A maradékáram-kapcsoló (RCD) arra szolgál, hogy szivárgóáramok esetén nyissa meg az elektromos hálózatot. Ezek az áramok (különbségnek is nevezik) elsősorban az elektromos hálózat elemeinek szigetelésének megsértése miatt jelentkeznek. Mivel ezek csak a fázisvezetéken áramlanak át, és az értékük elég kicsi is lehet (a szigetelési ellenállás nem feltétlenül válik azonnal nullává, főleg ha ez az öregedés miatt történik), akkor ebben az esetben a rendszerbe beépített áramvédelem nem működik. Az RCD beszerelése lehetővé teszi a felhasználók védelmét az elektromos készülékek szigetelésének megsértése miatti áramütéstől.
Működési elve
Az RCD működési elve egy műszertranszformátor használatán alapul, amelynek két induktívan csatolt tekercselése van. Az egyik sorosan van csatlakoztatva a nullához, a másik pedig a fázisvezetékhez. Az elektromos hálózat normál működési körülményei között az ezen áramok által okozott mágneses fluxusok kölcsönösen kompenzálódnak, mivel értékeik megegyeznek egymással.
Szivárgóáram esetén a fázisvezeték árama által generált mágneses fluxus meghaladja a nulla vezetékben lévő mágneses fluxus értékét. Ennek eredményeként parancsot kap a relé működtetésére, amely megnyitja az elektromos áramkört.
Az automatikus védelem tervezésénél és telepítésénél figyelembe kell venni a létesítmény elektromos hálózatának adottságait. Ha egy lakásban RCD-t kell csatlakoztatni, akkor általában a bemeneti panelre kell felszerelni a villanyóra közelében.
Az RCD megfelelő csatlakoztatása érdekében meg kell érteni ezen eszközök tervezési jellemzőit és működési elvét.
A működési elv szerint kétféle RCD létezik:
- elektromechanikus;
- elektronikus.
Az első működéséhez nem szükséges feszültséget adni ennek az eszköznek a vezérlőáramköreihez, más szóval az ilyen eszközök működésének minősége nem függ a feszültség jelenlététől a hálózatban. Ez nagymértékben növeli megbízhatóságukat az elektronikus modellekhez képest. Az elektronikus RCD például az ABB RCD F202 AC-80/0.03, az elektromechanikus RCD pedig az ABB FH202 AC-40/0.03.
Ezenkívül a hálózat azon fázisainak számától függően, amelyekbe ezt az eszközt telepíteni kell, készülhet kétpólusú (például ABB FH202 2P) vagy négypólusú (ABB FH204 4P) változatban. Manapság a leggyakoribb RCD csatlakozási séma egy kétpólusú eszköz telepítése egyfázisú hálózatba. A négypólusú RCD viszont használható háromfázisú hálózatban szigetelt vagy szilárdan földelt nullával, valamint egyfázisú hálózatban.
Általános RCD bekötési rajz
Az RCD megfelelő csatlakoztatásának kérdésének megválaszolásához figyelmesen olvassa el az eszközök leggyakoribb csatlakozási diagramjait.
A védőautomatika telepítésére vonatkozó általános szabályok és a paraméterek kiválasztásának kritériumainak megértése segít a szükséges paraméterekkel rendelkező RCD helyes kiválasztásában és telepítésében az elektromos panelben.
Az RCD megbízható működésének biztosítása érdekében a mérő után egy megszakítón keresztül csatlakoztatni kell az elektromos hálózathoz. Ezt a követelményt az a tény magyarázza, hogy rövidzárlati áramütés esetén az RCD nem biztosítja a megszakító érintkezők időben történő működését. Így az ilyen vészhelyzetek eredménye nem csak az RCD meghibásodása, hanem az elektromos hálózat elemeinek megsemmisülése vagy akár tűz is lehet.A megszakító kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy a névleges áram értéke nem lehet nagyobb, mint az RCD névleges árama.
Az RCD csatlakoztatása egy olyan séma szerint történhet, amely biztosítja annak válaszát a védett elektromos hálózat bármely elemében folyó szivárgási áramra. Ehhez egy ilyen eszközt közvetlenül a mérő és az általános megszakító után kell csatlakoztatni a bemeneti panelen. Így a készüléken keresztül áramot kapó összes fogyasztó egyidejű védelme érhető el. Ennek a telepítési módszernek azonban van egy jelentős hátránya - nem biztosítja az automatikus védelem szelektivitását, vagyis azt a képességét, hogy csak azokat a hálózati elemeket kapcsolja ki, amelyekben vészhelyzetek merültek fel.
A védelmi rendszer megkívánt szelektivitásának biztosítása érdekében több különálló eszköz ellátása szükséges, amelyeket ezután csatlakoztatunk megszakítókbizonyos fogyasztói csoportok védelmére hoztak létre.
Így két alapelvet különböztethetünk meg az RCD-ket használó védelmi áramkör felépítéséhez.
- Egyszintű séma. Ez magában foglalja az összes fogyasztó leválasztását a hálózatról, ha bármely elemében szivárgási áram lép fel. Ezt a sémát kis elektromos hálózatokban használják, korlátozott számú kis teljesítményű fogyasztóval. Ennek a módszernek az az előnye, hogy egyszerűen ki lehet számítani a szükséges elemek értékét, valamint az elektromos panelbe való könnyű telepítést és ezen eszközök karbantartását. A megvalósításhoz elegendő csak egy RCD-t helyezni az elektromos panelbe a mérő és az általános gép után.
- Réteges séma. Az ilyen automatikus védelmi rendszer elemeinek helyes kiválasztása észrevehetően bonyolultabb, mint az előző esetben. Az egyes fogyasztói csoportok RCD paramétereit a teljes teljesítményük alapján határozzák meg. Ezeknek az eszközöknek a beszerelésekor ügyelni kell arra, hogy a nulla vezeték bekötése a védett fogyasztói csoporthoz vezető vezeték vágásában történjen. Ha például közvetlenül a számláló után egy közös nullát veszünk erre a célra, akkor az RCD kiold, amikor feszültséget kapcsolnak a hálózatra. Ellenkező esetben a védelmi paraméterek kiválasztása a megszakítók névleges áramának, valamint a faszerkezetben való elhelyezkedésének figyelembevételével történik. Egy kisebb névleges áramú RCD-t kell elhelyezni egy hasonló eszköz után, amelynek nagyobb ez a paramétere.
Elvileg nem olyan nehéz kiválasztani a védelmi eszközök szükséges minősítését. A fenti szabályok betartása segít a szükséges paraméterek önálló kiszámításában, valamint az összes szükséges védelmi automatizálási eszköz helyes telepítésében.
Amikor a vezetékeket az RCD-házon található érintkezőkhöz csatlakoztatja, fontos, hogy ne keverje össze a fázis- és nullakapcsokat. A megfelelő jelölések magán a készüléken vannak feltüntetve. Ami a vezetékek felszerelését illeti, jobb, ha még egyszer megbizonyosodik arról, hogy nincs fázis az RCD nulla érintkezőjéhez csatlakoztatott vezetéken. Csatlakozási hiba az eszköz meghibásodását okozhatja, miután feszültséget kapcsolt rá.
A legtöbb lakóházban az elektromos vezetékeket csak két vezeték képviseli: nulla és fázis. Kialakítása nem biztosítja a földelővezeték jelenlétét az elektromos energiamérő pajzsában. Ez számos nehézséget okoz a modern háztartási készülékek csatlakoztatásakor, amelyeket hiba nélkül földelni kell.
A védelem alapelve alapján azonban egy ilyen RCD csatlakozási séma nem csökkenti védelmi tulajdonságait, mivel szivárgás esetén továbbra is különbség van a nulla- és fázisvezetékekben lévő áramok értékében (a módon, a villanyóra „nem veszi észre” a szivárgó áramot, amelyet gátlástalan fogyasztók aktívan használnak elektromos készülékek jogosulatlan csatlakoztatására). Egy másik dolog, hogy ha az elektromos berendezés teste nem érintkezik a talajjal, akkor nincs olyan áramkör, amelyen keresztül a szivárgó áram átfolyhatna.Olyan helyzet áll elő, amelyben az áram áramlásának útja csak azután jön létre, hogy egy személy megérintette egy ilyen eszköz testét (ha maga az emberi test érintkezik a talajjal).
Differenciálautomaták használata
Az RCD és a megszakító funkcióinak egy eszközben történő kombinálása érdekében ezeket helyettük is elhelyezheti differenciálgép.
Működési elve megegyezik ezen eszközökével, csak minden elemük egy házban van kombinálva. Ez a kombinált eszköz rövidzárlati áramra és szivárgási áramra egyaránt reagál. Az ilyen berendezések kétségtelen előnye a kompaktság és a könnyű felszerelés az elektromos mérőpanelbe. Ez lehetővé teszi a védelmi áramkör önszerelésének elvégzését difavtomatov segítségével.
Mivel azonban ezek a gépek bonyolultabb belső kialakításúak, bármelyik elemük meghibásodása a teljes készülék költséges cseréjét vonja maga után. Ezért a hálózat védelme érdekében tanácsos olyan megbízható elektromos berendezések gyártói által gyártott megszakítókat beépíteni, mint az ABB vagy a Schneider Electric.
Csak a védőeszközök jellemzőinek és az elektromos hálózat fogyasztóinak paramétereinek részletes tanulmányozása, valamint az RCD megfelelő csatlakoztatásának világos megértése után biztos lehet benne, hogy egy felkészületlen személy képes lesz önállóan kiválasztani és kiválasztani. telepítse az automatikus védelmi eszközöket.
