Een aardlekschakelaar (RCD) is ontworpen om het elektriciteitsnet te openen bij lekstromen. Deze stromen (ze worden ook differentieel genoemd) verschijnen voornamelijk als gevolg van een schending van de isolatie van de elementen van het elektrische netwerk. Omdat ze alleen door de fasedraad stromen en hun waarden vrij klein kunnen zijn (de isolatieweerstand wordt niet noodzakelijk meteen nul, vooral als dit gebeurt vanwege de veroudering), dan is in dit geval de huidige beveiliging die in het systeem is geïnstalleerd werkt niet. De installatie van een aardlekschakelaar maakt het mogelijk om gebruikers te beschermen tegen de mogelijkheid van elektrische schokken als gevolg van een schending van de isolatie van elektrische apparaten.
Operatie principe
Het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar is gebaseerd op het gebruik van een instrumenttransformator, die twee inductief gekoppelde wikkelingen heeft. Een ervan is in serie verbonden met de nul en de andere met de fasedraad. Onder normale bedrijfsomstandigheden van het elektrische netwerk worden de magnetische fluxen die door deze stromen worden veroorzaakt, onderling gecompenseerd, omdat hun waarden aan elkaar gelijk zijn.
In het geval van een lekstroom overschrijdt de magnetische flux die wordt gegenereerd door de stroom van de fasedraad de waarde van de magnetische flux in de neutrale draad. Als resultaat wordt een commando gegeven om het relais te bedienen, dat het elektrische circuit opent.
Bij het ontwerpen en installeren van automatische beveiliging moet rekening worden gehouden met de kenmerken van het elektrische netwerk van de faciliteit. Als het nodig is om een aardlekschakelaar in een appartement aan te sluiten, wordt deze in de regel op het invoerpaneel bij de elektriciteitsmeter geïnstalleerd.
Om de aardlekschakelaar correct aan te sluiten, is het noodzakelijk om de ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van deze apparaten te begrijpen.
Er zijn twee soorten aardlekschakelaars volgens het werkingsprincipe:
- elektromechanisch;
- elektronisch.
Voor de werking van de eerste is het niet nodig om de stuurcircuits van dit apparaat van spanning te voorzien, met andere woorden, de kwaliteit van het functioneren van dergelijke apparaten hangt niet af van de aanwezigheid van spanning in het netwerk. Dit verhoogt hun betrouwbaarheid ten opzichte van elektronische modellen aanzienlijk. Een voorbeeld van een elektronische RCD is de ABB RCD F202 AC-80/0.03, en een elektromechanische RCD is ABB FH202 AC-40/0.03.
Afhankelijk van het aantal fasen van het netwerk waarin dit apparaat moet worden geïnstalleerd, kan het bovendien worden uitgevoerd in een tweepolige (bijvoorbeeld ABB FH202 2P) of vierpolige (ABB FH204 4P) versie. Het meest gebruikelijke RCD-verbindingsschema van vandaag is de installatie van een tweepolig apparaat in een enkelfasig netwerk. Een vierpolige aardlekschakelaar kan op zijn beurt worden gebruikt in een driefasig netwerk met een geïsoleerde of stevig geaarde nulleider, evenals in een enkelfasig netwerk.
Algemeen RCD-aansluitschema
Om de vraag te beantwoorden hoe u een aardlekschakelaar op de juiste manier aansluit, dient u de meest voorkomende aansluitschema's voor deze apparaten goed door te lezen.
Als u de algemene regels voor het installeren van beschermende automatisering en de criteria voor het kiezen van de parameters begrijpt, kunt u een aardlekschakelaar met de nodige parameters correct selecteren en installeren in een elektrisch paneel.
Om een betrouwbare werking van de aardlekschakelaar te garanderen, moet deze via een stroomonderbreker op het elektriciteitsnet worden aangesloten na de meter. Deze vereiste wordt verklaard door het feit dat in het geval van schokstromen of kortsluitingen, de aardlekschakelaar niet zorgt voor de tijdige werking van zijn verbreekcontacten. Het resultaat van dergelijke noodsituaties kan dus niet alleen het falen van de aardlekschakelaar zijn, maar ook de vernietiging van de elementen van het elektrische netwerk of zelfs een brand.Bij het kiezen van een stroomonderbreker moet er rekening mee worden gehouden dat de waarde van de nominale stroom niet hoger kan zijn dan de nominale stroom van de aardlekschakelaar.
De aansluiting van de aardlekschakelaar kan worden uitgevoerd volgens een schema dat zo is ontworpen dat het reageert op de lekstroom die in een van de elementen van het beschermde elektrische netwerk vloeit. Om dit te doen, wordt een dergelijk apparaat direct na de meter en de algemene stroomonderbreker op het ingangspaneel aangesloten. Zo wordt gelijktijdige bescherming van alle verbruikers die stroom krijgen via deze machine bereikt. Deze installatiemethode heeft echter een belangrijk nadeel: het garandeert niet de selectiviteit van automatische bescherming, dat wil zeggen het vermogen om alleen die netwerkelementen uit te schakelen waarin zich noodsituaties hebben voorgedaan.
Om de vereiste selectiviteit van het beveiligingssysteem te garanderen, is het noodzakelijk om meerdere afzonderlijke apparaten te leveren die worden aangesloten na stroomonderbrekersopgericht om bepaalde groepen consumenten te beschermen.
Er kunnen dus twee basisprincipes worden onderscheiden voor het construeren van een beveiligingsschakeling met behulp van aardlekschakelaars.
- Regeling op één niveau. Het impliceert de ontkoppeling van alle verbruikers van het netwerk in het geval van een lekstroom in een van zijn elementen. Dit schema wordt gebruikt in kleine elektrische netwerken met een beperkt aantal verbruikers met een laag stroomverbruik. Het voordeel van deze methode is de mogelijkheid om eenvoudig de waarden van de benodigde elementen te berekenen, evenals het gemak van installatie in het elektrische paneel en onderhoud van deze apparaten. Om het te implementeren, volstaat het om slechts één aardlekschakelaar in het elektrische paneel te plaatsen na de meter en de algemene machine.
- Gelaagd schema. De juiste keuze van elementen van een dergelijk automatisch beveiligingsschema is merkbaar complexer dan in het vorige geval. RCD-parameters voor elke groep verbruikers worden bepaald op basis van hun totale vermogen. Bij het installeren van deze apparaten is het belangrijk erop te letten dat de aansluiting van de neutrale draad wordt gemaakt in de snede van de geleider die naar de beschermde groep consumenten gaat. Als we voor deze doeleinden bijvoorbeeld een gemeenschappelijke nul nemen direct na de teller, dan zal de aardlekschakelaar trippen wanneer er spanning op het netwerk wordt gezet. Anders worden de beveiligingsparameters geselecteerd rekening houdend met de nominale stroom van de stroomonderbrekers, evenals hun locatie in de boomstructuur. Een aardlekschakelaar met een lagere nominale stroom moet na een soortgelijk apparaat met een grotere waarde van deze parameter worden geplaatst.
In principe is het niet zo moeilijk om de vereiste classificatie van beveiligingsapparaten te kiezen. Als u zich aan de bovenstaande regels houdt, kunt u zelfstandig de benodigde parameters berekenen en alle benodigde beschermende automatiseringsapparaten correct installeren.
Bij het aansluiten van draden op de contacten op de RCD-behuizing, is het belangrijk om de fase- en nulklemmen niet te verwarren. Passende aanduidingen zijn op het apparaat zelf gemarkeerd. Wat betreft de installatie van draden, is het beter om er nogmaals voor te zorgen dat er geen fase is op de draad die is aangesloten op het nulcontact van de aardlekschakelaar. Een verbindingsfout kan ertoe leiden dat het apparaat uitvalt nadat er spanning op is gezet.
In de meeste appartementsgebouwen wordt elektrische bedrading weergegeven door slechts twee draden: nul en fase. Het ontwerp voorziet niet in de aanwezigheid van een aardingsdraad in de afscherming van de elektrische energiemeter. Dit zorgt voor tal van problemen bij de aansluiting van moderne huishoudelijke apparaten, die absoluut moeten worden geaard.
Op basis van het basisprincipe van bescherming vermindert een dergelijk RCD-verbindingsschema zijn beschermende eigenschappen echter niet, omdat er in het geval van een lekkage nog steeds een verschil is in de waarde van de stromen in de neutrale en fasedraden (door de manier, de elektrische meter "merkt niet" de lekstroom, die actief wordt gebruikt gewetenloze consumenten voor ongeoorloofde aansluiting van elektrische apparaten). Een ander ding is dat als het lichaam van de elektrische installatie geen contact heeft met de grond, er geen circuit is waardoor de lekstroom zou kunnen vloeien.Er ontstaat een situatie waarin het pad voor de stroom van deze stroom pas wordt gecreëerd nadat een persoon het lichaam van een dergelijk apparaat aanraakt (als het menselijk lichaam zelf contact heeft met de grond).
Het gebruik van differentiële automaten
Om de functies van een aardlekschakelaar en een stroomonderbreker in één apparaat te combineren, kunt u in plaats daarvan plaatsen differentiële machine.
Het werkingsprincipe is hetzelfde als dat van deze apparaten, alleen al hun elementen zijn gecombineerd in één behuizing. Dit gecombineerde apparaat kan reageren op zowel kortsluitstroom als lekstroom. Het onbetwiste voordeel van dergelijke apparatuur is de compactheid en het gemak van installatie in het elektrische meterpaneel. Dit maakt het heel goed mogelijk om met difavtomatov werkzaamheden aan de zelfmontage van het beveiligingscircuit uit te voeren.
Aangezien deze machines echter een complexer intern ontwerp hebben, zal het falen van een van hun elementen een kostbare vervanging van het gehele apparaat met zich meebrengen. Daarom is het raadzaam om stroomonderbrekers te installeren die zijn vervaardigd door betrouwbare fabrikanten van elektrische apparatuur, zoals ABB of Schneider Electric, om het netwerk te beschermen.
Pas na een gedetailleerde studie van de kenmerken van beschermende apparaten en de parameters van consumenten van het elektrische netwerk, evenals een duidelijk begrip van hoe de aardlekschakelaar correct moet worden aangesloten, kunt u er zeker van zijn dat een onvoorbereid persoon in staat zal zijn om onafhankelijk te selecteren en installeer automatische beveiligingsapparaten.
