Apie manekenų elektrinius apsaugos įtaisus: nuolatinės srovės įtaisą (RCD)

Įsivaizduokite taip - jūsų vonios kambaryje yra įmontuota skalbimo mašina. Nepriklausomai nuo gerai žinomo prekės ženklo, bet kurio gamintojo prietaisai gali būti sugadinti, ir, tarkime, atsitinka pats banaliausias dalykas - pažeista maitinimo laido izoliacija, o tinklo korpuse atsiranda tinklo potencialas. Ir tai net nėra gedimas, automobilis ir toliau dirba, tačiau jis jau tampa padidėjusio pavojaus šaltiniu. Galų gale, jei tuo pačiu metu paliesime ir automobilio kėbulą, ir vandens vamzdį, mes uždarysime elektros grandinę per save. Daugeliu atvejų tai bus mirtina.

Siekiant išvengti šių baisių padarinių, jie buvo sugalvoti RCD - nuolatinės srovės grandinės pertraukikliai.

RCD - Tai yra greitaeigis apsauginis jungiklis, reaguojantis į diferencinę srovę laidininkuose, tiekiančiuose elektrą į saugomą elektros instaliaciją - toks yra „oficialus“ apibrėžimas. Labiau suprantama kalba, prietaisas atjungs vartotoją nuo elektros tinklo, jei įvyks srovės nutekėjimas į PE (žemės) laidininką.

Apsvarstykime RCD veikimo principą. Siekiant didesnio aiškumo, paveikslėlyje parodyta jo „vidinė“ grandinės schema:

Pagrindinis RCD mazgas yra diferencialinės srovės transformatorius. Kitais būdais jis vadinamas nulinės sekos srovės transformatoriumi. Kad mums būtų lengviau ir nesusipainioti, vadinkime šį įrenginį tiesiog dabartiniu transformatoriumi.

Kaip matyti iš paveikslo, šiuo atveju jis turi tris apvijas. Pirminės ir antrinės apvijos yra atitinkamai įtrauktos į fazinius ir neutralius laidus, o trečioji apvija yra sujungta su pradiniu elementu, kuris atliekamas jautrioms relėms ar elektroniniams komponentams.

Atsižvelgiant į taiatskirti elektromechaninius ir elektroninius RCD.  

Paleidimo įrenginys yra sujungtas su vykdomuoju valdymo įtaisu, kurį sudaro galios kontaktų grupė su pavaros mechanizmu. Bandymo mygtukas naudojamas patikrinti ir stebėti RCD būklę. Dabar įsivaizduokite, kad apkrova yra prijungta prie mūsų grandinės išėjimo. Natūralu, kad grandinėje iš karto pasirodys srovė, kuri tekės per I ir II apvijas. Norėdami toliau apsvarstyti RCD veikimo principą, pereisime prie labiau vizualios schemos:

Įprastu režimu, nesant nuotėkio srovės, grandinėje išilgai laidininkų, einančių per srovės transformatoriaus magnetinės grandinės langą darbinė srovė apkrova. Būtent šie laidininkai sudaro pirminės ir antrinės srovės transformatoriaus apvijas, sujungtas prieš laikrodžio rodyklę. Šios srovės bus vienodos pagal dydį ir priešingos krypčiai: I1 = I2. Srovės transformatoriaus magnetinėje šerdyje jie indukuojami lygūs, bet nukreipti į priešingą magnetinį srautą F1 ir F2. Pasirodo, kad gaunamas magnetinis srautas yra lygus nuliui, srovė trečiojoje (vykdomojoje) diferencialinio transformatoriaus apvijoje taip pat yra lygi nuliui, o 2 startinis elementas yra tokioje būsenoje ramybėje, o RCD veikia įprastu režimu.

Kai asmuo liečiasi su atviromis laidžiomis dalimis arba prie elektros prietaiso, kuriam esant srovės transformatoriaus fazinei (pirminiai) apvijai, izoliacija nutrūko, be apkrovos srovės I1, teka papildoma srovė - nuotėkio srovė (IΔ yra nurodytas diagramoje), kuris skirtas srovės transformatoriui diferencialas (diferencialas: I1-I2 = IΔ).

Pasirodo, kad mūsų srovės yra nevienodos, todėl nevienodi ir magnetiniai srautai, kurie nebeatšaukia vienas kito. Dėl šios priežasties trečiojoje apvijoje atsiranda srovė.Jei ši srovė viršija nustatytą vertę, įjungiamas pradinis elementas, veikia 3 pavarą.

Pavara, susidedanti iš spyruoklinės pavaros, gaiduko mechanizmo ir galios kontaktų grupės, atidaro elektros grandinę, dėl kurios įrenginys yra atjungtas nuo tinklo. Periodiniam RCD tinkamumo (veikimo) stebėjimui yra numatytas bandymo mygtukas 4. Jis yra nuosekliai sujungtas su rezistoriumi. Rezistoriaus vertė parenkama tokiu būdu, kad diferencinė srovė būtų lygi RCD reiso likutinės srovės vardinei srovei (apie RCD parametrus kalbėsime vėliau). Jei RCD suveikia paspaudus šį mygtuką, tada jis veikia tinkamai. Paprastai šis mygtukas žymimas „TEST“.

Trifaziai liekamosios srovės grandinės pertraukikliai dirbti maždaug tuo pačiu principu kaip ir vienfaziai. Trifaziuose RCD per pagrindinį langą praeina keturi laidai - trifaziai ir nulis. Grandinės schema paprasčiausias trifazis RCD parodytas paveikslėlyje:

Trifazis RCD apima grandinės pertraukiklį 1, kurį valdo elementas 2, kuris gauna suveikimo signalą iš srovės transformatoriaus 4 antrinės apvijos 3, pro kurio langą eina neutralus darbinis laidas N ir faziniai laidai L1, L2 ir L3 (5).

Jei apkrova lygi nuliniame ir faziniame (arba trifaziuose) laiduose, jų geometrinė suma yra lygi nuliui (vienfazio RCD fazių laido srovė teka viena kryptimi, o neutralaus laido srovė teka tiksliai ta pačia verte priešinga kryptimi). Todėl srovės transformatoriaus antrinėje apvijoje nėra srovės.

Esant srovės nuotėkiui į įžemintą maitinimo imtuvo korpusą, taip pat kai ant žemės ar ant laidžios grindų stovintis asmuo netyčia paliečia elektros tinklo fazinį laidą, bus pažeista srovių lygybė pirminės srovės transformatoriaus apvijoje, nes nuotėkio srovė praeis išilgai fazės laido, be apkrovos srovės, o jo antrinėje apvijoje atsiras srovė - kaip ir aukščiau aprašytame vienfazio RCD veikimo aprašyme. Transformatoriaus antrinėje apvijoje tekanti srovė veikia valdymo elementą 2, kuris per jungiklį 1 atjungia vartotoją nuo elektros tinklo. Trifazio RCD išvaizda parodyta paveikslėlyje:

Apsvarstykime praktines RCD įtraukimo į skirstomuosius skydus schemas.
RCD perjungimo grandinė vienfazis įėjimas. Čia mes pritaikome perjungimo grandinę su atskira nulio (N) ir žemės (PE) magistralėmis. Kaip matote paveikslėlyje, RCD (5) yra sumontuotas po įvesties grandinės pertraukiklio, o po jo - siekiant apsaugoti ir perjungti atskiras kilpas, yra įdiegti jungikliai. Žvelgdamas į priekį noriu atkreipti dėmesį, kad automatinis-RCD ryšys yra privalomas, nes RCD neužtikrina srovės apsaugos - tiek šiluminio, tiek trumpojo jungimo. Vietoj šio „automatinio“ RCD „derinio“ galite naudoti vieną universalų įrenginį. Tačiau daugiau apie tai vėliau.

RCD grandinė su trifaziu įėjimu. Priešingai nei ankstesnėje schemoje, apsauga teikiama ir vienfaziams, ir trifaziams vartotojams. Be to, naudojamas nulinių ir „žemės“ padangų (PEN) sąnaudų derinys. Elektros matavimo įtaisas - elektros skaitiklis - yra prijungtas tarp įvesties automatinio įtaiso ir RCD. Kaip prisimenate iš matavimo schemų apžvalgos, visi perjungimo įtaisai, sumontuoti prieš matavimo prietaisą, turi būti užplombuoti energiją tiekiančia organizacija. Taigi atidarymo jungtuvo konstrukcija turėtų tai leisti.

Prieš tai kalbėjome tik apie elektromechaninius RCD. Bet jei prisimeni, minėjau, kad kartais yra ir elektroninių prietaisų. Iš esmės elektroninis RCD yra sukonstruotas taip pat, kaip elektromechaninis.

Vietoj jautraus magnetoelektrinio elemento naudojamas palyginimo įtaisas (pavyzdžiui, labiausiai paplitęs pavyzdys yra lygintuvas).Tokiai grandinei jums reikia savo įmontuoto maitinimo šaltinio - galų gale, jūs turite su kažkuo maitinti elektroninę grandinę.

Skirtingoji srovė yra labai maža, todėl ją reikia sustiprinti ir paversti įtampa, kuri tiekiama į palyginimo įtaisas - komparatorius. Visa tai, žinoma, sumažina bendrą prietaiso patikimumą, palyginti su elektromechaniniu, čia tik yra atvejis - kuo paprastesnis, tuo geriau. Ir jei sąžiningai, aš niekur nesu susidūręs su sertifikuotais elektroniniais RCD. Todėl negaliu pasakyti apie juos nieko gero ar blogo. Todėl palikime elektroninį UZO nuošalyje ir apsigyvensime viename pagrindinių punktų svarstant elektromechaninius apsauginius išjungimo įtaisus - jų parametrus:

RCD turi šiuos pagrindinius parametrus:

tinklo tipas - vienfazis (trijų laidų) arba trifazis (penkių laidų)

vardinė įtampa -220/230 - 380/400 V

vardinė apkrovos srovė - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A

nominalioji diferencinė srovė - 10, 30, 100, 300 mA

diferencinės srovės tipas - kintamoji (kintamoji sinusoidinė srovė, staiga arba lėtai didėjanti), A (kaip kintamoji, papildomai ištaisyta virpėjimo srovė), B (kintama ir pastovi), S (atidėtas atsako laikas, selektyvus), G (kaip selektyvus, tik atidėjimo laikas trumpesnis).

Noriu atkreipti dėmesį į vieną svarbų dalyką, susijusį su RCD parametrais. Daugelį klaidina vardinė apkrovos srovė, esanti ant prietaiso korpuso, ir ji naudojama tam pačiam parametrui kaip ir grandinės pertraukiklyje. Tačiau šis RCD parametras apibūdina tik jo „pralaidumo srovės pajėgumą“, galbūt ši išraiška nėra visai teisinga, tačiau aš jį įvedžiau, kad būtų prieinama sąvoka „RCD vardinė apkrovos srovė“.

UZO apkrovos srovė negali būti apribota, todėl reikia ją apsaugoti nuo srovės perkrovų ir trumpojo jungimo srovių, kuriuos turi grandinės pertraukikliai, kurie apsaugo nuo srovės perkrovos ir trumpojo jungimo srovių. RCD apkrovos srovę reikia pasirinkti taip, kad ji būtų vienu žingsniu (vardinės srovės diapazonas) didesnė už saugomos linijos grandinės pertraukiklio vardinę srovę. Tai yra, jei yra apkrova, apsaugota grandinės pertraukikliu, kai srovė yra 16 amperų, ​​tada RCD turėtų būti pasirinktas esant 25 amperų apkrovos srovei.

Tai kelia logišką klausimą - kodėl nejungti grandinės pertraukiklio ir RCD vienu atveju, ypač kai RCD naudojamas apsaugoti tik vieną galios kilpą? Iš tiesų, šiuo atveju jie vis dar dirba „kartu“. Šis punktas buvo šiek tiek paliestas ankstesniame straipsnyje. Na, klausimas yra gana logiškas ir tokie įrenginiai, be abejo, egzistuoja. Jie vadinami diferenciniais grandinės pertraukikliais arba tiesiog diffavtomatais.

Paveiksle jūs tiesiog matote tokį įrenginį. Tai yra trifazis diferencinis grandinės pertraukiklis. Kaip ir trifaziame RCD, jis turi keturis spaustukus - fazinį ir nulinį bei TEST mygtuką. Jei ji remiasi savo vidine struktūra, tada sunku pasakyti ką nors naujo. Tai yra jungiklis ir RCD viename butelyje.

Mašinų kaina yra gana didelė. Pavyzdžiui, žinomų užsienio gamintojų trifaziai modeliai kainuoja apie 100 eurų. Santykinai brangus malonumas. Tačiau krūva „AB + RCD“ turės apytiksliai palyginamas išlaidas, o vietoj keturių standartinių 17,5 mm modulių ant DIN bėgelio (su trifaziu variantu) prireiks aštuonių. Taigi kai kuriais atvejais diffavomatai vis dar yra priimtinesni, ypač jei paskirstymo skydelyje yra laisvos vietos problema.

Kaip patikrinti RCD ar diferencialo automatą? Jau minėjome mygtuką TESTAS. Tačiau toks patikrinimas yra labai paviršutiniškas ir ne visada atspindi tikrąją daiktų esmę. Todėl objektyviam patikrinimui naudojamos bandymo grandinės arba specializuoti įtaisai.

Michailas Tikhončukas