A modern lakások elektromos vezetékeinek biztonságos működése érdekében manapság egyre gyakrabban választják a hibaáram-védőberendezéseket (RCD) vagy a differenciálautomatákat. Mindegyikük használata biztosítja az elektromos áramkör azon szakaszának korai leállítását, amelyben a szigetelés megsértése van. Ezenkívül az elektromos hálózat ilyen eszközökkel történő automatikus védelmének megfelelő megszervezésével a fogyasztók megbízható leválasztása túlterhelés vagy rövidzárlat esetén biztosított. Ugyanakkor az RCD és a difavtomat közötti fő különbség az, hogy egy ilyen eszközzel további megszakítót kell telepíteni és használni.
Meg kell jegyezni, hogy a nagy differenciáláramok elleni védelem megfelelő működéséhez háromvezetékes egyfázisú rendszerre van szükség, amely földvezetéket tartalmaz. Egy ilyen vezetékrendszer ma már mindenhol megtalálható az új épületekben, de rendkívül ritka a régi épületekben.
Annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy miben különbözik az RCD a difavtomattól, és melyik eszközt célszerűbb választani a lakásban való használatra, meg kell ismerkednie a fő műszaki jellemzőkkel, a működési elvekkel, valamint a tervezési és működési jellemzőkkel.
RCD alkalmazás
Maradékáram-készülék fogyasztói csoportokat normál üzemi körülmények között ható árammal ellátó hálózatban történő kapcsolásra szolgál.
Az RCD fő feladata az elektromos rendszer egy részének kikapcsolása, ha abban a megengedett értéket meghaladó differenciáláram lép fel.
A szivárgási áram előfordulását a vezetékek és az elektromos fogyasztók bizonyos szigetelési ellenállása magyarázza. Mivel ez az ellenállás nem lehet végtelenül nagy, mindig az úgynevezett normál szivárgási áram fog átfolyni rajta, melynek értékének bizonyos megengedett határokon belül kell lennie.
Hogy jobban elképzelhető legyen, milyen nemkívánatos folyamatokat véd az elektromos hálózatban difavtomat vagy RCD, vegye figyelembe a következő sémákat.
Ezek közül az első egy személyt ért áramütést mutat be, amely egy törött szigetelésű elektromos készülék földeletlen testének megérintése következtében következik be. Ebben az áramkörben van egy megszakító, amely túlterhelés vagy rövidzárlat esetén leválasztja az érintkezőket, de az ilyen védelem nem működik, ha egy fázis rövidzárlatos a földdel.
A második ábra a szivárgó áram útját mutatja, amikor az elektromos készülék földelt házának szigetelése megszakad. Mivel az emberi bőr ellenállása sokkal nagyobb, mint a földhurok ellenállása, ebben az esetben áramütés nem következik be. A ház fém részei azonban rendelkeznek bizonyos potenciállal a talajhoz képest.
Egy ilyen helyzet veszélye abban rejlik, hogy a hagyományos megszakítók használatakor az elektromos készülékek szigetelési ellenállásának jelentős csökkenése esetén a fogyasztó nem válik le automatikusan a hálózatról.
A szivárgó áram áramlása a házhoz vezető földcsatlakozások felmelegedését okozza, ami növeli az ellenállásukat. A test-ember-föld áramkör ellenállásának értékét viszont a levegő páratartalma, az ember bőrének állapota, a cipő anyaga és a helyiség padlója, valamint számos további tényező befolyásolja. Ha figyelembe vesszük az elektromos készülékek működésének sajátosságait magas páratartalmú helyeken (konyha vagy fürdőszoba), akkor az áramütés veszélye meglehetősen magas marad.
Ezenkívül az áram átfolyása a törött szigetelésen felmelegszik, és további tönkremenetelét okozza. Bizonyos esetekben ez tüzet okozhat.
Az RCD működési elve a differenciáláram nagyságának állandó mérésén alapul. Amíg a megengedett határokon belül van, nem történik semmilyen művelet, de amint ez az érték meghaladja a megengedett értéket, az RCD leválasztja a fogyasztókat a hálózatról.
A legtöbb modern maradékáram-eszközhöz tervezett szivárgási áram névleges értéke 30 és 100 mA. A differenciáláramok növekedését különféle okok okozhatják, amelyek közül a leggyakoribb az elektromos készülék földelt háza és az elektromos hálózat fázisvezetéke közötti szigetelés romlása. Nagy szivárgási áramok jelennek meg azokban az esetekben, amikor az elektromos vezetékek telepítése során megsértették a semleges és földelő vezetékek helytelen csatlakoztatását.
A harmadik diagram egy elektromos áramkört mutat be, amelyben a megszakítón kívül egy RCD is használatos. Szivárgó áram esetén, amelynek értéke meghaladja a névleges értéket, az automatika megszakítja az áramkört.
Ha ilyen védelmet használ olyan elektromos hálózatokban, amelyek fogyasztói nem rendelkeznek földeléssel, akkor működéséhez zárt áramkört kell létrehozni a készülék fémháza és a föld között. Általában egy ilyen áramkör bezárul, ha valaki megérinti az elektromos berendezés testét.
Így az RCD-k használata lehetővé teszi az elektromos áramkör megnyitását a következő esetekben:
- Ha valaki megérinti egy elektromos berendezés földeletlen testét, amely a szigetelés sérülése miatt feszültség alá került.
- Ha szivárgóáram lép fel a földhurokon keresztül a feszültség alatt álló részek szigetelésének megsértése miatt, az ilyen áram értékének meg kell haladnia a megengedett értéket.
- A semleges és földelő vezetékek hibás csatlakoztatása esetén az elektromos rendszerben.
- Amikor a nulla vezeték megszakad.
RCD csatlakozás
Meg kell jegyezni, hogy az RCD nem nyújt védelmet a rövidzárlati és túlterhelési áramok ellen. Ezért az ilyen eszközöket egy megszakítóval kell összekapcsolni, amelynek megengedett áramának kisebbnek kell lennie, mint az RCD azonos értéke. A harmadik ábrán egy ilyen tápegység áramkör látható egy elektromos fogyasztó számára.
Amint az a diagramból látható, a fázisvezeték egy megszakítón keresztül csatlakozik a készülék megfelelő érintkezőjéhez. A nulla vezetéket az RCD-n keresztül is csatlakoztatni kell a fogyasztóhoz.
Ha a háromfázisú védelmi eszközöket választja, a csatlakoztatásuk ugyanúgy történik: három fázis és nulla vezetéket kell behelyezni a megfelelő jelölésű csatlakozókba.
Az RCD működőképességének ellenőrzéséhez nyomja meg a testén található TESZT gombot. A működő eszköz ezután azonnal kikapcsol. Néhány modell azonban nem rendelkezik ilyen gombbal. A teljesítményüket úgy ellenőrizheti, hogy mesterséges áramkört hoz létre a fázisvezeték és a védőföld között, ebben az esetben azonnal szivárgási áram lép fel, amelyre az RCD reagál. Egy ilyen áramkört bármilyen fémtárgy segítségével készíthet, de jobb, ha izzóval ellátott patront választ.
A tesztáram-szivárgás módszere a legmegbízhatóbb, mivel nemcsak az RCD működőképességének ellenőrzését teszi lehetővé, hanem a csatlakozás helyességének értékelését is.
Az RCD állapotának figyelemmel kísérése érdekében lehetetlen a fázis- és a nulla vezetéket egymáshoz zárni, mivel ez rövidzárlat következtében a megszakító működését okozza.
Maradékáram eszköz kiválasztása
Amikor lakásához RCD-t választ, ügyeljen a következő jellemzőkre:
- Névleges áram.Ezt az értéket az elektromos hálózat azon szakaszához csatlakoztatott fogyasztók teljes teljesítménye alapján választják ki, amelyek bemenetére egy RCD van felszerelve. Mindenesetre a készülék névleges árama nem lehet nagyobb, mint a megszakítóé.
- Névleges feszültség. Ennek az értéknek a megválasztásával nincs probléma, egyfázisú hálózatokban 230 V-os eszközöket, háromfázisú hálózatokban 400 V-os eszközöket használnak.
- Gyártó. Bizonyos fokú bizalmatlansággal kell kezelnie a kínai vállalatok termékeit. A relévédelmi és automatizálási piacon olyan márkák bizonyultak jól, mint a Legrand, a Schneider Electric és az EATON. Az egyik leggyakrabban használt egyfázisú RCD a VAD2. Ami az ilyen eszközök hazai gyártóit illeti, meglehetősen biztonságos a választás, mivel ezek a termékek sok esetben nem rosszabbak a nyugati társaikénál, miközben sokkal olcsóbbak.
Differenciálgép
A difavtomat egy olyan eszköz, amely egy RCD-t és egy közönséges megszakítót kombinál.
Az egyes modellek jellemzőit speciális jelölés formájában alkalmazzák a tokjára. A főbbek a következők:
- Névleges áramerősség és az időkarakterisztika típusa, pl. C63. Ez azt jelenti, hogy a névleges áramerősség 63 A. Az időáram karakterisztikája a megszakító érintkezői lekapcsolási idejének a rajtuk átfolyó áramtól való függése. A különféle objektumok áramellátó rendszereiben használt megszakítók esetében ezek a jellemzők eltérőek. Lakásokban és lakóépületekben C típusú karakterisztikával rendelkező automatákat használnak.
- Szivárgási áram (0,03 A, 0,1 A), amelyen a megszakítónak az a része működik, amely a differenciáláram nagyságára reagál.
- Névleges feszültség (230 vagy 400 V).
- A gép típusa (váltakozó vagy egyenirányított egyenárammal történő üzemeltetéshez).
- Fő csatlakozási rajz.
Annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogyan lehet megkülönböztetni az RCD-t a difavtomattól, csak nézze meg a megjelenésüket. Bár első pillantásra a különbségek nem nagyon észrevehetők, de egy hozzáértő ember számára nyilvánvalóak, mint mondják:
- Az idő-áram karakterisztika típusa nincs feltüntetve az RCD-n.
- A testére felvitt kapcsolási rajzon szereplő difavtomat két további kapcsolóval rendelkezik, amelyek hő- és elektromágneses kioldást jeleznek.
- Az eszköz neve (VD vagy RCBO).
A maradékáram-vezérelt megszakítónak a következő előnyei vannak:
- A difavtomat felszerelésekor nincs szükség további védőfelszerelés felszerelésére.
- Szinte minden ilyen eszköz speciális jelzéssel van felszerelve, amely lehetővé teszi annak pontos meghatározását, hogy mi okozta az eszköz működését: nagy szivárgási áram megjelenésétől, rövidzárlattól vagy túlterheléstől.
A feltett kérdésre válaszolva, mi a különbség az RCD és a difavtomat között, a következőket kell figyelembe venni. Az elvégzett funkciók mennyisége és minősége alapján nem sok különbség van abban, hogy melyik eszközt válasszuk: difavtomat vagy RCD. Ugyanakkor a kombinált eszköz költsége még magasabb, mint egy RCD és egy közönséges gép teljes ára. Ráadásul, ha az egyik különálló készülék meghibásodik, akkor a második eltávolítása nélkül is megjavítható vagy cserélhető, ez sokkal olcsóbb, mint egy difavtomat javítása.