تم تصميم جهاز التيار المتبقي (RCD) لفتح الشبكة الكهربائية في حالة التيارات المتسربة. تظهر هذه التيارات (وتسمى أيضًا تفاضلية) بشكل أساسي نتيجة لانتهاك عزل عناصر الشبكة الكهربائية. نظرًا لأنها تتدفق فقط عبر سلك الطور ، ويمكن أن تكون قيمها صغيرة جدًا (لا تصبح مقاومة العزل بالضرورة صفرًا على الفور ، خاصة إذا حدث هذا بسبب تقادمها) ، ففي هذه الحالة يتم تثبيت الحماية الحالية في النظام لا يعمل. يتيح تركيب RCD حماية المستخدمين من احتمال حدوث صدمة كهربائية بسبب انتهاك عزل الأجهزة الكهربائية.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ تشغيل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية على استخدام محول أداة يحتوي على ملفين مقترنين بالحث. أحدهما متصل على التوالي بالصفر ، والآخر متصل بسلك الطور. في ظل ظروف التشغيل العادية للشبكة الكهربائية ، يتم تعويض التدفقات المغناطيسية التي تسببها هذه التيارات بشكل متبادل ، لأن قيمها متساوية مع بعضها البعض.
في حالة وجود تيار تسرب ، فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن تيار سلك الطور يتجاوز قيمة التدفق المغناطيسي في السلك المحايد. نتيجة لذلك ، يتم إعطاء أمر لتشغيل التتابع ، والذي يفتح الدائرة الكهربائية.
عند تصميم وتركيب الحماية التلقائية ، يجب مراعاة ميزات الشبكة الكهربائية للمنشأة. إذا كان من الضروري توصيل RCD في شقة ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيته على لوحة الإدخال بالقرب من عداد الكهرباء.
من أجل توصيل RCD بشكل صحيح ، من الضروري فهم ميزات التصميم ومبدأ تشغيل هذه الأجهزة.
هناك نوعان من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية وفقًا لمبدأ التشغيل:
- الكهروميكانيكية.
- الكتروني.
لتشغيل أولها ، ليست هناك حاجة لتزويد دوائر التحكم في هذا الجهاز بالجهد ، بمعنى آخر ، لا تعتمد جودة أداء هذه الأجهزة على وجود الجهد في الشبكة. هذا يزيد بشكل كبير من موثوقيتها فيما يتعلق بالنماذج الإلكترونية. مثال على RCD الإلكتروني هو ABB RCD F202 AC-80 / 0.03 ، و RCD الكهروميكانيكي هو ABB FH202 AC-40 / 0.03.
بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على عدد مراحل الشبكة التي يجب تثبيت هذا الجهاز فيها ، يمكن تصنيعه في قطبين (على سبيل المثال ، ABB FH202 2P) أو إصدار رباعي الأقطاب (ABB FH204 4P). مخطط اتصال RCD الأكثر شيوعًا اليوم هو تركيب جهاز ثنائي القطب في شبكة أحادية الطور. في المقابل ، يمكن استخدام RCD رباعي الأقطاب في شبكة ثلاثية الطور مع محايد معزول أو مؤرض بقوة ، وكذلك في شبكة أحادية الطور.
مخطط اتصال التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية العام
للإجابة على سؤال حول كيفية توصيل RCD بشكل صحيح ، يجب أن تقرأ بعناية مخططات الاتصال الأكثر شيوعًا لهذه الأجهزة.
سيساعدك فهم القواعد العامة لتثبيت أتمتة الحماية ومعايير اختيار معلماتها في تحديد وتثبيت RCD بشكل صحيح مع المعلمات الضرورية في اللوحة الكهربائية.
لضمان التشغيل الموثوق لـ RCD ، يجب توصيله بالشبكة الكهربائية بعد العداد من خلال قاطع الدائرة. يفسر هذا المطلب من خلال حقيقة أنه في حالة حدوث تيارات صدمة لدوائر قصيرة ، فإن التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية لا يضمن التشغيل في الوقت المناسب لجهات الاتصال الخاصة به. وبالتالي ، فإن نتيجة مثل هذه الحالات الطارئة لا يمكن أن تكون فقط فشل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، ولكن أيضًا تدمير عناصر الشبكة الكهربائية أو حتى نشوب حريق.عند اختيار قاطع الدائرة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قيمة التيار المقنن لا يمكن أن تكون أعلى من التيار المقدر لـ RCD.
يمكن إجراء اتصال التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية وفقًا لمخطط مصمم بطريقة تضمن استجابته لتيار التسرب المتدفق في أي من عناصر الشبكة الكهربائية المحمية. للقيام بذلك ، يتم توصيل هذا الجهاز مباشرة بعد العداد وقاطع الدائرة العامة على لوحة الإدخال. وبالتالي ، يتم تحقيق الحماية المتزامنة لجميع المستهلكين الذين يتلقون الطاقة من خلال هذا الجهاز. ومع ذلك ، فإن طريقة التثبيت هذه لها عيب كبير - فهي لا تضمن انتقائية الحماية التلقائية ، أي قدرتها على إيقاف تشغيل عناصر الشبكة فقط التي ظهرت فيها حالات الطوارئ.
من أجل ضمان الانتقائية المطلوبة لنظام الحماية ، من الضروري توفير عدة أجهزة منفصلة متصلة بعد ذلك القواطعأنشئت لحماية مجموعات معينة من المستهلكين.
وبالتالي ، يمكننا التمييز بين مبدأين أساسيين لإنشاء دائرة حماية باستخدام RCDs.
- مخطط من مستوى واحد. إنه يعني فصل جميع المستهلكين عن الشبكة في حالة حدوث تسرب تيار في أي من عناصرها. يستخدم هذا المخطط في الشبكات الكهربائية الصغيرة مع عدد محدود من مستهلكي الطاقة المنخفضة. وتتمثل ميزة هذه الطريقة في القدرة على حساب قيم العناصر الضرورية ببساطة ، فضلاً عن سهولة التركيب في اللوحة الكهربائية وصيانة هذه الأجهزة. لتنفيذه ، يكفي وضع RCD واحد فقط في اللوحة الكهربائية بعد العداد والآلة العامة.
- مخطط الطبقات. يعد الاختيار الصحيح لعناصر نظام الحماية التلقائي هذا أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ مما كان عليه في الحالة السابقة. يتم تحديد معلمات RCD لكل مجموعة من المستهلكين بناءً على قوتهم الإجمالية. عند تثبيت هذه الأجهزة ، من المهم الانتباه إلى حقيقة أن توصيل السلك المحايد يتم في قطع الموصل الذي ينتقل إلى مجموعة المستهلكين المحمية. إذا أخذنا لهذه الأغراض ، على سبيل المثال ، صفرًا مشتركًا بعد العداد مباشرة ، فإن RCD سيرحل عندما يتم تطبيق الجهد على الشبكة. خلاف ذلك ، يتم تحديد معلمات الحماية مع مراعاة التيار المقدر لقواطع الدائرة ، وكذلك موقعها في هيكل الشجرة. يجب وضع RCD بتيار تصنيف أقل بعد جهاز مشابه بقيمة أكبر لهذه المعلمة.
من حيث المبدأ ، ليس من الصعب اختيار التصنيف المطلوب لأجهزة الحماية. سيساعدك الامتثال للقواعد المذكورة أعلاه على حساب المعلمات الضرورية بشكل مستقل ، بالإضافة إلى التثبيت الصحيح لجميع أجهزة أتمتة الحماية اللازمة.
عند توصيل الأسلاك بجهات الاتصال الموجودة في علبة RCD ، من المهم عدم الخلط بين المرحلة والمحطات المحايدة. يتم تمييز التعيينات المناسبة على الجهاز نفسه. بالنسبة لتركيب الأسلاك ، فمن الأفضل التأكد مرة أخرى من عدم وجود طور على السلك المتصل بصفر اتصال RCD. يمكن أن يتسبب خطأ الاتصال في فشل الجهاز بعد تطبيق الجهد عليه.
في معظم المباني السكنية ، يتم تمثيل الأسلاك الكهربائية بسلكين فقط: صفر ومرحلة. لا ينص تصميمه على وجود سلك أرضي في درع عداد الطاقة الكهربائية. هذا يخلق العديد من الصعوبات مع توصيل الأجهزة المنزلية الحديثة ، والتي يجب أن تكون مؤرضة دون فشل.
ومع ذلك ، بناءً على المبدأ الأساسي للحماية ، فإن مخطط توصيل RCD لا يقلل من صفاته الوقائية ، لأنه في حالة حدوث تسرب ، لا يزال هناك اختلاف في قيمة التيارات في الأسلاك المحايدة والطور (بواسطة الطريقة ، العداد الكهربائي "لا يلاحظ" تيار التسرب ، والذي يستخدم بنشاط المستهلكين عديمي الضمير للتوصيل غير المصرح به للأجهزة الكهربائية). شيء آخر هو أنه إذا لم يكن جسم التركيبات الكهربائية ملامسًا للأرض ، فلا توجد دائرة يمكن أن يتدفق من خلالها تيار التسرب.تنشأ حالة لا يتم فيها إنشاء مسار تدفق هذا التيار إلا بعد أن يلمس الشخص جسم مثل هذا الجهاز (إذا كان جسم الإنسان نفسه على اتصال بالأرض).
استخدام الآلات التفاضلية
من أجل الجمع بين وظائف RCD وقاطع الدائرة في جهاز واحد ، يمكنك وضعها بدلاً من ذلك آلة تفاضلية.
مبدأ عملها هو نفس مبدأ هذه الأجهزة ، فقط كل عناصرها مدمجة في مسكن واحد. يمكن لهذا الجهاز المدمج أن يستجيب لكل من تيار الدائرة القصيرة وتيار التسرب. الميزة غير المشكوك فيها لهذه المعدات هي تماسكها وسهولة تركيبها في لوحة العدادات الكهربائية. هذا يجعل من الممكن تمامًا تنفيذ العمل على التجميع الذاتي لدائرة الحماية باستخدام difavtomatov.
ومع ذلك ، نظرًا لأن هذه الأجهزة لديها تصميم داخلي أكثر تعقيدًا ، فإن فشل أي عنصر من عناصرها سوف يستلزم استبدالًا مكلفًا للجهاز بأكمله. لذلك ، يُنصح بتركيب قواطع دوائر مصنعة من قبل جهات تصنيع موثوق بها للمعدات الكهربائية ، مثل ABB أو Schneider Electric ، لحماية الشبكة.
فقط بعد دراسة مفصلة لخصائص الأجهزة الواقية ومعلمات مستهلكي الشبكة الكهربائية ، بالإضافة إلى فهم واضح لكيفية توصيل RCD بشكل صحيح ، يمكنك التأكد من أن الشخص غير المستعد سيكون قادرًا على الاختيار بشكل مستقل و تثبيت أجهزة الحماية التلقائية.
