامی و آستانه تثبیت جریان نشتی دیفرانسیل انجام می شود. تمرین مقدار بالاتر از 30 میلی آمپر را توصیه می کند. نصب RCD ها در شبکه برق بر اساس تحلیل مهندسی عناصر موجود در شبکه و امکانات نصب انجام می شود. نمودار مدار برای اتصال RCD به شبکه باید همه چیز را در نظر بگیرد اشتباهات احتمالیتغییر دهید و آنها را حذف کنید. تنها زمانی که به طور صحیح به مدار منبع تغذیه متصل شود، RCD حداکثر کارایی را در راه اندازی مکانیسم های حفاظتی دستگاه ارائه می دهد.

پارامترهای انتخاب و نمودار اتصال برای RCD بدون اتصال به زمین

با دانستن اصل عملکرد یک RCD، با یک شبکه الکتریکی دو سیمه استاندارد، که تنها با سیم های فاز و خنثی، بدون حلقه زمین نشان داده می شود، نصب RCD مطابق با الزامات حفاظتی ممکن و ضروری است. نمودارهای صحت و نصب RCD قبلاً مورد بحث قرار گرفت.

پاسخ به این سوال که کدام RCD را در آپارتمان نصب کنید با یک ماشین حساب در دستان شما پیدا می شود. لازم است توان قطعات و ماشین آلات نصب شده در آپارتمان را جمع آوری کرده و مجموع آن را بر عدد 220 تقسیم کنیم. بنابراین، به عنوان یک تقریب تقریبی، جریان نامی را محاسبه می کنیم که بر اساس آن انتخاب RCD انجام می شود. ساخته شده است. این محاسبه بر اساس وابستگی ریاضی توان الکتریکی به ولتاژ شبکه (220 ولت) و جریانی است که هنگام تغذیه دستگاه های بار رخ می دهد:

M = U x I,

جایی که M توان، U ولتاژ، I جریان است.

مثال: شما باید یک RCD را برای محافظت از گروهی از لوازم الکتریکی در یک واحد آشپزخانه انتخاب کنید. در این خط چنین وجود دارد لوازم خانگی:

1. برق 2000 وات
2. مایکروفر 1200 وات.
3. غذاساز 700 وات.
4. یخچال 800 وات.
5. لوازم خانگی کوچک حدود 600 وات.

بیایید مصرف برق را جمع بندی کنیم: 2000 + 1200 + 700 + 800 = 5300 وات. ما جریان را با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم: I = M/U = 5300/220 = 24.09A. ما نزدیکترین RCD را با مقدار بالاتر - 25A انتخاب می کنیم.

برای محاسبه عمیق جریان در خطوط سیم کشی، دانش اصول مهندسی برق بالاتر مورد نیاز است.

علاوه بر جریان بار نامی و آستانه حساسیت جریان تفاضلی، در برخی موارد، هنگام انتخاب یک RCD، باید به یک معیار دیگر توجه کنید - دسته جریان نشتی. این در بیشتر موارد مربوط به جریان متناوب و پالسی در شبکه است.

نمودار اتصال RCD و ماشین های اتوماتیک با استفاده از مثال یک آپارتمان

دسته ACعملکرد یک RCD در یک محیط جریان متناوب نشتی دیفرانسیل را فرض می کند. این دسته رایج ترین است و در انواع شبکه های AC قابل استفاده است. در مواردی که RCD تحریک می شود در بالا مورد بحث قرار گرفت.

دسته Aدارای کمترین آستانه حساسیت (حدود 10 میلی آمپر) برای جریان دیفرانسیل است و قادر است یک جزء مجزا از دامنه جریان (به اصطلاح نیم موج) را ثبت کند. یک RCD با این دسته از جریان نشتی نه تنها به پیکربندی جریان متناوب، بلکه به یک پالس نیز واکنش نشان می دهد. چنین RCD هایی در اولویت کاربرد قرار می گیرند، زیرا بیشتر و بیشتر لوازم خانگی، به ویژه عناصر روشنایی، به منابع تغذیه جریان پالسی تغییر می کنند.

روند اصلی در بازار اروپا گسترش بخش تجهیزات پالس است. این به طور طبیعی منجر به افزایش تعداد RCD های جریان پالسی مورد استفاده می شود. اما از آنجایی که گیرنده های جریان فعال (جریان متناوب) برای مدت طولانی در مصارف خانگی باقی می مانند، RCD های دسته AC فضای بسیار وسیعی را در قفسه های بازار اشغال خواهند کرد.

با بازگشت به سؤال عدم وجود یا وجود مدار اتصال به زمین در شبکه الکتریکی، لازم است تأکید شود که حتی در صورت وجود زمین، سازماندهی حفاظت در برابر شوک الکتریکی با نصب RCD در شبکه حتی بیشتر ضروری است.

اصول اولیه نمودار مدار برای اتصال RCD به یک شبکه تک فاز قبلاً بحث شده است. نمودار اتصال RCD با اتصال به زمین هیچ تفاوتی با نمودار بدون اتصال به زمین ندارد.

توصیه مفید! اگر شبکه برق دارای حلقه اتصال به زمین باشد، لازم است هنگام اتصال RCD، مدار صحیح را بررسی و اطمینان حاصل شود، زمانی که نباید یک سیم خنثی در سیم کشی برق با سیم (ترمینال) حلقه اتصال به زمین جفت شود.

تعیین گرافیکی RCD در نمودار منبع تغذیه

مفاد دستورالعمل اصلی موجود در GOST 2.755-87 ESKD "نمادهای گرافیکی مرسوم در نمودارهای الکتریکیدستگاه های سوئیچینگ و اتصالات تماس" و GOST 2.710-81 ESKD "عناوین الفبایی در مدارهای الکتریکی"، تعیین گرافیک و حروف چنین دستگاه هایی به عنوان RCD تجویز می شود. اما هیچ مقررات سختگیرانه ای برای نامگذاری های مختلف دستگاه های جریان دیفرانسیل ارائه نشده است.

همانطور که می دانیم، تمام دستگاه های جریان دیفرانسیل با مکانیزم یک قطع کننده و یک عنصر کنترل - یک ترانسفورماتور جریان دیفرانسیل نشان داده می شوند. بنابراین، تعیین RCD در نمودار با دو نماد گرافیکی استاندارد نشان داده شده است - یک قطع کننده مدار و یک ترانسفورماتور که جریان دیفرانسیل را ثبت می کند. می توانید نام گرافیکی RCD ها را در نمودارهای تک خطی و سایر نقشه ها مشاهده کنید.

نمودار اتصال RCD سه فاز

این نوع دستگاه را معمولاً چهار قطبی می نامند و مشخصات اتصال آن به شبکه سه فاز کاملاً شبیه به اتصال RCD دو قطبی است. پایانه های اتصال سیم های فاز و سیم خنثی بر روی بدنه دستگاه نشان داده شده است. این دستگاه همچنین با یک پاسپورت همراه است که نمودارهای استاندارد برای اتصال RCD چهار قطبی به شبکه سه فاز را ارائه می دهد.

U تولید کنندگان مختلفگاهی اوقات تفاوت هایی در محل ترمینال خنثی روی بدنه دستگاه وجود دارد - در سمت راست یا چپ، و اتصال سیم های فاز فقط نیاز به تطبیق نام در ورودی و خروجی دارد.

RCD های سه فاز چهار قطبی برای جریان های نشتی دیفرانسیل زیاد استفاده می شوند و هدف اصلی آنها فقط محافظت در برابر آتش سیم کشی برق است. برای سازماندهی حفاظت از افراد در برابر شوک الکتریکی، نصب RCDهای تک فاز دو قطبی با تنظیم جریان نشتی برابر با حداکثر 30 میلی آمپر در هر گروه از تجهیزات ضروری است.

محدوده مدل، تولید کنندگان و قیمت RCD

بخش بازار محصولات UDT توسط تعدادی از شرکت های برند خارجی و همچنین تولید کنندگان داخلی ارائه می شود. امروزه اولویت به برندهایی از ایتالیا، لهستان، آلمان و اسپانیا داده می شود، زیرا محصولات آنها بهترین رتبه بندی مصرف کنندگان را از نظر کیفیت، قابلیت اطمینان و نسبت قیمت به کیفیت دریافت کرده اند. بازار موجود برای دستگاه های جریان دیفرانسیل UDT امکان تولید طیف گسترده ای از انواع مختلف دستگاه ها را فراهم می کند و طیف متنوعی از محصولات را هم از نظر قیمت و هم از نظر کیفیت ارائه می دهد.

جدول محصولات رایج ترین تولید کنندگان UDT را نشان می دهد و قیمت های بازار را که آنها ارائه می دهند نشان می دهد:

همانطور که از جدول مقایسه مشخص است، قیمت RCD 25A 30 mA (محبوب ترین در بازار) به سازنده بستگی دارد. بنابراین قیمت RCD 30 میلی آمپر ABB 25A بالاتر از همتایان چینی خود است، اما کمتر از تولید کنندگانی مانند Legrand یا Schneider Electric است. با در نظر گرفتن معیارهایی مانند کیفیت و هزینه، خرید RCD 25A 30 mA از ABB ترجیح داده می شود و کلید مدار لازم را می توان از سازنده چینی یا Legrand خریداری کرد.

توصیه مفید! تصمیم به نصب RCD در شبکه خانگی، اما بدون تجربه در نصب برق دستگاه های مشابه، از خدمات برقکار مجرب استفاده کنید.

با جمع بندی این گشت و گذار در دنیای دستگاه های جریان دیفرانسیل، به ویژه دستگاه جریان باقیمانده (RCD)، بر روی نکات مهم در نظر گرفته شده تمرکز خواهیم کرد.

یکی از مهمترین وسیله موثرحفاظت از انسان و حیوانات در برابر اثرات مخرب جریان الکتریکی، نصب دستگاه های جریان باقیمانده (RCD) در شبکه منبع تغذیه است.

عملکرد RCD پاسخ دادن به جریان نشتی تفاضلی است که هنگام تماس فرد با قسمتی از سیم کشی یا بدنه تجهیزات الکتریکی ظاهر می شود. ممکن است به دلیل آسیب به عایق سیم فاز و تماس آن با محفظه تحت ولتاژ فاز باشد. RCD همچنین به نشت جریان در مکان هایی که عایق سیم کشی آسیب دیده است، واکنش نشان می دهد، زمانی که می تواند منجر به گرم شدن و آتش سوزی شود.

با این حال، RCD به پدیده های اتصال کوتاه در مدار سیم کشی و جریان اضافی در مدار پاسخ نمی دهد. در این راستا، دستگاه باید به همراه یک قطع کننده مدار ("شکن خودکار") نصب شود که به آن پاسخ می دهد. مدار کوتاهو اضافه بار برق

مهمترین چیز این است که همیشه قوانین ایمنی و احتیاط را هنگام کار با وسایل و تجهیزات الکتریکی رعایت کنید. تا آنجا که ممکن است، بازرسی بصری عناصر حامل جریان باز سیم کشی برق و عناصر متصل پانتوگراف را انجام دهید.

میهمانان عزیز، خوشحالم که شما را به صفحات وب سایت یادداشت های برق خوش آمد می گویم.

امروز ما با شما یک مقاله جالب در مورد اصل عملکرد RCD بحث خواهیم کرد.

RCD چیست؟ چرا نیاز است؟

دستگاه جریان باقیمانده (RCD) برای موارد زیر در نظر گرفته شده است:

• محافظت از افراد در برابر وقوع عیب در تاسیسات الکتریکی
• قطع ولتاژ در صورت تماس تصادفی یا اشتباهی با قطعات برق دار تاسیسات الکتریکی در هنگام نشت جریان
• حفاظت در برابر اشتعال سیم کشی برق در هنگام خطای زمین (مسکن)

جایگزین های RCD در بازار کالاهای الکتریکی ظاهر شده است - اینها قطع کننده های مدار دیفرانسیل هستند. ویژگی آنها این است که آنها هر دو RCD و قطع کننده مدار را ترکیب می کنند.

ماشین های دیفرانسیل فضای کمتری را اشغال می کنند، اما هزینه آن چندین برابر بیشتر است. اما در مقالات بعدی در مورد تمامی ویژگی های ماشین های دیفرانسیل صحبت خواهیم کرد. برای اینکه چیز جالبی را از دست ندهید، برای دریافت اخبار مشترک شوید.

اصل عملکرد RCD بر اساس پاسخ سنسور جریان به تغییر مقدار ورودی جریان دیفرانسیل در هادی ها است.

سنسور فعلی یک سنسور معمولی است که به شکل یک هسته حلقوی طراحی شده است. تنظیم جریان کار بر روی یک رله مغناطیسی، که حساسیت بسیار بالایی دارد، تنظیم می شود.

RCD های ساخته شده با عنصر کنترل رله بسیار قابل اعتماد و بدون مشکل هستند.

اما توسعه مهندسی برق هنوز متوقف نشده است، بنابراین چندی پیش RCD های الکترونیکی ظاهر شدند که در آن بدنه کنترل کننده یک رله نیست، بلکه یک مدار الکترونیکی ویژه است.

رله روی محرک عمل می کند که به نوبه خود مدار الکتریکی را باز می کند.

محرک شامل:

• گروه تماس (انتخاب شده برای حداکثر جریان - به پاسپورت RCD نگاه کنید)
• فنرها (برای باز کردن مدار الکتریکی در صورت عملکرد غیرعادی)

برای بررسی مستقل قابلیت سرویس دهی RCD، باید دکمه "تست" را فشار دهید. این یک نشت جریان مصنوعی ایجاد می کند که برای راه اندازی RCD کافی است. بنابراین، شما می توانید به طور مستقل RCD را بدون درگیر کردن متخصصان بررسی کنید. بررسی RCD با استفاده از دکمه "تست" باید ماهانه انجام شود. برای بررسی دقیق تر RCD، ما انجام می دهیم.

اکنون ما به اصل عملکرد RCD با جزئیات بیشتری نگاه خواهیم کرد.

عملکرد RCD در شرایط عادی شبکه

در حالت عادی سیم کشی برق (بدون نشتی)، جریان کار (I1=I2) به صورت متضاد جریان می یابد و شارهای مغناطیسی (Ф1=Ф2) به همان اندازه را در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان القا می کند که یکدیگر را جبران می کنند. . در این لحظه، رله کار نمی کند، زیرا جریان در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان نزدیک به صفر است.

عملیات RCD در هنگام نشتی

در صورت تماس تصادفی یا اشتباهی با قطعات برق دار یک تاسیسات الکتریکی، جریان نشتی ظاهر می شود. در این لحظه، مقدار جریان های عبوری از ترانسفورماتور جریان مختل می شود (I1 برابر با I2 نیست)، بنابراین یک جریان (نه تعادل) در مدار ثانویه ترانسفورماتور جریان ظاهر می شود که برای راه اندازی ترانسفورماتور کافی است. رله رله مکانیسم فنر را فعال می کند و RCD خاموش می شود.

شکل زیر را ببینید که RCD از داخل چگونه به نظر می رسد.

از سنین پایین به کودکان در مورد خطرات برق هشدار داده می شود. بعداً، در درس های فیزیک، آنها یاد می گیرند که قدرت فعلی بیشتر از 0.1A یا 100mA کشنده است. اما بسیاری از مردم این مفهوم و تنش را اشتباه می گیرند.

قبل از آشنایی با طراحی دستگاهی که می تواند در برابر اثرات مخرب الکتریسیته محافظت کند، باید حافظه خود را از مفاهیم اولیه آن تازه کنید. جریان بارهای الکتریکی، به لطف توانایی ایجاد فعل و انفعالات حرارتی، الکترومغناطیسی، الکتروشیمیایی، حامل انرژی است که اساساً توسعه بشر را تعیین کرده است.

اما، هنگام عبور از بدن انسان، این فعل و انفعالات بر ساختار سلول ها در سطح مولکولی تأثیر منفی می گذارد و باعث مرگ آنها می شود. سیستم عصبی که بر اساس اصل مبادله کار می کند نیز فلج می شود. بارهای الکتریکی. هر چه الکترون های بیشتری از هادی عبور کنند، قدرت جریان بیشتر، اثر مخرب آن بیشتر می شود.

تجسم برق

از نظر بصری، این نیرو را می توان با حجم آب متحرک مقایسه کرد، در حالی که ولتاژ با اختلاف سطوح. یک جریان نازک که از یک فاصله عمودی زیاد می افتد، در مقایسه با جریانی به ارتفاع یک متر که شما را از پا می اندازد، تأثیر قابل توجهی بر بدن انسان نخواهد داشت.

ولتاژ U یک جریان الکتریکی مستقیماً متناسب با U ایجاد می کند و قدرت I مطابق قانون اهم با مقاومت R منبع تغذیه، سیم های تغذیه و خود هادی که بدن انسان در زمان آسیب است نسبت معکوس دارد. ، I=U/R. از آنجایی که ولتاژ شبکه استاندارد است، مقاومت آن بسیار کم است، میزان تأثیر مخرب الکتریسیته به مقاومت بدن، خشکی پوست و وجود کفش بستگی دارد.

اندازه گیری نشتی که باعث آسیب می شود.
در یک سیستم دو سیم ایده آل، جریان در سیم فاز و نول برابر است: IL = IN. اگر در جایی از مدار یک سیم از طریق عایق ضعیف یا بدن انسان با زمین تماس پیدا کند، IL=IN+IΔn، جایی که IΔn جریان نشتی است که باعث آسیب یا احتراق کابل می شود. بر این اساس، IΔn برابر است با اختلاف بین جریان ورودی و خروجی: IΔn= IL-IN.

اندازه گیری این تفاوت (به انگلیسی متفاوت) با استفاده از ترانسفورماتور دیفرانسیل ایجاد یک دستگاه جریان باقیمانده (به اختصار RCD) را امکان پذیر کرد که مدار را باز می کند و در صورتی که IΔn از مقدار خطرناک برای سلامتی بیشتر شود یا جریان خطرناک آتش سوزی باشد، ولتاژ را خاموش می کند. بیش از 100 میلی آمپر

یک ترانسفورماتور جریان دیفرانسیل دارای دو سیم پیچ اولیه (کویل) است که در جهات مختلف به هم وصل شده اند و یک سیم پیچ ثانویه که به محرک مکانیزم قطع وصل است. اگر در سیم پیچ های اولیه IL = IN، شار مغناطیسی در هسته حلقوی به طور متقابل جبران می شود ФL = ФN، بر این اساس، هیچ نیروی الکتروموتوری بر سیم پیچ ثانویه القا نمی شود، جریان و اثر آن بر رله الکترومغناطیسی وجود نخواهد داشت. از سوییچ

لحظه فعال سازی دستگاه

در صورت نشتی IL> IN که منجر به عدم تعادل شارهای مغناطیسی می شود، ФL> ФN و اختلاف آنها به دلیل القای الکترومغناطیسی روی سیم پیچ ثانویه تاثیر می گذارد، جریان IΔ> 0 در آن ظاهر می شود و خاموش می شود. سوئیچ محافظ

بنابراین، اصل عملکرد RCD این است که هنگام مقایسه جریان ورودی و خروجی، مکانیزم قطع (شکاف) را راه اندازی کند، در صورتی که مازاد اختلاف آنها از یک مقدار تنظیم شده بیشتر باشد که به آن نقطه تنظیم می گویند. با توجه به اینکه زیان های جاری ناشی از تابش الکترومغناطیسی، اثر خازن، تخلیه استاتیکی، و چون عایق ایده آل نیست، تنظیم بالاتر از مقدار صفر گرفته شده و بستگی به کاربرد وسایل حفاظتی دارد.

این اصل اندازه گیری جریان دیفرانسیل برای ولتاژ سه فاز نیز معتبر است. در این حالت از چهار سیم پیچ اولیه استفاده می شود: سه فاز و یک صفر و در یک سیستم ایده آل مجموع تمام جریان ها صفر است. هنگامی که در یکی از سیم های فاز نشتی وجود دارد، تعادل مختل می شود و IΔ رخ می دهد و باعث می شود حفاظت عمل کند.

جریان قطع نامی (مجموعه)

برای کابل های خطوط برق، طبق PUE، مقدار تلفات 0.01 میلی آمپر به ازای هر متر سیم پذیرفته شده است و برای وسایل الکتریکی ضریب تلفات 0.4 میلی آمپر به ازای هر بار آمپر اعمال می شود.

بنابراین، برای اتصال با استفاده از سیم های کوتاهبرای بار نسبتاً کوچک، از کوچکترین تنظیم ممکن از تعدادی مقادیر استاندارد شده جریان دیفرانسیل نامی شکست IΔn استفاده کنید که روی بدنه RCD نشان داده شده است: 10. سی 100; 300; 500 میلی آمپر.

به عنوان مثال برای اتصال دیگ بخار، پریزها، روشنایی در سرویس بهداشتی که در آن به دلیل رطوبت زیاد هوا و سطوح مرطوب احتمال آسیب زیاد است، از IΔn=10mA استفاده می شود. همچنین، این تنظیم برای آشپزخانه یا برقی شدن زیرزمین، گاراژ مناسب است. برای کل خانه، باید یک دستگاه جریان باقیمانده با IΔn=30mA انتخاب کنید تا از هشدارهای کاذب به دلیل تعداد زیاد مصرف کنندگان در طول شبکه قابل توجهی جلوگیری کنید.

فراهم كردن ایمنی آتشبرای شبکه های برق از راه دور، مقادیر تنظیم بالاتر از 100 میلی آمپر استفاده می شود. برای گروه های مختلف مصرف کنندگان، امکان اتصال چندین RCD به صورت موازی با جریان های قطع دیفرانسیل مختلف وجود دارد. همچنین مدار متوالی RCDها با تنظیمات مختلف برای ارائه حفاظت انتخابی رایج است.

استفاده عملی

برای واضح تر کردن اصل عملکرد RCD، باید گزینه های آن را در نظر بگیرید استفاده عملی. در صورت استفاده از سیستم برق دو سیمه، اگر مدار داخلی دستگاه الکتریکی از کار بیفتد و ولتاژ خطرناکی بر روی بدنه آن ظاهر شود، هنگام لمس آن یا سیم برق برهنه، جریان از بدن انسان به داخل زمین می گذرد و در نتیجه اختلال ایجاد می کند. تعادل جریان ها در ترانسفورماتور دیفرانسیل، که به دلیل آن IΔ حاصل، برق را قطع می کند.

قربانی به دلیل اثر کوتاه‌مدت جریان بیش از حد تنظیم، شوک دریافت می‌کند که مقدار آن به مجموع مقاومت‌های پوست، بافت‌های بدن، کفش‌ها و کف بستگی دارد.

رطوبت و منطقه تماس نیز قابل توجه است، بنابراین بروز آسیب و عمق شوک به شرایط در هر یک بستگی دارد. مورد خاص، اما درجه آسیب به دلیل تاثیر کوتاه مدت عامل آسیب رسان به دلیل سرعت بالای RCD کشنده نیست.

به شرطی که از یک هادی زمینی اضافی PE استفاده شود، اگر عایق داخل دستگاه الکتریکی خراب شود، به هیچ وجه آسیبی رخ نمی دهد، زیرا در این لحظه، هنگامی که یک جریان نشتی ظاهر می شود، RCD بلافاصله خاموش می شود. بدون استفاده از آن، اگرچه آسیبی به دلیل زمین شدن کیس رخ نمی دهد، جریان های نشتی به دلیل تولید گرما خطرناک هستند که می تواند منجر به تخریب بیشتر دستگاه الکتریکی و حتی تحریک آن و آتش سوزی شود.

اعتقاد بر این است که در جریان بیش از 100 میلی آمپر، گرمای کافی در نقطه شکست عایق آزاد می شود تا مواد تماس را تا نقطه ذوب و اشتعال گرم کند.

بنابراین RCD ها علاوه بر محافظت در برابر شوک الکتریکی کشنده، برای اطمینان از ایمنی شبکه در برابر آتش نیز با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرند. بدیهی است که این تابع RCD ها را با هر تنظیمی انجام دهید، اما باید به خاطر داشته باشید که دستگاه های حفاظتی با IΔn> 100 میلی آمپر فقط برای جلوگیری از آتش سوزی به دلیل جریان های نشتی در خرابی عایق استفاده می شوند.

مهم

اگر سیم خنثی خروجی RCD با زمین، زمین یا ورودی صفر تماس پیدا کند، عملکرد کاذب محافظ رخ خواهد داد.
از آنجایی که RCD در برابر اتصال کوتاه و جریان اضافی محافظت نمی کند، باید همراه با قطع کننده مدار نصب شود.
عملکرد RCD باید به طور دوره ای با استفاده از دکمه "تست" بررسی شود.

بدون برق تصور تمدن مدرن غیرممکن است. پیشرفت وسایل برقی بسیاری را در اختیار مردم قرار داده است که زندگی را بسیار آسان کرده است. بنابراین، اکنون، هنگام تمیز کردن اتاق‌ها، نیازی نیست جارو را تکان دهید و ابرهای گرد و غبار را بلند کنید، بلکه فقط جاروبرقی را روشن کنید. برای جوشاندن کتری، لازم نیست سماور را باد کنید، اما می توانید از یک دستگاه برقی استفاده کنید. اتو کردن لباس ها بدون اتو زغال سنگ و غیره انجام می شود.

یکی از ویژگی های دستگاه های مدرن مصرف برق بالای آنها است که مستلزم نوسازی سیم کشی است که ساکنان خانه ها و آپارتمان ها از زمان شوروی به ارث برده اند. هر کسی که تصمیم به انجام این مرحله گرفته است باید حداقل یک ایده کلی از چیستی RCD داشته باشد. دستگاه جریان باقیمانده، اگرچه ضروری نیست، اما به طور قابل توجهی ایمنی الکتریکی را افزایش می دهد. امروز در مورد اینکه چرا دقیقاً به یک RCD محافظ نیاز است صحبت خواهیم کرد و همچنین به زبان ساده اصل عملکرد آن را توضیح خواهیم داد.

ایمنی الکتریکی

یک عنصر اجباری هر شبکه برق خانگی (ما در مورد این مورد بعدا صحبت خواهیم کرد) قطع کننده مدار است. این دستگاه نزدیک کنتور برق یا در تابلوی مخصوص نصب می شود و به آن دستگاه ورودی می گویند. وظیفه آن ساده است: انجام سوئیچینگ و همچنین قطع منبع تغذیه بدون دخالت انسان در صورت وجود بیش از حد شدید جریان نامی (محافظت الکترومغناطیسی) یا در طول بار طولانی بیش از حد مجاز (تنظیم حرارتی). یک قطع کننده مدار که به درستی انتخاب شده باشد می تواند از آتش سوزی سیم کشی جلوگیری کند و تا حدی از فرد در برابر آسیب احتمالی الکتریکی محافظت کند. با این حال، هنگامی که دستگاه دیگری نصب می شود - یک RCD، عملکردهای حفاظتی به طور قابل توجهی گسترش می یابد. نقاط نصب ممکن است با محل نصب سوئیچ های معمولی مطابقت داشته باشد.

حفاظت "کلاسیک" چگونه کار می کند؟

برای درک هدف یک دستگاه جریان باقیمانده، اجازه دهید یک مثال ساده از زندگی ارائه دهیم. شبکه برق خانگی مجهز به یک سوئیچ اتوماتیک در ورودی است که مطابق با PUE انتخاب شده است. در هر وسیله برقی در حال کار، آسیب عایق و اتصال کوتاه رخ می دهد، در نتیجه مصرف جریان به مقدار تعیین شده توسط ویژگی های سیم کشی افزایش می یابد و انتشار الکترومغناطیسی در کلید ورودی این را ثبت می کند و مدار را قطع می کند. به نظر می رسد، چرا به RCD دیگری نیاز داریم؟ اما بیایید تصور کنیم که به دلیل آسیب دیدن آهن، قطعات فلزی آن در پتانسیل خطرناکی قرار دارند. فردی که به اندازه کافی بدشانس باشد که چنین وسیله ای و رادیاتور گرمایشی چدنی (حمام، سینک) را همزمان لمس کند، شوک الکتریکی دریافت می کند که از طریق بدن به "زمین" جریان می یابد.

ویژگی های دستگاه های اسلات

فقط متخصصان می دانند که حفاظت از یک سوئیچ کلاس "C" با 10 برابر ارزش امتیازی کار می کند. برای "B" وضعیت کمی بهتر است و آستانه پاسخ به نصف بزرگتر خواهد بود. خوب، برای کلاس "A" خاموش شدن زمانی رخ می دهد که مقدار اسمی دو برابر شود. اینها مقادیر بسیار بالایی هستند و تحت شرایط خاص، فرد "خوش شانس" این خطر را دارد که برای همیشه با آهن ذکر شده در بالا بماند. اگر فکر می کنید که اکثر آپارتمان ها و خانه ها توسط سوئیچ های کلاس C "محافظت" می شوند، پس دلیلی وجود دارد که به ایمنی خود فکر کنید. اگر یک کلید RCD در مدار وجود داشته باشد، نتیجه کاملاً متفاوت خواهد بود.

ویژگی اضافی

بیایید همین وضعیت را تصور کنیم، اما دستگاه را با یک دستگاه جریان باقیمانده (RCD) تکمیل خواهیم کرد. شخص یک سطح رسانا را لمس می کند و جریانی از بدن شروع به جریان می کند که به "زمین" می رود.

ویژگی آن این است که اگرچه متر آمپر ساعت مصرف شده را در نظر می گیرد و یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ رهاسازی ایجاد می شود، اما چیزی به شبکه بر نمی گردد. دستگاه RCD فقط این را ثبت می کند و مدار را می شکند. در نتیجه، شخص شوک الکتریکی را احساس می کند (قدرت بستگی به پارامترهای دستگاه دارد)، اما مرگی وجود نخواهد داشت.

برای آن دسته از افرادی که عادت به استفاده از دیگ های برقی برای گرم کردن آب دارند، توصیه می کنیم نه تنها یاد بگیرند که RCD چیست، بلکه در اسرع وقت این دستگاه را نصب کنید. درک این نکته مهم است که اگرچه یک دستگاه جریان باقیمانده کارکرد تجهیزات را ایمن تر می کند، اما برای همه مشکلات نوشدارویی نیست. و نمی تواند جایگزین نیاز به استفاده از یک حلقه زمین محافظ شود.

RCD چیست؟

دستگاه جریان باقیمانده یک دستگاه الکترومکانیکی است که برای بهبود ایمنی الکتریکی در هنگام استفاده از تجهیزات الکتریکی طراحی شده است. طرح‌های مختلفی امکان‌پذیر است، اما معروف‌ترین آن‌ها راه‌حل‌هایی برای نصب بر روی نوار DIN، مانند قطع کننده‌های مدار تک قطبی مدرن هستند. یک کیس پلاستیکی، یک زبانه خاموش و یک دکمه برای بررسی عملکرد مدار - تمام RCD به نظر می رسد. سر پیچ های گیره به گونه ای فرو رفته است که تماس تصادفی با آنها تقریبا غیرممکن است. نصب RCD ها را می توان به دو روش انجام داد: در پانل های ورودی، که از کل شبکه برق خانه محافظت می کند، و همچنین در هر خط. در حالت دوم، حفاظت موثرتر است. در صورت وجود بودجه، ترکیب این دو روش توصیه می شود.

از نظر فیزیکی، اتصال بسیار ساده است: روی کیس چهار گیره پیچ (برای شبکه تک فاز) وجود دارد که دو گیره اول به سیم های ورودی وصل شده اند و گیره دوم به خطوط خروجی پیچ می شوند. یعنی RCD در یک قطع مدار نصب شده است. تنها نکته: کنتاکت های روی ورودی برای صفر و فاز مشخص شده اند که برای عملکرد صحیح بیشتر در هنگام نصب باید رعایت شود. ساده ترین نشانگر به شما امکان می دهد سیم فاز را در چند ثانیه شناسایی کنید.

عمل

هنگام مطالعه اینکه RCD چیست، نمی توان اصل عملکرد آن را نادیده گرفت. دو خط از کل دستگاه عبور می کند (صفر و فاز) که می تواند در هر زمان توسط یک آهنربای الکتریکی (همان سیستم رهاسازی در سوئیچ های معمولی) شکسته شود. جریانی که از خطوط عبور می کند، یک emf را در سیم پیچ القا می کند. از آنجایی که مقادیر آن در سیم های فاز و خنثی برابر است، پتانسیل در سیم پیچ وجود دارد، اما جریانی وجود ندارد - متعادل است. این در حالت عادی مدار محافظت شده است. هر گونه نشتی از مدار بسته باعث ظهور جریان القایی (ده ها میلی آمپر) و فعال شدن آهنربای الکتریکی خاموش می شود.

نگاه کردن به یک مثال واقعی

بیایید تصور کنیم که شخصی در حال حمام کردن است که آب آن توسط یک دیگ برقی گرم می شود. سوکت بخاری توسط یک RCD محافظت می شود. به دلایلی، عنصر گرمایش مارپیچ را روی محفظه می شکند. به همین دلیل، کل توده آب انباشته شده تحت پتانسیل خطرناک قرار دارد و ولتاژ از طریق قطعات فلزی وارد حمام می شود. اگر دی الکتریک نباشد و روی یک کف رسانا نصب شده باشد (اغلب این مورد است)، جریان از طریق عنصر گرمایش - مدار آب - حمام شروع به جریان به "زمین" می کند. فردی که اشیاء فلزی را لمس می کند به نوعی در زنجیره قرار می گیرد و تحت تأثیر EMF قرار می گیرد.

تا زمانی که به المنت حرارتی آسیبی وارد نشده باشد، مقدار جریان عبوری از فاز و سیم های خنثی از طریق RCD برابر است. یعنی به زبان ساده، هر چه آمده، آن قدر رفته است. پس از همه، مدار بسته است. اما به محض اینکه خرابی رخ داد و یک مسیر جریان جریان شخص ثالث شکل گرفت، برابری متوقف شد و بیشتر از بازگشت به دیگ عرضه شد. میدان مغناطیسی که در سیم پیچ RCD ظاهر می شود مکانیسم خاموش شدن را فعال می کند - و مدار قطع می شود. همه چیز بسیار ساده است. اگر حفاظت فقط با رهاسازی الکترومغناطیسی قطع کننده مدار انجام می شد، در آن صورت زمانی که جریان نامی از 2-3 برابر (برای کلاس A) یا حتی 10 برابر (برای کلاس C) بیشتر شود، مدار قطع می شود. نیازی به گفتن نیست که اگر یک شیلنگ دوش در دستانش باشد و با پای برهنه روی یک کف رسانا بایستد، این همه جریان الکترون می تواند به سراغش بیاید؟

یک RCD سه فاز نیز وجود دارد. در این دستگاه دو سیم از سیم پیچ عبور نمی کند، بلکه چهار سیم: برای هر فاز یک و صفر. در این حالت ، مهم نیست که چه مقدار بار روی هر فاز می افتد ، نکته اصلی این است که کل جریان ورودی برابر با جریان برگشتی باشد.

خصوصیات عجیب و غریب

قبلاً گفتیم که RCD نمی تواند جایگزینی برای اتصال زمین باشد. بیایید تصور کنیم که شخصی سیم های نول و فاز را همزمان لمس کند. جریان از طریق بدنه جریان می یابد، با این حال، از آنجایی که هیچ نشتی از مدار وجود نخواهد داشت، RCD کار نخواهد کرد. اما هنگام استفاده از مدار زمینی روی محفظه لوازم الکتریکی، پتانسیل خطرناکی نمی تواند ظاهر شود، زیرا جریان بلافاصله از طریق سیم زمین به زمین می گذرد، که دستگاه را تعمیر می کند و منبع تغذیه را قطع می کند.