УЗО — намена, принцип конструкције, избор

Уређаји за диференцијалну струју (РЦД) су један од најпопуларнијих уређаја који користе и грађевинске корпорације и приватни потрошачи. Али како се уверити у прави избор РЦД? Надам се да ће вам овај чланак олакшати навигацију РЦД тржиштем засићеним различитим моделима.

Уређај диференцијалне струје. Основе

Уређаји за диференцијалну заштиту (РЦД) или, другим речима, уређаји за диференцијалну заштиту, пројектовани су да заштите људе од струјног удара у случају електричних кварова или у контакту са деловима електричне инсталације под напоном, као и за спречавање пожара и пожара, узроковане струјама цурења и кваровима на земљи... Ове функције нису својствене конвенционалним прекидачима који реагују само на преоптерећење или кратак спој.

Који је разлог тражења апарата за гашење пожара за ове уређаје?

Према статистикама, узрок око 40 одсто свих пожара који настају је „затварање електричних жица”.

У многим случајевима, општа фраза "кратки спој у електричним жицама" често покрива електрична цурења до којих долази због старења или квара изолације. У овом случају, струја цурења може достићи 500мА. Експериментално је утврђено да када протиче струја цурења баш такве јачине (а колико је пола ампера? Ни топлотно ни електромагнетно ослобађање на струју такве јачине једноставно не реагују – само из разлога што нису пројектовани за ово) највише пола сата кроз мокру пиљевину спонтано се запале. (И ово се не односи само на пиљевину, већ на било коју прашину уопште.)

И како РЦД штите вас и мене од струјних удара?

Ако особа додирне део под напоном, кроз његово тело ће тећи струја чија је вредност коефицијент поделе фазног напона (220 В) збиром отпора жица, уземљења и самог људског тела: Иперс = Упх / (Рпр + Рз + Рп). У овом случају, отпори уземљења и ожичења у поређењу са отпором људског тела могу се занемарити, потоњи се може узети као једнак 1000 ома. Дакле, тренутна вредност у питању ће бити 0,22 А или 220 мА.

Из нормативне и референтне литературе о заштити на раду и мерама безбедности познато је да је минимална струја, чији ток већ осећа људско тело, 5 мА. Следећа стандардизована вредност је такозвана струја ослобађања, једнака 10 мА. Када ток такве силе прође кроз људско тело, долази до спонтане контракције мишића. Електрична струја од 30 мА већ може изазвати респираторну парализу.Неповратни процеси повезани са крварењем и срчаним аритмијама почињу у људском телу након што кроз тело протиче струја од 50 мА. Смртоносни излаз је могућ када је изложен струји од 100 мА. Очигледно је да особа већ треба да буде заштићена од струје једнаке 10 мА.

Дакле, правовремени одговор аутоматике на струју мању од 500 мА штити објекат од пожара, а на струју мању од 10 мА — штити човека од последица случајног додиривања делова под напоном.

Такође је познато да део који носи струју, који је под напоном од 220 В, можете безбедно држати 0,17 с. Ако је активни део под напоном од 380 В, безбедно време додира се смањује на 0,08 с.

Проблем је што тако мала струја, па чак и за занемарљиво кратко време, није у стању да поправи (и, наравно, искључи) конвенционалне заштитне уређаје.

Стога је рођено такво техничко решење као феромагнетно језгро са три намотаја: — „напајање струје“, „струјни проводник“, „контрола“. Струја која одговара фазном напону примењеном на оптерећење и струја која тече из оптерећења у неутралном проводнику индукују магнетне флуксове супротних предзнака у језгру. Ако нема цурења у оптерећењу иу заштићеном делу ожичења, укупан флукс ће бити нула. У супротном (додир, квар изолације, итд.), збир две струје постаје различит од нуле.

Флукс који настаје у језгру индукује електромоторну силу у контролном калему. Релеј је повезан са контролном завојницом преко уређаја за прецизно филтрирање за било какве сметње. Под утицајем ЕМФ-а који се јавља у контролном калему, релеј прекида фазна и неутрална кола.

У многим земљама, употреба РЦД-ова у електричним инсталацијама регулисана је нормама и стандардима.На пример, у Руској Федерацији - усвојено 1994-96 ГОСТ Р 50571.3-94, ГОСТ Р 50807-95 итд. Према ГОСТ Р 50669-94, РЦД се без проблема уграђује у мрежу за напајање мобилних зграда од метала или са металним оквиром за уличну трговину и услуге домаћинства. Последњих година администрације великих градова, у складу са државним стандардима и препорукама Главгосенергонадзора, донеле су одлуке о опремању фонда стамбених и јавних зграда овим уређајима (у Москви — Наредба Владе Москве бр. 868 -РП од 20.05.94.).

УЗО су различити... Трофазни и једнофазни...

Али подела РЦД-а на подкласе се ту не завршава...

Тренутно на руском тржишту постоје 2 радикално различите категорије РЦД-ова.

1. Електромеханички (независан од мреже)

2. Електронски (зависи од мреже)

Размотримо принцип деловања сваке од категорија посебно:

Електромеханички РЦД

Оснивачи РЦД-а су електромеханички. Заснован је на принципу прецизне механике, тј. Гледајући унутар таквог РЦД-а, нећете видети компараторе оперативних појачала, логику и слично.

Састоји се од неколико главних компоненти:

1) Такозвани струјни трансформатор нулте секвенце, његова сврха је да прати струју цурења и пренесе је са одређеним Ктр до секундарног намотаја (И 2), И ут = И 2 * Ктр (веома идеализована формула, али одражавајући суштину процеса ).

2) Осетљиви магнетоелектрични елемент (који се може закључати, тј. када се активира без спољне интервенције, не може да се врати у првобитно стање - браву) - игра улогу елемента прага.

3) Релеј - обезбеђује искључивање ако је брава укључена.

Овај тип РЦД захтева веома прецизну механику за осетљиви магнетоелектрични елемент.Тренутно, само неколико глобалних компанија продаје електромеханичке РЦД-ове. Њихова цена је много већа од цене електронских РЦД-ова.

Зашто су електромеханички РЦД-ови постали широко распрострањени у већини земаља света? Све је врло једноставно - ова врста РЦД-а ће радити ако се открије струја цурења на било ком нивоу напона у мрежи.

Зашто је овај фактор (без обзира на ниво мрежног напона) толико важан?

Ово је због чињенице да када користимо радни (сервисирани) електромеханички РЦД, гарантујемо 100% времена да ће се релеј откачити и да ће се струја потрошача у складу с тим прекинути.

У електронским РЦД-овима, овај параметар је такође велики, али није једнак 100% (као што ће бити приказано у наставку, то је због чињенице да на одређеном нивоу мрежног напона, електронски РЦД коло неће радити), и у нашем сваком постотку је могући људски живот (или директна претња људском животу када додирне жице, или индиректна, у случају пожара од сагоревања изолације).

У већини такозваних „развијених“ земаља електромеханички РЦД су стандард и уређај који је обавезан за широку употребу.Код нас се постепено прелази на обавезну употребу РЦД-а, али у већини случајева корисник је нису дате информације о врсти РЦД-а, што доводи до употребе јефтиних електронских РЦД-ова.

Електронски РЦД

Свако грађевинско тржиште је преплављено таквим РЦД-овима. Трошкови електронских РЦД-ова су на неким местима нижи него за електромеханичке и до 10 пута.

Недостатак таквих РЦД-ова, као што је већ поменуто горе, није 100% гаранција, ако је РЦД у добром стању, да ће се покренути као резултат појаве струје цурења. Предност је јефтиност и доступност.

У принципу, електронски РЦД је изграђен на исти начин као и електромеханички (слика 1). Разлика је у томе што место осетљивог магнетоелектричног елемента заузима упоредни елемент (компаратор, зенер диода). Да би таква шема функционисала, биће вам потребан исправљач, мали филтер (вероватно чак и КРЕН). Пошто је струјни трансформатор нулте секвенце корак наниже (десетине пута), потребно је и коло за појачавање сигнала, које ће поред корисног сигнала такође појачати сметње (или сигнал неуравнотежености присутан при нултој струји цурења) ) . Из наведеног је очигледно да је тренутак када се релеј активира у овом типу РЦД-а одређен не само струјом цурења, већ и напоном мреже.

Ако не можете приуштити електромеханички РЦД, онда је и даље вредно набавити електронски РЦД јер у већини случајева ради.

Постоје и случајеви када нема смисла купити скупи електромеханички РЦД. Један од ових случајева је употреба стабилизатора или непрекидног напајања (УПС) при напајању стана / куће. У овом случају, нема смисла узимати електромеханички РЦД.

Одмах напомињем да говорим о РЦД категоријама, њиховим предностима и недостацима, а не о конкретним моделима. Можете купити нискоквалитетне РЦД електромеханичке и електронске врсте. Приликом куповине тражите сертификат о усаглашености, јер многи електронски РЦД уређаји на нашем тржишту нису сертификовани.

Струјни трансформатор нулте секвенце (ТТНП)

Обично је ово феритни прстен кроз који (унутар) пролазе фазне и неутралне жице, играју улогу примарног намотаја. Секундарни намотај је равномерно намотан на површини прстена.

Савршен:

Нека струја цурења буде нула.Ствара се струја која тече кроз фазни проводник магнетно поље једнака по величини магнетном пољу које ствара струја која тече кроз неутралну жицу и супротног смера. Тако је укупан флукс спајања нула, а струја индукована у секундарном намотају је нула.

У тренутку када струја цурења тече кроз проводнике (нула, фаза), долази до струјне неравнотеже, као последица појаве флукса из спреге и индукције струје пропорционалне струји цурења у секундарни намотај.

У пракси постоји струја неуравнотежености која тече кроз секундарни намотај и одређена је трансформатором који се користи. Захтев за ТТНП је следећи: струја дебаланса мора бити знатно мања од струје цурења сведене на секундарни намотај.

Избор РЦД-ова

Претпоставимо да сте се одлучили за тип РЦД-а (електромеханички, електронски). Али шта изабрати са огромне листе производа у понуди?

Можете одабрати РЦД са довољном тачношћу користећи два параметра:

Називна струја и струја цурења (прекидна струја).

Називна струја је максимална струја која ће тећи кроз фазни проводник. Лако је пронаћи ову струју знајући максималну потрошњу енергије. Само поделите потрошњу енергије у најгорем случају (максимална снага при минималном Цос (?)) са фазним напоном. Нема смисла постављати РЦД за струју већу од називне струје машине испред РЦД-а. У идеалном случају, са маргином, узимамо РЦД за називну струју једнаку називној струји машине.

Често се налазе РЦД са називним струјама од 10,16,25,40 (А).

Струја цурења (струја окидача) је обично 10 мА ако је РЦД инсталиран у стану/кући ради заштите људских живота, и 100-300 мА у предузећу за спречавање пожара ако су жице изгореле.

Постоје и други РЦД параметри, али они су специфични и нису занимљиви обичним корисницима.

Изађи

Овај чланак покрива основе разумевања принципа РЦД-а, као и методе конструисања различитих типова уређаја са диференцијалном струјом. Електромеханички и електронски РЦД, наравно, имају право на постојање, јер имају своје посебне предности и недостатке.