Принцип рада РЦД-а

Скраћеница РЦД настала је од израза „Уређај за заосталу струју“, који дефинише намену уређаја, која се састоји у уклањању напона из кола прикљученог на њега у случају случајних кварова изолације и формирања струја цурења кроз њих.

Принцип рада

Рад РЦД-а користи принцип поређења струја које улазе у контролисани део кола и струја које излазе из њега на основу диференцијалног трансформатора који претвара примарне вредности сваког вектора у секундарне вредности стриктно пропорционалне по углу и правцу за геометријско окупљање.

Метод поређења се може представити једноставним билансом стања или билансом стања.

Када се равнотежа одржава, онда све функционише нормално, а када се поремети мења се квалитетно стање целог система.

У једнофазном колу упоређују се вектор фазне струје који се приближава мерном елементу и нула која га напушта. Током нормалног рада са поузданом интегралном изолацијом, они су једнаки, балансирајући једни друге.Када дође до квара у колу и појави се струја цурења, тада је равнотежа између разматраних вектора поремећена његовом вредношћу, која се мери једним од намотаја трансформатора и преноси на логички блок.

Поређење струја у трофазном колу врши се по истом принципу, само струје из три фазе пролазе кроз диференцијални трансформатор и на основу њиховог поређења ствара се неравнотежа. У нормалном раду струје три фазе су уравнотежене у геометријском сумирању, а у случају кварова изолације у свакој фази у њој се јавља струја цурења. Његова вредност се одређује сабирањем вектора у трансформатору.

Структурни дијаграм

Поједностављени рад уређаја диференцијалне струје може се представити блоковима у блок дијаграму.

Неравнотежа струја из мерног уређаја је усмерена на логички део који ради на принципу релеја:

1. електромеханички;

2. или електронски.

Важно је разумети разлику између њих. Електронски системи сада цветају и постају све популарнији из много разлога. Имају широку функционалност, велике могућности, али им је потребна електрична енергија за рад логичког и извршног елемента, што је обезбеђено посебним блоком који је повезан са главним колом. Ако струја нестане из различитих разлога, онда такав РЦД, по правилу, неће радити. Изузетак су ретки електронски модели опремљени овом функцијом.

Електромеханички релеји користе механичку енергију набијене опруге, која у основи изгледа као обична мишоловка. Да би релеј радио, довољна је минимална механичка сила на активирани актуатор.

Када миш додирне мамац припремљене мишоловке, струја цурења, која је настала у случају неравнотеже у диференцијалном трансформатору, узрокује да се погон активира и одсече напон из кола. За ово, релеј има уграђене контакте за напајање у свакој фази и контакт за припрему тестера.

Сваки тип релеја има одређене предности и недостатке. Електромеханички дизајни су поуздано функционисали већ дуги низ деценија и добро су се доказали. Не захтевају екстерно напајање и електронски модели у потпуности зависе од њега.

Данас је опште прихваћено да је најефикаснија мера заштите од струјног удара у електричним инсталацијама до 1000 В уређај за заштиту од квара (РЦД) за струју цурења.

Не противећи се важности ове заштитне мере, већина стручњака већ дуги низ година расправља о вредностима главних параметара РЦД-а - струје инсталације, времена одзива и поузданости.То се објашњава чињеницом да су параметри РЦД-а уско су везане за његову цену и услове рада.

У ствари, што је нижа струја подешавања и краће време одзива, већа је поузданост РЦД-а, то је скупља његова цена.

Осим тога, што је мања струја подешавања и што је краће време рада РЦД-а, то су строжији захтеви за изоловање заштићеног подручја, јер чак и незнатно погоршање услова рада може довести до честих, ау неким случајевима и дуготрајних, лажна искључења електричне инсталације, што онемогућава нормалан рад.

С друге стране, што је већа струја подешавања РЦД-а и што је дуже време одзива, лошија су његова заштитна својства.

РЦД дизајн

Распоред једнофазног РЦД-а приказан је на слици испод.

У њему се напон примењује на улазне терминале, а контролисано коло је повезано са излазним терминалима.

Трофазни уређај диференцијалне струје је направљен на исти начин, али у њему се посматрају струје свих фаза.

Приказана слика приказује четворожични РЦД, иако је трожични дизајн комерцијално доступан.

Како проверити РЦД

Функционална верификација је уграђена у сваки образац дизајна. За ово се користи блок «Тестер», који је дугме са отвореним контактом са опругом за самоподешавање и отпорник за ограничавање струје Р. Његова вредност је изабрана да створи минималну довољну струју која вештачки симулира цурење.

Када се притисне дугме «Тест», РЦД повезан са операцијом мора бити искључен. Ако се то не догоди, треба га одбацити, проверити да ли је оштећена и поправити или заменити употребљивом. Тестирање уређаја диференцијалне струје (РЦД) на месечном нивоу повећава поузданост његовог рада.

Иначе, исправност електромеханичких и појединачних електронских структура лако је проверити у продавници пре куповине. У ту сврху, довољно је, када је релеј укључен, накратко напајати струју у фазном или неутралном колу из акумулатора са било којим поларитетом везе према опцијама 1 и 2.

Радни РЦД са електромеханичким релејем ће радити и у великој већини случајева електронски производи се не могу проверити. Потребна им је моћ да би логика функционисала.

Како спојити РЦД на оптерећење

Уређаји са диференцијалном струјом су намењени за употребу у струјним круговима који користе систем ТН-С или ТН-Ц-С са везом заштитне неутралне ПЕ сабирнице у ожичењу, на коју су повезана кућишта свих електричних уређаја.

У овој ситуацији, ако је изолација прекинута, потенцијал који настаје на телу одмах пролази кроз ПЕ проводник до земље и компаратор израчунава квар.

У нормалном режиму напајања, РЦД не искључује оптерећење, тако да сви електрични уређаји раде оптимално. Струја сваке фазе индукује сопствени магнетни флукс Ф у магнетном колу трансформатора. Пошто су једнаке по величини, али супротног смера, оне се међусобно поништавају. Не постоји уобичајени магнетни флукс и не може индуковати ЕМФ у калему релеја.

У случају цурења, опасан потенцијал тече у земљу кроз ПЕ магистралу. У калему релеја, ЕМФ се индукује услед неравнотеже магнетних флукса (струја у фази и неутралне).

Уређај диференцијалне струје на овај начин одмах израчунава квар и за делић секунде искључује коло са контактима за напајање.

Карактеристике РЦД-а са електромеханичким релејем

Коришћење механичке енергије напуњене опруге у неким случајевима може бити корисније од коришћења специјалног блока за напајање логичког кола. Размотрите ово на примеру када је нула мреже напајања прекинута и фаза се јавља.

У таквој ситуацији, статички електронски релеји неће добити напајање и стога неће моћи да раде. Истовремено, у овој ситуацији, трофазни систем има фазну неравнотежу и повећање напона.

Ако дође до квара изолације на ослабљеној локацији, онда ће се потенцијал појавити на кућишту и отићи кроз ПЕ проводник.

У РЦД-овима са релејем за електромеханичку заштиту, они раде нормално од енергије напуњене опруге.

Како РЦД ради у двожичном колу

Неоспорне предности заштите од струја цурења у електричној опреми направљеној по систему ТН-С употребом РЦД-ова довеле су до њихове популарности и жеље појединачних власника станова да уграде РЦД-ове у двожичну мрежу која није опремљена ПЕ проводник.

У овој ситуацији, кућиште електричног уређаја је изоловано од земље, не комуницира са њим. Ако дође до квара изолације, фазни потенцијал се појављује на кућишту уместо да се одводи из њега. На особу која је у контакту са земљом и случајно додирне уређај утиче струја цурења на исти начин као у ситуацији без РЦД-а.

Међутим, у колу без уређаја за заостале струје, струја може дуго да пролази кроз тело. Када се РЦД инсталира, он ће осетити грешку и прекинути напон током подешавања у делићима секунде, смањујући штетно дејство струје и степена електричне повреде.

На овај начин заштита олакшава спасавање особе при напајању у зградама опремљеним ТН-Ц шемом.

Многи кућни мајстори покушавају сами да инсталирају РЦД у старим кућама које чекају реконструкцију како би прешли на систем ТН-Ц-С. Истовремено, у најбољем случају, изводе само-направљену петљу за уземљење или једноставно повезују кутије електричних уређаја на водоводну мрежу, грејне батерије и гвоздене делове темеља.

Такве везе могу створити критичне ситуације када се појаве кварови и изазову озбиљну штету. Посао стварања петље за уземљење мора се обављати ефикасно и контролисати електричним мерењима. Стога их спроводе обучени стручњаци.

Врсте уградње

Већина РЦД-ова је направљена у стационарном дизајну за уобичајену монтажу на Дин-бус у централу. Међутим, у продаји се могу наћи преносиве структуре које су прикључене на обичну електричну утичницу, а заштићени уређај се додатно напаја њима. Коштају мало више.