Selektīvā RCD: ierīce, mērķis, pielietojuma apjoms + diagramma un savienojuma nianses

Starp dažādām aizsardzības ierīcēm ir selektīvs RCD, ko eksperti atzīmē kā praktisku un optimālu iespēju aizsardzības organizēšanai. Kā šāda veida ierīces izceļas no citām saistītās grupās?

Kādas īpašības piemīt selektīvai ierīcei un cik augsta ir tās jutība? Mēģināsim to izdomāt ar īsu pārskatu šajā virzienā.

Mērķis un darbības princips

Releju ierīces elektriskajiem tīkliem, kas paredzētas, lai nodrošinātu aizsardzību no tieša kontakta bīstamās zonās, kā arī aprīkojuma aizsardzību, ir attēlotas ar dažādiem dizains.

Selektīvās ierīces īpašības

Selektīvās ierīces atšķirīga iezīme ir laika aizkaves funkcijas klātbūtne ķēdē, lai izslēgtu ķēdi, kas darbina slodzi.

Parasti šis parametrs pārsniedz 40 ms - tas nozīmē, ka selektīvās ierīces nav paredzētas aizsardzībai pret bojājumiem tiešā saskarē.

Selektīvs RCD
Aizsardzībai elektrisko tīklu darbības laikā izmantoto ierīču klāsts nodrošina plašu izvēli. Gandrīz visu veidu RCD var izmantot vienfāzes vai trīsfāžu tīklos

Arī starp selektīvo ierīču īpašībām jāatzīmē to labā stabilitāte, reaģējot uz strāvas un sprieguma pārspriegumiem. Pateicoties šim īpašumam, gandrīz pilnībā tiek novērsts viltus trauksmju un attiecīgi ķēdes izslēgšanas risks.Kāda ir automātisko slēdžu selektivitāte, ir detalizēti aprakstīts šo materiālu.

Parasti praksē tiek izmantotas ierīces, kuru nominālā strāva ir diapazonā no 25-100 A. Šajā gadījumā diferenciālās noplūdes strāvas vērtība ir diapazonā no 0,1-0,3 A.

Tiek ražotas ierīces divu un četru polu versijas. Katrs veids tiek aktīvi izmantots kā daļa no sazarotām kaskādes shēmām.

S tipa RCD darbības princips un dizains

Selektīvo ierīču atšķirīgās iezīmes attiecas tikai uz iepriekš norādītajām.

Visā atlikušajā dizaina funkcionalitātē praktiski nav būtisku atšķirību starp selektīvām ierīcēm un vispārējas nozīmes ierīcēm.

RCD darbības princips
Moduļu darbības principa vienīgais mērķis ir novērst iespējamās strāvas noplūdes, kas rada potenciālus draudus dažādu elektroiekārtu lietotājiem. Selektīva tipa RCD darbojas arī, lai novērstu aprīkojuma bojājumus.

Darbības princips attiecīgi paliek standarts - piemērojams visām RCD grupas aizsargierīcēm:

  1. Dizainā ir diferenciālais transformators.
  2. Pateicoties transformatoram, tiek veikts vadības strāvu salīdzinājums.
  3. Atšķirība tiek pārsūtīta uz sensoru.
  4. Ja starpība pārsniedz iestatīto vadības parametru, notiek izslēgšana.

Tas ir viss darbības princips vispārīgi. Tomēr ir vērts atzīmēt arī tādu funkciju kā ierīču atkarība no barošanas avota.

Praksē tiek izmantotas divas selektīvā tipa RCD (un arī vispārīgās) dizaina iespējas. Viena no iespējām ietver ārēju barošanas avotu, bet otra to pilnībā izslēdz.

Selektīvs RCD ķēdē
Četru polu modulis integrēts vienfāzes sprieguma tīklā.Pārslēgšana tiek veikta, pamatojoties uz tradicionālu risinājumu, kad tiek izmantota ievades iekārta, elektroenerģijas skaitītājs un pēc tam selektīvs RCD

Ir skaidrs, ka aizsargierīču konstrukcijas, kurās neizmanto ārēju strāvas ķēdi, šķiet uzticamākas nekā tās, kurām darbības efektivitātei nepieciešams enerģijas avots.

Tā kā diferenciālais transformators faktiski ir dominējošais dizaina elements, šai RCD ķēdes daļai tiek izvirzītas īpašas prasības.

DT magnētiskajam kodolam jābūt ar stingru lineāro magnetizācijas raksturlielumu.

Magnētiskā kodola RCD
Apmēram šādi procesi notiek selektīvā tipa RCD magnētiskajā kodolā un strāvu plūsma caur esošajiem darba tinumiem. Mainot katras līnijas strāvas indikatorus, tiek kontrolēts noplūdes koeficients

Magnētiskā serdeņa temperatūras īpašībām jānodrošina kvalitatīva darbība plašā temperatūras diapazonā. Tāpēc šī elementa ražošanai tiek izmantots īpašs materiāls - amorfs dzelzs vai tamlīdzīgi.

Citas selektīvās RCD ierīces konstrukcijas daļas ir jutīgi magnetoelektriskie releji - tiešas darbības elementi, ko bieži sauc par sliekšņa elementiem.

Dažos dizainos relejus aizstāj ar elektroniku, taču princips paliek nemainīgs.

Normāli un avārijas režīmi

Darbinot S veida RCD, līdz tiek konstatēta noplūdes strāvas (diferenciālās strāvas) klātbūtne, vadītāji, kas veido elektrisko ķēdi serdeņa magnētiskajā laukā, iziet līdzvērtīgas nominālās slodzes strāvas.

Selektīva RCD ķēde
Diagramma, kas skaidri parāda selektīvā tipa moduļa iekšējos procesus, darbinot ierīci darbības režīmā.Nepieciešamais jutības līmenis tiek nodrošināts, iestatot to atbilstoši nogriešanas strāvai

Šīs vienāda lieluma strāvas izraisa daudzvirzienu darbības magnētiskos laukus kodolā.

To kopējā plūsma izrādās nulle, kas izskaidro strāvas trūkumu dīzeļa ģeneratora sekundārajā tinumā. Tā nulles strāva neietekmē nogriešanas sensora elementu. RCD paliek ieslēgts.

Pretējā gadījumā, kad aprakstītā ķēde tiek traucēta, tiek traucēts arī strāvu līdzsvars. Tā rezultātā DT sekundārajā tinumā tiek ģenerēta noteikta lieluma strāva.

Tiklīdz šī vērtība pārsniedz selektīvās aizsargierīces sprūda elementa sliekšņa vērtību, tā sāks darboties. Kas aktivizēs izpildes bloķēšanas sistēmu - nogriežot slodzes strāvas ķēdes. RCD izslēgsies un pārtrauks slodzes ķēdi.

Tradicionālās ierīces pielietošanas jomas

Kā minēts iepriekš, šī aizsargierīču modifikācija netiek izmantota aizsardzībai pret tiešu kontaktu.

Visbiežāk ierīces tiek izmantotas kā bloķētāji iespējamā aizdegšanās gadījumā elektroinstalācijā vai sistēmas mehānismos.

Sadzīves tehnikas aizsardzība
Tieša saskare ar aprīkojumu, īpaši sadzīves tehniku, ir izplatīta parādība. Tomēr strāvas noplūdes gadījumā šāds kontakts ir pilns ar nopietnām sekām. S-veida RCD neaizsargās no tieša kontakta noplūdes apstākļos, taču tam ir arī cita veida ierīces

Šie paši RCD tiek izmantoti kā aizsarglīdzekļi pret īssavienojumiem vērtīgu dārgu instalāciju/ierīču/iekārtu barošanas ķēdēs vai svarīgu tehnoloģisko sistēmu barošanas ķēdēs.

Izstrādājot sarežģītas kaskādes elektriskās ķēdes, ir ierasta prakse ieviest selektīvas ierīces, kur katra atzara ietver dažāda veida slodzi ar atšķirīgu strāvu.

Daudzpakāpju elektroinstalācija ar RCD
Kaskādes shēmas risinājums elektrotīkla vadiem, izmantojot selektīvā tipa aizsardzības moduļus. Viena no izplatītākajām iespējām dzīvojamo ēku elektrifikācijai

Ar šo elektroenerģijas atzarošanas sistēmas konfigurāciju, izmantojot selektīvās ierīces, tiek nodrošināta uzticama aizsardzība atsevišķās zonās.

Un arī katrs atsevišķais RCD avārijas gadījumā nodrošina iespēju ātri noteikt defektu.

Selektīvas atslēgšanas RCD pieslēguma shēmas

Faktiski ķēdes risinājumiem šajā gadījumā teorētiski nav nekādu pazīmju, kas tos atšķirtu no ķēžu uzbūves ar cita veida ierīcēm grupā.

Cits jautājums ir, kādā secībā jāiekļauj, teiksim, selektīvais nogriešana un tiešā pieskāriena nogriešana?

RCD tiešam kontaktam
Tipisks ierīces dizains, kas nodrošina strāvas padeves bloķēšanu strāvas noplūdes un tieša kontakta gadījumā. Izslēgšanas strāvas iestatījums parasti ir vismaz 30 mA

Ja mēs uzskatām selektīvās izslēgšanas ierīci vienā versijā, tad šajā gadījumā tas ir vienkāršākās ķēdes elements un ir uzstādīts kā standarts:

  1. Vispirms tiek uzstādīts ķēdes pārtraucējs.
  2. Tālāk nāk S tipa RCD.
  3. Pēc tam kravas ķēde.

Tikmēr aizsardzība tiek izmantota dažādos elektrisko tīklu izmantošanas veidos.

Piemēram, ir jānodrošina augsta trīsfāzu elektromotora darbības uzticamība. Kā šajā gadījumā organizēt aizsardzību, izmantojot selektīvā tipa RCD?

Četru polu RCD
Vēl viena dizaina iespēja ir četru polu ierīce, kas ir ērtāka elektroinstalācijas konfigurācijas iespēju ziņā. Ar šo moduli ir vieglāk manipulēt ar zemējuma kopnes vadu

Šeit ir piemērota četru polu ierīce, ar kuras palīdzību jūs varat organizēt aizsardzības ķēdi pret īssavienojuma (īssavienojuma) tinumiem.

Savienojums tiek veikts arī caur starpposma RCD ieliktni. Tas ir, mašīna ieslēdzas vispirms, otrais numurs ir selektīva aizsardzība, trešais ir elektromotors.

4. shēma
Shēmas projektēšanas iespēja ar elektromotoru. Vienkāršs un diezgan efektīvs risinājums, lai aizsargātu motoru no iespējamiem fāzes īssavienojumiem vai īssavienojumiem rāmī

Vienfāzes ķēdi standarta vajadzībām, piemēram, apgaismojumam un barošanai, var izveidot pavisam vienkārši, izmantojot divu polu ierīci un vairākus automātiskie slēdži.

Vienfāzes kanāli tiek novadīti katrā atsevišķā telpā automātiskie slēdži, kurus darbina fāze, kas nāk no aizsargierīces.

Tas, varētu teikt, ir klasisks ķēdes risinājums, ko vairumā gadījumu izmanto pašvaldības māju īpašnieki, māju un kotedžu īpašnieki.

3. shēma
Klasiskā shēmas versija ar vienu strāvas aizsargierīci vairāku elektrisko ķēžu pieslēgšanai. Izplatīts risinājums vecās mājās, kur māla stieņa izmantošana nebija paredzēta

Mūsdienu mājokļu projekti ietver ķēžu organizēšanu ar obligātu zemējuma kopnes klātbūtni. Tāpēc šādiem risinājumiem ir raksturīgas nelielas izmaiņas/papildinājumi elektroinstalācijas shēmā.

Jo īpaši zemējuma vadītājs (PE), kas ir tāda pati neatņemama sastāvdaļa kā nulles kopne, kļūst par elektroinstalācijas papildu elementu.

2. shēma
Alternatīvs shēmas risinājums ar tādu pašu vadu nozaru variāciju un vienām un tām pašām ierīcēm.Tikai šajā opcijā jau tiek izmantota zemējuma kopne. Šis piemērs šķiet efektīvāks aizsardzības ziņā

Dzīvokļos, mājās un kotedžās selektīvās aizsardzības ierīces ir obligāts dzīvokļa elektrības paneļa papildinājums, kad iedzīvotāji lieto sadzīves tehniku:

  • veļas mašīna;
  • trauku mazgājamā mašīna;
  • jaudīga elektriskā plīts (plīts).

Turklāt šāda veida ierīce (selektīva) parasti darbojas kā otrais aizsardzības posms, savukārt pirmajā posmā tiešai tiešai saskarei ir RCD atslēgumi.

Tas ir, ir ierīču grupas savienojums, un tas ir patiešām efektīvs risinājums mājsaimniecības elektrisko tīklu darbības drošības ziņā.

S tipa moduļu savienošanas nianses

Faktiski nianses ir tādas pašas kā tās, kas pavada standarta aizsargierīču pievienošanas procesu.

Katras ierīces spailēm ir noteikts mērķis (fāze, neitrāls), un tās ir attiecīgi apzīmētas.

RCD termināla apzīmējums
Aizsardzības ierīces spaiļu bloki un elektrisko līniju savienošanas simboli. Parādīts arī pogas apzīmējums testa darbības veikšanai, lai RCD darbotos pareizi.

Uzstādīšanas laikā ir nepieņemami mainīt spaiļu pozīcijas atbilstoši to mērķim attiecībā pret strāvas ķēdēm.

Ja fāzes vietā pievienojat nulles kopni, pastāv vismaz pašas ierīces atteices risks. Ir ārkārtīgi grūti sajaukt divus punktus, taču praksē tas notiek.

Vēl viena nianse ir moduļa pielāgošana esošajai elektriskajai ķēdei strāvas atslēgšanas ziņā.

Ja dizains neietver pašreizējās regulēšanas iespējas, jums jāizvēlas pareizā ierīce atbilstoši tās tehniskajiem un darbības parametriem.

Visbeidzot, obligāta savienojuma nianse ir ierīces pārbaude slodzes ķēdes strāvas padeves režīmā.

Šī funkcija ir vienkārša un prasa tikai vienu darbību - speciālas pogas aktivizēšanu, kas uz korpusa/dokumentācijā ir apzīmēta kā “Tests”.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pieejams un saprotams video skaidrojums par aizsargierīces selektivitāti:

Video demonstrē ierīču grupas ieslēgšanas praksi un reālo ierīču darbību ārkārtas situācijās:

Bieži vien jūs varat atrast argumentus par RCD pieslēgšanas vieglumu privātmājas elektrotīklam. Paralēli argumentācijai šo darbu bieži ieteicams veikt ar savām rokām. Motīvs ir labi zināms – glābšana. Tomēr taupība uz savu drošību nav labākā izvēle. Tāpēc šādas darbības selektīvās aizsardzības ierīces uzstādīšanai vienmēr jāveic profesionālam elektriķim.

Vai jums ir pieredze selektīvo RCD izmantošanā vai savienošanā un vai varat papildināt mūsu materiālu ar interesantu informāciju par raksta tēmu? Lūdzu, rakstiet savus komentārus un uzdodiet jautājumus zemāk esošajā blokā.

Apmeklētāju komentāri
  1. Andrejs Voroncovs

    Kā es saprotu no teksta, RCD ir papildu aizsardzība. Nav īsti skaidrs, kādas priekšrocības sniedz šīs ierīces izmantošana, izņemot elektriskās ķēdes sarežģītības un izmaksu pieaugumu. Šobrīd kā aizsardzība ir pieejami automātiskie slēdži un zemējums. Ja tie ir labā darba kārtībā, tad pārējais ir no ļaunā. Domāju, ka RCD iegādi un uzstādīšanu padarīs par obligātu visiem.

    • Bogdans

      Andrej Voroncov, es īsti nesapratu jūsu komentāra noskaņojumu.Vai nu tu esi pretrunā pats sev, vai arī gribi teikt, ka visiem uzliks RCD, lai sadārdzinātu elektriskās ķēdes? Nu, pirms rakstīt komentārus, vajadzētu palasīt vairāk par pašu ierīci. Kāda jēga, ja tik tikko saproti, par ko ir runa? Tas nav liels sadārdzinājums tīkliem, taču aizsardzība sasniedz jaunu līmeni.

    • Eksperts
      Amirs Gumarovs
      Eksperts

      Vai jūs uzmanīgi izlasījāt rakstu? Kurā teksta daļā teikts, ka RCD uzstādīšana ir obligāta vai arī to plānots veikt? Kā tā var būt realitāte, ja katrā otrajā dzīvoklī nav pat obligātā zemējuma atbilstošajai sadzīves tehnikai.

      Rakstā ir aprakstīts, kas ir selektīvs RCD, un tā savienojuma nianses, piedāvājot to kā alternatīvu (atslēgas vārdu) pašreizējiem aizsardzības līdzekļiem, kas pašlaik tiek lietoti. Manās mājās selektīvā aizsardzība tiek ieviesta visdārgākajā iekārtā: veļas mašīna, ledusskapis, trauku mazgājamā mašīna un televizors. Dators ir savienots, izmantojot UPS, tāpēc tas uz to neattiecas.

    • Anatolijs

      Es sniegšu piemēru par RCD (diffautomatic devices) lietderību un nepieciešamību. Automātiskie slēdži aizsargā ķēdes posmu no īssavienojuma strāvām un pārslodzes. Zemējums pārnes bīstamu potenciālu no elektriskās ierīces korpusa uz zemi. Taču cilvēks (vai jebkurš dzīvnieks) ir jūtīgs organisms, nemaz nerunājot par to, ka cilvēku un dzīvnieku drošība ir nesalīdzināmi svarīgāka un vērtīgāka par jebkuru “aparatūru”. Tagad piemērs, kāpēc automātiskie slēdži un zemējums neaizstās RCD. Jūsu virtuvē ir elektriskā tējkanna. Jūs uzlikāt karstu pannu un nejauši atspiedāties pret tējkannas stiepli. Temperatūra izkausēja stieples izolāciju un uz pannas korpusa parādījās fāzes spriegums 220 V.Tad kāds pienāca klāt un nejauši ar mitrām rokām vienlaikus satvēra ledusskapja durvis un pannu, bet... Ja ir pārejas pretestība, tad, piemēram, caur cilvēka ķermeni plūdīs strāva 50 mA. Neviena mašīna to “nejutīs”, bet šī strāva nelaidīs vaļā. Neatbrīvošanās ir strāva, kas lielāka par 10-15 mA. Cilvēks gūst elektrotraumu. Un strāva, kas pārsniedz 100 mA, parasti var izraisīt sirdsdarbības apstāšanos. RCD uzreiz izslēgs šo ķēdes sadaļu.

Apkure

Ventilācija

Elektrība