Thiết bị dòng điện dư (RCD) được thiết kế để mở mạng điện trong trường hợp có dòng điện rò rỉ. Các dòng điện này (chúng còn được gọi là vi sai) xuất hiện chủ yếu do sự vi phạm cách điện của các phần tử của mạng điện. Vì chúng chỉ chạy qua dây pha và giá trị của chúng có thể khá nhỏ (điện trở cách điện không nhất thiết ngay lập tức trở thành 0, đặc biệt nếu điều này xảy ra do sự lão hóa của nó), thì trong trường hợp này, bảo vệ dòng điện được lắp đặt trong hệ thống không hoạt động. Việc lắp đặt RCD giúp bảo vệ người dùng khỏi khả năng bị điện giật do vi phạm cách điện của các thiết bị điện.
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc hoạt động của RCD dựa trên việc sử dụng một máy biến áp dụng cụ, có hai cuộn dây được ghép cảm ứng. Một trong số chúng được mắc nối tiếp với số không, và dây còn lại vào dây pha. Trong điều kiện làm việc bình thường của mạng điện, từ thông do các dòng điện này gây ra được bù trừ lẫn nhau, vì các giá trị của chúng bằng nhau.
Trong trường hợp có dòng điện rò, từ thông do dòng điện của dây pha tạo ra vượt quá giá trị của từ thông trong dây trung tính. Kết quả là, một lệnh được đưa ra để vận hành rơ le, làm mở mạch điện.
Khi thiết kế và lắp đặt bảo vệ tự động, cần tính đến các tính năng của mạng điện của cơ sở. Nếu cần kết nối RCD trong căn hộ, thì theo quy định, nó được lắp trên bảng đầu vào gần đồng hồ đo điện.
Để đấu nối RCD đúng cách, cần hiểu rõ đặc điểm thiết kế và nguyên lý hoạt động của các thiết bị này.
Có hai loại RCD theo nguyên lý hoạt động:
- cơ điện;
- điện tử.
Đối với hoạt động của thiết bị đầu tiên, không cần cung cấp điện áp cho các mạch điều khiển của thiết bị này, nói cách khác, chất lượng hoạt động của các thiết bị đó không phụ thuộc vào sự hiện diện của điện áp trong mạng. Điều này làm tăng đáng kể độ tin cậy của chúng so với các mô hình điện tử. Một ví dụ về RCD điện tử là ABB RCD F202 AC-80 / 0.03 và RCD cơ điện là ABB FH202 AC-40 / 0.03.
Ngoài ra, tùy thuộc vào số lượng pha của mạng mà thiết bị này phải được lắp đặt, nó có thể được chế tạo theo phiên bản hai cực (ví dụ, ABB FH202 2P) hoặc bốn cực (ABB FH204 4P). Sơ đồ kết nối RCD phổ biến nhất hiện nay là lắp đặt thiết bị hai cực trong mạng một pha. Đổi lại, RCD bốn cực có thể được sử dụng trong mạng ba pha với trung tính được nối đất cách ly hoặc nối đất kiên cố, cũng như trong mạng một pha.
Sơ đồ kết nối RCD chung
Để trả lời câu hỏi làm thế nào để kết nối RCD đúng cách, bạn nên đọc kỹ các sơ đồ kết nối phổ biến nhất cho các thiết bị này.
Hiểu các quy tắc chung để lắp đặt tự động hóa bảo vệ và các tiêu chí lựa chọn các thông số của nó sẽ giúp bạn chọn và lắp đặt chính xác RCD với các thông số cần thiết trong bảng điện.
Để đảm bảo RCD hoạt động đáng tin cậy, nó phải được kết nối với mạng điện sau công tơ thông qua cầu dao. Yêu cầu này được giải thích là do trong trường hợp dòng điện xung kích ngắn mạch, RCD không đảm bảo hoạt động kịp thời của các tiếp điểm đứt của nó. Do đó, kết quả của các tình huống khẩn cấp như vậy có thể không chỉ là sự cố của RCD, mà còn có thể phá hủy các phần tử của mạng điện hoặc thậm chí là hỏa hoạn.Khi chọn bộ ngắt mạch, cần lưu ý rằng giá trị của dòng điện danh định của nó không được cao hơn dòng điện danh định của RCD.
Kết nối của RCD có thể được thực hiện theo một sơ đồ được thiết kế sao cho đảm bảo phản ứng của nó đối với dòng điện rò chạy trong bất kỳ phần tử nào của mạng điện được bảo vệ. Để làm điều này, một thiết bị như vậy được kết nối ngay sau đồng hồ đo và bộ ngắt mạch chung trên bảng đầu vào. Do đó, bảo vệ đồng thời tất cả người tiêu dùng nhận điện qua máy này. Tuy nhiên, phương pháp cài đặt này có một nhược điểm đáng kể - nó không đảm bảo tính chọn lọc của bảo vệ tự động, đó là khả năng chỉ tắt các phần tử mạng đã phát sinh các tình huống khẩn cấp.
Để đảm bảo tính chọn lọc cần thiết của hệ thống bảo vệ, cần phải cung cấp một số thiết bị riêng biệt được kết nối sau bộ ngắt mạchđược thành lập để bảo vệ một số nhóm người tiêu dùng nhất định.
Do đó, có thể phân biệt hai nguyên tắc cơ bản để xây dựng mạch bảo vệ sử dụng RCD.
- Đề án một cấp. Nó ngụ ý ngắt kết nối của tất cả người tiêu dùng khỏi mạng trong trường hợp có dòng điện rò rỉ trong bất kỳ phần tử nào của nó. Sơ đồ này được sử dụng trong các mạng điện nhỏ với số lượng hạn chế của các hộ tiêu thụ điện năng thấp. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng tính toán đơn giản các giá trị của các yếu tố cần thiết, cũng như dễ dàng lắp đặt vào bảng điện và bảo trì các thiết bị này. Để thực hiện nó, chỉ cần đặt một RCD trong bảng điện sau công tơ và máy điện chung là đủ.
- Lược đồ phân lớp. Việc lựa chọn chính xác các phần tử của sơ đồ bảo vệ tự động như vậy sẽ phức tạp hơn nhiều so với trường hợp trước. Thông số RCD cho từng nhóm người tiêu dùng được xác định dựa trên tổng công suất của họ. Khi lắp đặt các thiết bị này, điều quan trọng là phải chú ý đến thực tế là kết nối của dây trung tính được thực hiện trong vết cắt của dây dẫn đi đến nhóm người tiêu dùng được bảo vệ. Nếu chúng ta sử dụng cho những mục đích này, ví dụ, một số 0 chung ngay sau bộ đếm, thì RCD sẽ ngắt khi điện áp được đặt vào mạng. Nếu không, các thông số bảo vệ được chọn có tính đến dòng điện danh định của bộ ngắt mạch, cũng như vị trí của chúng trong cấu trúc cây. RCD có dòng điện danh định thấp hơn phải được đặt sau thiết bị tương tự có giá trị lớn hơn của thông số này.
Về nguyên tắc, không quá khó để chọn định mức yêu cầu của các thiết bị bảo vệ. Việc tuân thủ các quy tắc trên sẽ giúp bạn tính toán độc lập các thông số cần thiết, cũng như lắp đặt chính xác tất cả các thiết bị tự động hóa bảo vệ cần thiết.
Khi kết nối dây với các tiếp điểm nằm trên vỏ RCD, điều quan trọng là không được nhầm lẫn giữa đầu pha và đầu cuối trung tính. Các chỉ định phù hợp được đánh dấu trên chính thiết bị. Đối với việc lắp đặt dây dẫn, tốt hơn là một lần nữa đảm bảo rằng không có pha nào trên dây được kết nối với tiếp điểm 0 của RCD. Lỗi kết nối có thể khiến thiết bị bị lỗi sau khi đặt điện áp vào thiết bị.
Trong hầu hết các tòa nhà chung cư, hệ thống dây điện chỉ được thể hiện bằng hai dây: dây không và dây pha. Thiết kế của nó không cung cấp sự hiện diện của dây nối đất trong tấm chắn của đồng hồ đo năng lượng điện. Điều này gây ra vô số khó khăn với việc kết nối các thiết bị gia dụng hiện đại, vốn phải được nối đất mà không hỏng hóc.
Tuy nhiên, dựa trên nguyên tắc cơ bản của bảo vệ, sơ đồ kết nối RCD như vậy không làm giảm chất lượng bảo vệ của nó, vì trong trường hợp rò rỉ, vẫn có sự khác biệt về giá trị của dòng điện trong dây trung tính và dây pha (bởi cách, đồng hồ đo điện “không thông báo” dòng điện rò, tức là người tiêu dùng đã chủ động sử dụng vô lương tâm để đấu nối trái phép các thiết bị điện). Một điều nữa là nếu thân của thiết bị điện không tiếp xúc với đất, thì không có mạch điện nào có thể chạy qua.Một tình huống phát sinh trong đó đường dẫn của dòng điện này chỉ được tạo ra sau khi một người chạm vào cơ thể của thiết bị đó (nếu cơ thể con người tiếp xúc với mặt đất).
Việc sử dụng ô tô tự động vi sai
Để kết hợp các chức năng của RCD và bộ ngắt mạch trong một thiết bị, bạn có thể đặt thay thế chúng máy vi sai.
Nguyên tắc hoạt động của nó cũng giống như của các thiết bị này, chỉ khác là tất cả các yếu tố của chúng được kết hợp trong một vỏ. Thiết bị kết hợp này có thể đáp ứng cả dòng điện ngắn mạch và dòng điện rò rỉ. Ưu điểm chắc chắn của thiết bị này là tính nhỏ gọn và dễ lắp đặt trong bảng đồng hồ đo điện. Điều này giúp bạn hoàn toàn có thể thực hiện công việc tự lắp ráp mạch bảo vệ bằng difavtomatov.
Tuy nhiên, vì những chiếc máy này có thiết kế bên trong phức tạp hơn, nên việc hỏng hóc bất kỳ bộ phận nào của chúng sẽ dẫn đến việc thay thế toàn bộ thiết bị rất tốn kém. Do đó, nên lắp đặt các cầu dao được sản xuất bởi các nhà sản xuất thiết bị điện đáng tin cậy, chẳng hạn như ABB hoặc Schneider Electric, để bảo vệ mạng.
Chỉ sau khi nghiên cứu chi tiết về đặc điểm của các thiết bị bảo vệ và các thông số của người tiêu dùng mạng điện, cũng như hiểu rõ về cách kết nối RCD đúng cách, bạn có thể chắc chắn rằng một người chưa được chuẩn bị sẽ có thể lựa chọn độc lập và lắp đặt các thiết bị bảo vệ tự động.
