Reststrømsenhet (RCD). Prinsippet for drift av ouzo og tilkobling i henhold til diagrammet til ouzo-reléet

Koble til en RCD (reststrømsenhet) er et generelt akseptert tiltak i verdenspraksis for å øke den elektriske sikkerheten til forbrukere. Antall liv reddet av jordfeilbrytere går inn i millioner, og bruk av jordfeilbrytere i strømforsyningsnettverket til leiligheter og private boligbygg, boligområder og industrianlegg forhindrer milliarder av dollar i skade fra branner og ulykker.

Men Galens regel: "Alt er gift og alt er medisin" er sant ikke bare i medisin. Utad enkel, en RCD, hvis den brukes tankeløst eller uforsiktig, kan ikke bare forhindre noe, men også bli en kilde til problemer. I analogi: noen bygde Kizhi med en øks, noen kan bygge en slags hytte med den, men noen kan ikke engang få en øks i hendene, de vil hugge av noe for seg selv. Så la oss bli kjent med RCD mer detaljert.

Først av alt

Enhver seriøs samtale om elektrisitet vil uunngåelig berøre elektriske sikkerhetsregler, og med god grunn. Elektrisk strøm har ikke synlige tegn på fare; dens effekt på menneskekroppen utvikler seg umiddelbart, og konsekvensene kan være langvarige og alvorlige.

Men i dette tilfellet vil vi ikke snakke om de generelle reglene for elektrisk installasjonsarbeid, som allerede er godt kjent, men om noe annet: RCD-en passer veldig dårlig inn i det gamle sovjetiske TN-C-strømforsyningssystemet, der beskyttelseslederen er kombinert med det nøytrale. Lenge var det uklart om det passet inn i det hele tatt.

Alle utgaver av PUE krever tydelig: installasjon av bryterenheter i beskyttelseslederkretsene er forbudt. Ordlyden og nummereringen av avsnitt endret seg fra utgave til utgave, men essensen er tydelig, som de sier, selv for maraboufuglen. Men hva med anbefalinger for bruk av jordfeilbryter? Er de koblingsenheter, og er samtidig inkludert i gapet til både fase og NULL, som også er en beskyttende leder?

Til slutt, i (PUE-7A; Regler for bygging av elektriske installasjoner (PUE), 7. utgave, med tillegg og endringer, M. 2012), punkt 7.1.80 fortsatt prikket i-ene: «Det er ikke tillatt å bruke jordfeilbrytere som reagere på differensialstrøm, i firetråds trefasekretser (TN-C-system)." Denne innstrammingen ble, i motsetning til tidligere anbefalinger, forårsaket av registrerte tilfeller av elektriske skader NÅR RCD-en ble aktivert.

La oss forklare med et eksempel: Husmoren holdt på med klesvasken, varmeelementet i maskinen slo gjennom på kroppen, som vist på bildet med den gule pilen. Siden 220 V strøm fordeles i hele lengden av varmeelementet, vil det være noe rundt 50 V på kroppen.

Følgende faktor spiller inn her: Den elektriske motstanden til menneskekroppen, som enhver ionisk leder, avhenger av den påførte spenningen. Når den øker, avtar menneskelig motstand, og omvendt. For eksempel gir PTB en absolutt berettiget beregnet verdi på 1000 Ohm (1 kOhm), med svett, dampet hud eller i en tilstand av rus. Men så ved 12 V skal strømmen være 12 mA, og dette er mer enn den ikke-frigjørende (konvulsive) strømmen på 10 mA. Har noen noen gang blitt truffet av 12 V? Til og med helt full i en jacuzzi med sjøvann? Tvert imot, ifølge samme PTB er 12 V en absolutt sikker spenning.

Ved 50-60 V på våt, dampet hud vil strømmen ikke overstige 7-8 mA. Dette er et sterkt, smertefullt slag, men strømmen er mindre enn krampaktig. Du kan trenge behandling for konsekvensene, men det vil ikke gå så langt som gjenoppliving med defibrillering.

La oss nå "forsvare oss" mot RCD, uten å forstå essensen av saken. Kontaktene åpnes ikke umiddelbart, men innen 0,02 s (20 ms), og ikke helt synkront. Med en sannsynlighet på 0,5 vil NULL-kontakten åpne først. Deretter, billedlig talt, vil det potensielle reservoaret til varmeelementet med lysets hastighet (bokstavelig talt) fylles til 220 V langs hele lengden, og på kroppen vil det være 220 V, og en strøm på 220 mA vil passere gjennom kroppen (rød pil i figuren). Mindre enn 20 ms, men 220 mA er mer enn to som øyeblikkelig dreper 100 mA-verdier.

Så er det umulig å installere RCD-er i gamle hus? Det er fortsatt mulig, men nøye, med full forståelse av saken. Du må velge riktig RCD og koble den riktig. Hvordan? Dette vil bli diskutert videre i de aktuelle avsnittene.

RCD - hva og hvordan

RCDer i elektroteknikk dukket opp samtidig med de første kraftledningene i form av relébeskyttelse. Formålet med alle jordfeilbrytere forblir uendret frem til i dag: å slå av strømforsyningen i en nødsituasjon. De aller fleste jordfeilbrytere (og alle husholdnings jordfeilbrytere) bruker lekkasjestrøm som en indikator på en ulykke - når den øker over en gitt grense, utløses jordfeilbryteren og åpner strømforsyningskretsen.

Deretter begynte RCDer å bli brukt for å beskytte individuelle elektriske installasjoner mot sammenbrudd og brann. Foreløpig forble RCD-er "brannsikre", de reagerte på en strøm som forhindret antennelse av en lysbue mellom ledningene, mindre enn 1 A. "Brann" RCD-er produseres og brukes den dag i dag.

Video: hva er en RCD?

UZO-E (kapasitiv)

Med utviklingen av halvlederelektronikk begynte forsøk på å lage husholdnings-RCDer designet for å beskytte folk mot elektrisk støt. De arbeidet etter prinsippet om et kapasitivt relé som reagerer på en reaktiv (kapasitiv) forspenningsstrøm; i dette tilfellet fungerer personen som en antenne. Den velkjente faseindikatoren med neon er bygget etter samme prinsipp.

RCD-E-er har eksepsjonelt høy følsomhet (brøkdeler av µA), kan fås til å fungere nesten umiddelbart og er absolutt likegyldige til jording: et barn som står på et isolerende gulv og når med fingeren til fasen i stikkontakten vil ikke føle noe, men RCD-E vil "lukte" ham og vil slå av spenningen til han fjerner fingeren.

Men RCD-E har en grunnleggende ulempe: i dem er strømmen av lekkasjestrømelektroner (ledningsstrøm) en konsekvens av forekomsten av et elektromagnetisk felt, og ikke dets årsak, derfor er de ekstremt følsomme for interferens. Det er ingen teoretisk mulighet for å "lære" UZO-E å skille en liten skurk som plukket opp en "interessant ting" fra en trikk som glitret på gaten. Derfor brukes RCD-E bare av og til for å beskytte spesialutstyr, og kombinerer dets direkte ansvar med berøringsindikasjon.

UZO-D (differensial)

Ved å "snu" RCD-E "omvendt", var vi i stand til å finne driftsprinsippet til den "smarte" RCD: du må gå direkte fra primærstrømmen av elektroner, og lekkasjen bestemmes av ubalansen (forskjell) av totale strømmer i POWER-lederne. Hvis nøyaktig samme mengde renner bort fra forbrukeren som gikk til ham, er alt i orden. Hvis det er ubalanse, er det en lekkasje et sted, du må slå den av.

Forskjellen på latin er differensia, på engelsk forskjell, og det er derfor slike RCDer ble kalt differensial, RCD-D. I et enfaset nettverk er det nok å sammenligne størrelsene (modulene) av strømmer i fasetråden og nøytralen, og når du kobler en RCD i et trefaset nettverk, de totale strømvektorene til alle tre fasene og nøytralen. Et vesentlig trekk ved RCD-D er at i enhver strømforsyningskrets må beskyttelses- og andre ledere som ikke overfører strøm til forbrukeren passere RCD-en, ellers er falske alarmer uunngåelige.

Det tok ganske lang tid å lage husholdnings RCD-Der. For det første var det nødvendig å nøyaktig bestemme mengden ubalansestrøm som er trygg for mennesker med en eksponeringstid lik responstiden til RCD. RCD-D, konfigurert for en umerkelig eller mindre ikke-frigjørende strøm, viste seg å være stor, kompleks, kostbar og fanget opp forstyrrelser bare litt verre enn RCD-E.

For det andre var det nødvendig å utvikle sterkt tvangsmessige ferromagnetiske materialer for differensialtransformatorer, se nedenfor. Radioferritt var ikke egnet i det hele tatt, det opprettholdt ikke fungerende induksjon, og RCD-D med transformatorer på jern viste seg å være for treg: egen tidskonstanten til selv en liten jerntransformator kan nå 0,5-1 s.

UZO-DM

På 80-tallet var forskningen vellykket fullført: strømmen, basert på eksperimenter på frivillige, ble valgt til å være 30 mA, og høyhastighets femed en metningsinduksjon på 0,5 Tesla (Tesla) gjorde det mulig å fjerne strøm fra sekundærviklingen tilstrekkelig til å drive bryterelektromagneten direkte. Differensielle elektromekaniske RCD-DM-er har dukket opp i hverdagen. For øyeblikket er dette den vanligste typen RCD i husholdningen, så DM er utelatt, og de sier eller skriver ganske enkelt RCD.

En differensial elektromekanisk RCD fungerer slik, se figuren til høyre:

Utseendet med forklaringer av symbolene på huset til en trefase og enfase RCD er vist i figuren ovenfor.

Merk: Ved å bruke "Test"-knappen skal jordfeilbryteren sjekkes månedlig og hver gang den slås på igjen.

En elektromekanisk RCD beskytter bare mot lekkasje, men dens enkelhet og "eik" pålitelighet gjorde det mulig å kombinere en RCD og en strømbryter i ett hus. For å gjøre dette var det bare nødvendig å gjøre bryterlåsestangen dobbel og sette den inn i strøm- og RCD-elektromagnetene. Slik dukket det opp en differensialautomatisk maskin som ga fullstendig forbrukerbeskyttelse.

Imidlertid er en difavtomat ikke en RCD eller en automatisk maskin separat, dette bør huskes tydelig. Eksterne forskjeller (strømspak, i stedet for et flagg eller en omstartsknapp), som på bildet, er bare utseende. En viktig forskjell mellom en jordfeilbryter og en differensialbryter gjenspeiles når du installerer en jordfeilbryter i strømforsyningssystemer uten beskyttende jording (TN-C, autonom strømforsyning), se under avsnittet om tilkobling av en jordfeilbryter uten jord.

Viktig: En separat jordfeilbryter er utformet for å beskytte KUN mot lekkasje. Dens nominelle strøm viser til hvilken verdi jordfeilbryteren forblir operativ. RCDer med klassifiseringer på 6,3 og 160 A med samme ubalanse på 30 mA gir samme grad av beskyttelse. I difavtomater er avskjæringsstrømmen til maskinen alltid mindre enn merkestrømmen til jordfeilbryteren, slik at jordfeilbryteren ikke brenner ut når nettverket er overbelastet.

UZO-DE

I dette tilfellet står "E" ikke for kapasitans, men for elektronikk. UZO-DE er designet for å bygges direkte inn i en elektrisk installasjon. Strømforskjellen i dem oppdages av en halvleder magnetisk følsom sensor (Hall-sensor eller magnetodiode), signalet behandles av en mikroprosessor, og kretsen åpnes av en tyristor. UZO-DE har i tillegg til kompakthet følgende fordeler:

1. Høy følsomhet, sammenlignbar med UZO-E, kombinert med støyimmunitet til UZO-DM.
2. Som en konsekvens av høy følsomhet vil evnen til å reagere på forskyvningsstrøm, det vil si at RCD-DE er proaktiv, slå av spenningen før den treffer noen, uavhengig av jording.
3. Høy ytelse: for å "stimulere" RCD-DM, kreves det minst en halvsyklus på 50 Hz, dvs. 20 ms, og minst én farlig halvbølge må passere gjennom kroppen for at RCD-DM skal fungere. RCD-DE er i stand til å utløse ved en spenning på "sammenbrudd" halvbølgen på 6-30 V og kutte den av i knoppen.

Ulempene med RCD-DE er først og fremst høye kostnader, dets eget energiforbruk (ubetydelig, men hvis nettverksspenningen faller, kan det hende at RCD-DE ikke fungerer) og tendensen til feil - den er tross alt elektronisk. I utlandet ble chip-sokler utbredt tilbake på 80-tallet; i noen land er det lovpålagt å bruke dem i barnerom og institusjoner.

I vårt land er UZO-DE fortsatt lite kjent, men forgjeves. Kranglingen mellom mor og far om kostnadene for en "idiotsikker" stikkontakt er ikke sammenlignbar med kostnadene for et barns liv, selv om en uforbederlig ugagn og bråkmaker raser gjennom leiligheten.

UZO-D-indekser

Avhengig av enheten og formålet, kan hoved- og tilleggsindekser legges til navnet på jordfeilbryteren. Ved å bruke indeksene kan du foreta et foreløpig utvalg av RCD for leiligheten. Hovedindekser:

• AC - utløst av ubalanse i vekselstrømskomponenten. De utføres, som regel, som brannbeskyttelse, for en ubalanse på 100 mA, fordi kan ikke beskytte mot kortvarig pulslekkasje. Rimelig og veldig pålitelig.
• A - reagerer på ubalanse av både vekselstrøm og pulserende strøm. Hoveddesignet er 30 mA ubalansebeskyttelse. Falske alarmer/feil er mulig i TN-C-systemet i alle fall, og i TN-C-S med dårlig jording og/eller tilstedeværelse av kraftige forbrukere med betydelig selvreaktivitet og/eller skiftende strømforsyninger (UPS): vaskemaskin , klimaanlegg, komfyr, elektrisk ovn, food prosessor; i mindre grad - oppvaskmaskin, datamaskin, hjemmekino.
• B - reagere på lekkasjestrøm av noe slag. Dette er enten industrielle jordfeilbrytere av typen "fire" for 100 mA ubalanse, eller innebygde jordfeilbrytere-DE.

Ytterligere indekser gir en ide om tilleggsfunksjonaliteten til RCD:

1. S – tidsselektiv respons, den kan justeres innen 0,005-1 s. Hovedanvendelsesområdet er strømforsyningen til anlegg drevet av to stråler (matere) med en automatisk overføringsbryter (ATS). Justering av responstiden er nødvendig slik at når fjernlyset forsvinner, har ATS tid til å fungere. I hverdagen brukes de noen ganger i elitehyttesamfunn eller herskapshus. Alle selektive jordfeilbrytere er brannbeskyttelse, for en ubalanse på 100 mA, og krever installasjon av beskyttende 30 mA jordfeilbrytere for en strøm på et lavere trinn, se nedenfor.
2. G – høyhastighets og ultraraske jordfeilbrytere med en responstid på 0,005 s eller mindre. De brukes i barne-, utdanningsinstitusjoner, medisinske institusjoner og i andre tilfeller når "gjennombrudd" av minst en skadelig halvbølge er uakseptabelt. Eksklusivt elektronisk.

Merk: RCD-er for husholdninger er oftest ikke indeksert, men varierer i design og ubalansestrøm: elektromekanisk 100 mA - AC, de er 30 mA - A, innebygd elektronisk - B.

MØNSTER

En type RCD nesten ukjent for ikke-spesialister er ikke-differensiell, utløst av strøm i beskyttelseslederen (P, PE). De brukes i industrien, i militært utstyr og i andre tilfeller når forbrukeren skaper sterk interferens og/eller har sin egen reaktivitet som kan "forvirre" selv en RCD-DM. De kan være enten elektromekaniske eller elektroniske. Følsomhet og ytelse for hjemlige forhold er utilfredsstillende. En vedlikeholdt jording av høy kvalitet er et must.

RCD valg

For å velge riktig RCD er indeksen ikke nok. Du må også finne ut følgende:

• Bør jeg kjøpe separat en RCD med en automatisk enhet eller en difavtomatisk en?
• Velg eller beregn grenseverdien for ekstra strøm (overbelastning);
• Bestem den nominelle (drifts)strømmen til RCD;
• Bestem den nødvendige lekkasjestrømmen - 30 eller 100 mA;
• Hvis det viser seg at for generell beskyttelse trenger du en 100 mA "fire" RCD, finn ut hvor mange, hvor og hva slags sekundære "life" 30 mA RCDer som kreves.

Hver for seg eller sammen?

I en leilighet med TN-C-ledninger kan du glemme den automatiske bryteren: PUE forbyr det, men hvis du ignorerer det, vil strømmen i seg selv snart minne deg på. I TN-C-S-systemet vil difavtomaten koste mindre enn to separate enheter hvis rekonstruksjon av ledningene er planlagt. Hvis strømbryteren allerede er installert, vil en separat RCD matchet med den når det gjelder driftsstrøm være billigere. Skrifter om emnet: RCD er uforenlig med en konvensjonell maskingevær - amatørmessig tull.

Hvilken overbelastning bør jeg forvente?

Avskjæringsstrømmen til maskinen (ekstrakter) er lik det maksimalt tillatte strømforbruket til leiligheten (huset), multiplisert med 1,25 og lagt til nærmeste høyere verdi fra standardserien med strømmer 1, 2, 3, 4, 5, 6,3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 16000, 6000 og 3000, 3000 og 3000, 300

Maksimalt strømforbruk til leiligheten skal registreres i registreringsattesten. Hvis ikke, kan du finne ut av organisasjonen som driver bygget (pliktig til å rapportere i henhold til lov). I gamle hus og nye budsjetthus er maksimalt tillatt strøm vanligvis 16 A; i ny vanlig (familie) - 25 A, i business class - 32 eller 50 A, og i suiter 63 eller 100 A.

For private husholdninger beregnes maksimal strøm i henhold til strømforbruksgrensen fra det tekniske passet (myndighetene vil ikke la deg registrere det) med hastigheten 5 A per kilowatt, med en koeffisient på 1,25 og tillegg til nærmeste høyere standard verdi. Dersom databladet direkte angir verdien av maksimalt strømforbruk, legges det til grunn for beregningen. Samvittighetsfulle designere indikerer direkte avskjæringsstrømmen til hovedstrømbryteren på ledningsplanen, så det er ikke nødvendig å telle.

RCD-strøm

Den nominelle (drifts)strømmen til jordfeilbryteren tas ett trinn høyere enn avskjæringsstrømmen. Hvis en difavtomat er installert, velges den i henhold til CUT-OFF CURRENT, og gjeldende klassifisering av RCD er bygget inn i den strukturelt.

Video: RCD eller difavtomat?

Lekkasjestrøm og generell beskyttelseskrets

For en leilighet med TN-C-S ledninger vil det ikke være feil å ta en jordfeilbryter for 30 mA ubalanse uten videre ettertanke. En egen seksjon vil bli viet til TN-C-leilighetssystemet, men for private hus er det umulig å gi klare og definitive anbefalinger umiddelbart.

I henhold til paragraf 7.1.83 i PUE, bør den (naturlige) driftslekkasjestrømmen ikke overstige 1/3 av RCD-ubalansestrømmen. Men i et hus med elektrisk oppvarmet gulv i gangen, gårdsbelysning og elektrisk oppvarming av garasjen om vinteren, kan driftslekkasjestrømmen nå 20-25 mA med et boareal på 60 og 300 kvadratmeter.

Generelt, hvis det ikke er et drivhus med elektrisk oppvarmet jord, en oppvarmet vannbrønn, og gården er opplyst av hushjelper, er det ofte nok å installere en brann-RCD med en merkestrøm ett trinn høyere enn ved inngangen etter måleren. avskjæringsstrøm til maskinen, og for hver gruppe forbrukere - en beskyttende RCD med samme merkestrøm. Men en nøyaktig beregning kan bare gjøres av en spesialist basert på resultatene av elektriske målinger av ferdige ledninger.

Regneeksempler

Den første er en ny leilighet med TN-C-S ledninger ; I følge databladet er grensen for strømforbruk 6 kW (30 A) . Vi sjekker maskinen - den er på 40 A, alt er OK. Vi tar RCD et trinn eller to høyere i merkestrøm - 50 eller 63 A, det spiller ingen rolle - og for en ubalansestrøm på 30 mA. Vi tenker ikke på lekkasjestrømmen: Byggherrene må sørge for den innenfor normale grenser, men hvis ikke, la dem fikse den selv gratis. Entreprenører tillater imidlertid ikke slike feil – de vet hvordan garantien lukter.

Sekund. Khrusjtsjovka, 16 A trafikkork. Vi setter vaskemaskinen til 3 kW; strømforbruket er omtrent 15 A. For å beskytte den (og beskytte mot den) trenger du en RCD med en vurdering på 20 eller 25 A for 30 mA ubalanse, men 20 A RCDer er sjelden på salg. Vi tar en 25 A RCD, men uansett er det OBLIGATORISK å fjerne pluggene og installere en 32 A maskin i stedet, ellers er situasjonen beskrevet i begynnelsen mulig. Hvis ledningene tydeligvis ikke tåler en kortvarig bølge på 32 A, kan ingenting gjøres, du må endre den.

Uansett må du sende inn en søknad til energitjenesten om å bytte måler og rekonstruere de elektriske ledningene, med eller uten utskifting. Denne prosedyren er ikke veldig komplisert og plagsom, og en ny måler med en indikasjon på ledningsstatus vil tjene deg godt i fremtiden, se avsnittet om feil og funksjonsfeil. Og jordfeilbryteren registrert under rekonstruksjon vil da tillate deg å ringe elektrikere gratis for målinger, noe som også er veldig bra for fremtiden.

Tredje. En hytte med forbruksgrense på 10 kW, som gir 50 A. Den totale lekkasjen i henhold til måleresultatene er 22 mA, og huset gir 2 mA, garasjen - 7, og gården - 13. Vi setter felles difavtomat på 63 A cutoff og 100 mA ubalanse, vi gir strøm til huset og garasjen separat gjennom en RCD ved 80 A nominell og 30 mA ubalanse I dette tilfellet er det bedre å forlate gården uten sin egen RCD, men ta lampene for det i vanntette tilfeller med en jordingsterminal (industriell type), og koble deres jord direkte til jordsløyfen, dette vil være mer pålitelig.

Koble til en RCD i en leilighet

Et typisk diagram for tilkobling av en RCD i en leilighet er vist i figuren. Det kan sees at den generelle RCD-en er slått på så nær inngangen som mulig, men etter måleren og hovedmaskinen (tilgang). Innlegget viser også at i TN-C-systemet ikke kan en generell jordfeilbryter slås på.

Hvis det er behov for separate jordfeilbrytere for grupper av forbrukere, slås de på umiddelbart BAK de tilsvarende maskinene, uthevet med gult i figuren. Merkestrømmen til sekundære jordfeilbrytere er tatt et trinn eller to høyere enn for "din" maskin: for VA-101-1/16 - 20 eller 25 A; VA-101-1/32 – 40 eller 50 A.

Men dette er i nye hus, og i gamle, der beskyttelse er mest nødvendig: det er ikke noe land, ledningene er dårlige? Noen der lovet å opplyse meg om emnet å koble til en RCD uten jord. Det stemmer, det var akkurat det det kom til.

RCD uten jord

Seksjon 7.1.80, sitert i begynnelsen, eksisterer ikke i strålende isolasjon i PUE. Den er supplert med punkter som forklarer hvordan (vel, det er ingen jordingsløkker i våre hus, nei!) for å "skyve" en jordfeilbryter inn i TN-C-systemet. Essensen deres koker ned til følgende:

1. Det er uakseptabelt å installere en generell RCD eller en strømbryter i en leilighet med TN-C-ledninger.
2. Potensielt farlige forbrukere må beskyttes av separate jordfeilbrytere.
3. Beskyttelseslederne til stikkontakter eller stikkontakter beregnet for tilkobling av slike forbrukere må kobles til INPUT-nullterminalen på RCD på kortest mulig måte, se diagrammet til høyre.
4. Kaskadeaktivering av jordfeilbrytere er tillatt, forutsatt at de øvre (nærmest de elektriske inngangs jordfeilbryterne) er mindre følsomme enn terminalene.

En smart person, men som ikke er kjent med elektrodynamikkens forviklinger (som for øvrig mange sertifiserte strømelektrikere er skyldige i) kan innvende: "Vent, hva er problemet? Vi installerer en felles jordfeilbryter, kobler alle PE-er til inngangen null - og du er ferdig, beskyttelseslederen er ikke byttet, vi er jordet uten jord!» Ja, men ikke slik.

Vi utelukker også det elektromagnetiske feltet til installasjonen og ledningen til den fra vurdering. Den første er konsentrert inne i enheten, ellers vil den ikke bestå sertifisering og vil ikke selges. I en ledning passerer ledningene nær hverandre, og feltet deres er konsentrert mellom dem, uavhengig av frekvens, dette er den såkalte. T-bølge.

I en leilighet med økt brannfare er det tillatt, med obligatorisk tilstedeværelse av individuelle forbruker-RCDer koblet i henhold til den anbefalte kretsen, å installere en generell FIRE RCD med en 100 mA ubalanse og med en merkestrøm ett trinn høyere enn de beskyttende, uavhengig av maskinens avskjæringsstrøm. I eksemplet beskrevet ovenfor, for Khrusjtsjov, må du koble til en RCD og en automatisk maskin, men ikke en automatisk maskin! Når maskinen er slått ut, må RCD forbli i drift, ellers øker sannsynligheten for en ulykke kraftig. Derfor må RCD når det gjelder vurderingen tas to trinn høyere enn maskinen (63 A for det demonterte eksemplet), og når det gjelder ubalanse - ett trinn høyere enn de endelige 30 mA (100 mA). Nok en gang: i automatiske maskiner er vurderingen av RCD gjort ett trinn høyere enn avskjæringsstrømmen, så de er ikke egnet for ledninger uten jord.

Video: koble til en jordfeilbryter

Vel, den er slått ut...

Hvorfor slår jordfeilbryteren ut? Ikke hvordan, dette er allerede beskrevet, men hvorfor? Og hva skal man gjøre hvis det fungerer? Hvis det er slått ut, betyr det at noe er galt?

Ikke sant. Du kan ikke bare slå den på etter at den er utløst før årsaken er funnet og eliminert. Og du kan selv finne ut hvor det er "feil" uten noen spesiell kunnskap, verktøy eller utstyr. En vanlig leilighetsstrømmåler vil være til stor hjelp i dette, med mindre den er helt antikk.

Hvordan finne den skyldige?

Slå først av alle bryterne, fjern alt fra stikkontaktene. På kvelden må du bruke en lommelykt for å gjøre dette; Det er bedre å umiddelbart feste en krok til veggen når du installerer ved siden av RCD og henge en billig LED-lommelykt på den.

Vi slår av inngangs- eller hovedleilighetsautomaten. Slår ikke på? Den elektriske mekanikken til RCD har skylden; må sendes inn til reparasjon. Du kan ikke grave rundt deg selv - enheten er viktig, og etter reparasjon må den kontrolleres med spesialutstyr.

Den slo seg på, men da spenningen ble satt på gikk den ut igjen med tomme ledninger? I RCD er det enten en intern ubalanse i differensialtransformatoren, eller "Test" -knappen sitter fast, eller ledningen er defekt.

Vi prøver å slå den på under spenning og ser på måleren. Hvis "Ground"-indikatoren blinker i det minste et øyeblikk (se figur), eller det tidligere ble lagt merke til at den blinket, er det en lekkasje i ledningene. Målinger må tas. Hvis jordfeilbryteren er installert for å rekonstruere ledningene og er registrert hos energitjenesten, må du ringe kommunale elektrikere, de er pålagt å sjekke. Hvis RCD er "selvlaget", betal et spesialisert selskap. Tjenesten er imidlertid ikke dyr: moderne utstyr lar deg gjøre det på 15 minutter. Finn en lekkasje i veggen med en nøyaktighet på 10 cm.

Men før du ringer selskapet, må du åpne og inspisere stikkontaktene. Insektekskrementer gir utmerket lekkasje fra fase til grunn.

Ledningene vekker ikke bekymring, de har til og med slått den av seksjon for seksjon med automatiske maskiner, men jordfeilbryteren går "på tom"? Feilen ligger i den. Både ubalanse og festing av "deigen" er oftest ikke forårsaket av kondens eller intensiv bruk, men av den samme "kakerlakk-bajsen". I Rostov-on-Don var det et tilfelle da det i en perfekt velholdt leilighet i en UZO ble oppdaget et rede... av Turkestan-øretvister, hvem vet hvordan de kom dit. Heftig, med enorme kraftige cerci (tang på halen), fryktelig sint og bitende. De viste seg ikke på noen måte i leiligheten.

RCD-en utløses når forbrukere er tilkoblet, men det er ingen tegn til kortslutning? Vi slår på alt, spesielt potensielt farlige (se avsnittet om klassifisering av RCD-er etter indeks), prøv å slå på RCD-en og ser på måleren igjen. Denne gangen, i tillegg til "Jorden", er det mulig at "Revers"-indikatoren vil lyse; noen ganger er det betegnet "Return", neste. ris. Dette indikerer tilstedeværelsen av høy reaktans, kapasitans eller induktans i kretsen.

Du må se etter en defekt forbruker i omvendt rekkefølge; på egen hånd kan det hende at den ikke når jordfeilbryteren før den utløses. Derfor slår vi på alt, så slår vi av de mistenkelige én etter én, og prøver å slå dem på. Har den endelig slått på? Dette er hva han er, "omvendt". For reparasjoner, men ikke for elektrikere, men for "husholdningsapparater."

I leiligheter med TN-C-S-ledninger er det mulig at det ikke er mulig å tydelig bestemme kilden til RCD-utløsningen. Da er den sannsynlige årsaken dårlig jord. Mens de fortsatt opprettholder beskyttende egenskaper, fjerner ikke jording lenger høyere komponenter av interferensspekteret, og beskyttelseslederne fungerer som en antenne, lik en TN-C-leilighet med en felles jordfeilbryter. Oftest er dette fenomenet observert i perioder med størst tørking og frysing av jorda. Så, hva gjør vi? Jeg er forpliktet til å belaste bygningsoperatøren, la ham bringe kretsen opp til standard.

Om filtre

En av hovedkildene til feil i driften av jordfeilbrytere er forstyrrelser fra husholdningsapparater, og en effektiv måte å bekjempe dem på er å absorbere ferrittfiltre. Har du sett "knottene" på datamaskinledningene? Dette er hva de er. Ferrittringer for filtre kan kjøpes i en radiobutikk.

Men for kraftferrittabsorbere er den magnetiske permeabiliteten til ferritt og den magnetiske metningsinduksjonen i den av avgjørende betydning. Den første bør være minst 4000, eller enda bedre, 10.000, og den andre bør være minst 0,25 Tesla.

Et filter på en ring (over i figuren) kan bygges inn i en "støyende" installasjon, hvis den ikke er under garanti, så nært nettverksinngangen som mulig. Dette arbeidet er for en erfaren spesialist, så det nøyaktige diagrammet er ikke gitt.

Flere ringer kan ganske enkelt settes på strømledningen (i figuren nedenfor): fra et elektrodynamisk synspunkt spiller det ingen rolle om lederen er viklet rundt den magnetiske kjernen eller omvendt. For ikke å kutte den proprietære støpte ledningen, må du kjøpe en plugg, en stikkontakt og et stykke tre-kjerners kabel. Det selges også ferdige strømledninger med ferrittstøydempere, men disse koster mer enn en hjemmelaget sammensatt i deler.

Uten elektrisitet er det umulig å forestille seg moderne sivilisasjon. Fremskritt har gitt folk mange elektriske apparater som har gjort livet mye enklere. Så nå, når du rengjør rom, trenger du ikke å vifte med en kost og få opp støvskyer, men bare slå på støvsugeren; for å koke en vannkoker, trenger du ikke blåse opp samovaren, men du kan bruke et elektrisk apparat; stryking av klær gjøres uten et massivt kulljern osv.

Et trekk ved moderne enheter er deres høye strømforbruk, som krever modernisering av ledningene som beboere i hus og leiligheter har arvet siden sovjettiden. Alle som har bestemt seg for å ta dette trinnet, må ha minst en generell ide om hva en RCD er. Feilstrømsanordningen, selv om den ikke er uunnværlig, øker den elektriske sikkerheten betydelig. I dag skal vi snakke om hvorfor akkurat en beskyttende RCD er nødvendig, og vi vil også forklare på et enkelt språk prinsippet for dens drift.

elektrisk sikkerhet

Et obligatorisk element i ethvert elektrisk hjemmenettverk (vi vil snakke om denne saken senere) er en strømbryter. Denne enheten er montert nær den elektriske måleren eller i et spesielt panel, og det kalles en inngangsenhet. Dens oppgave er enkel: å utføre bytte, og også å avbryte strømforsyningen uten menneskelig inngripen i tilfelle et skarpt overskudd av merkestrømmen (elektromagnetisk beskyttelse) eller under en langvarig belastning over de tillatte grensene (termisk innstilling). En riktig valgt effektbryter kan forhindre brann i ledninger og delvis beskytte en person mot mulig elektrisk skade. Imidlertid utvides beskyttelsesfunksjonene betydelig når en annen enhet er installert - en RCD. Installasjonspunktene kan falle sammen med installasjonsstedene til konvensjonelle brytere.

Hvordan fungerer "klassisk" beskyttelse?

For å forstå formålet med en reststrømsenhet, la oss presentere et enkelt eksempel fra livet. Det elektriske hjemmenettverket er utstyrt med en automatisk bryter ved inngangen, valgt i samsvar med PUE. I ethvert elektrisk apparat som er i drift, oppstår isolasjonsskader og kortslutning, som et resultat av at strømforbruket øker til en verdi bestemt av ledningsfunksjonene, og den elektromagnetiske utløseren i inngangsbryteren registrerer dette og bryter kretsen. Det ser ut til, hvorfor trenger vi en annen RCD? Men la oss forestille oss at på grunn av skade i jernet, har metalldelene et farlig potensiale. En person som er uheldig nok til å berøre en slik enhet og en støpejernsvarmeradiator (badekar, vask) samtidig vil motta et elektrisk støt som strømmer gjennom kroppen til "bakken".

Funksjoner av spilleautomater

Bare spesialister vet at beskyttelsen av en klasse "C" bryter vil fungere med 10 ganger den nominelle verdien; for "B" er situasjonen litt bedre, og responsterskelen vil være halvparten så stor; Vel, for klasse "A" vil avstengningen skje når den nominelle verdien dobles. Dette er ganske høye verdier, og under visse omstendigheter har den "heldige" personen risikoen for å bli med det ovennevnte jernet for alltid. Hvis du tenker på at de fleste leiligheter og hus er "beskyttet" av C-klasse brytere, så er det grunn til å tenke på din egen sikkerhet. Resultatet vil være helt annerledes hvis det er en RCD-bryter i kretsen.

Ekstra funksjon

La oss forestille oss den samme situasjonen, men legg til en reststrømsenhet (RCD) til maskinen. En person berører en ledende overflate, og en strøm begynner å strømme gjennom kroppen, som går ned i "bakken".

Dets særegenhet er at selv om måleren tar hensyn til forbrukte amperetimer, og et elektromagnetisk felt dannes i utløserspolen, returneres ingenting tilbake til nettverket. RCD-maskinen bare registrerer dette og bryter kretsen. Som et resultat vil en person føle et elektrisk støt (størrelsen avhenger av enhetens parametere), men det vil ikke være noen død.

For de menneskene som er vant til å bruke elektriske kjeler for å varme opp vann, anbefaler vi ikke bare å lære hva en RCD er, men også å installere denne enheten så snart som mulig. Det er viktig å forstå at selv om en reststrømsanordning gjør driften av utstyr tryggere, er det ikke et universalmiddel for alle problemer. Og det kan ikke erstatte behovet for å bruke en beskyttende jordingssløyfe.

Hva er en RCD

En reststrømsenhet er en elektromekanisk enhet designet for å forbedre elektrisk sikkerhet ved bruk av elektrisk utstyr. Ulike design er mulige, men de mest kjente er løsninger for montering på en DIN-list, som moderne enpolede effektbrytere. Et plasthus, en avstengningsflik og en knapp for å kontrollere driften av kretsen - det er alt RCD ser ut. Hodene på klemboltene er innfelt på en slik måte at utilsiktet kontakt med dem er nesten umulig. Installasjon av RCD-er kan utføres på to måter: i inngangspanelene, som beskytter hele hjemmets elektriske nettverk, så vel som på hver linje. I det andre tilfellet er beskyttelsen mer effektiv. Hvis det er midler tilgjengelig, anbefales det å kombinere disse to metodene.

Fysisk er tilkoblingen veldig enkel: det er fire boltklemmer på kassen (for et enfaset nettverk), hvorav de to første er koblet til inngangsledningene, og de andre er skrudd til de utgående linjene. Det vil si at RCD er installert i et kretsbrudd. Det eneste forbeholdet: kontaktene på innløpet er merket for null og fase, som må observeres under installasjonen for videre korrekt drift. Den enkleste indikatoren lar deg identifisere en fasetråd på noen få sekunder.

Operasjon

Når man studerer hva en RCD er, kan man ikke ignorere prinsippet om dens drift. To linjer går gjennom hele enheten (null og fase), som kan brytes når som helst av en utløserelektromagnet (samme system som utløseren i konvensjonelle brytere). Strømmen som flyter gjennom linjene induserer en emk i spolen. Siden verdiene i fase- og nøytrale ledninger er like, er det potensial i spolen, men det er ingen strøm - den er balansert. Dette er i normal tilstand for den beskyttede kretsen. Enhver lekkasje fra en lukket krets forårsaker utseendet til en indusert strøm (ti titalls milliampere) og aktivering av avstengningselektromagneten.

Ser på et eksempel fra det virkelige liv

La oss forestille oss at en person tar et bad, vannet som varmes opp av en elektrisk kjele. Stikkontakten for varmeren er beskyttet av en jordfeilbryter. Av en eller annen grunn bryter varmeelementet ned spiralen på huset. På grunn av dette er hele massen av akkumulert vann under farlig potensial, og spenning kommer inn i badekaret gjennom metalldeler. Hvis den ikke er dielektrisk og er installert på et ledende gulv (oftest er dette tilfellet), begynner strømmen å strømme til "bakken" gjennom varmeelementet - vann - badkretsen. En person som berører metallgjenstander, er på en eller annen måte inkludert i kjeden, og faller under påvirkning av EMF.

Så lenge det ikke var noen skade på varmeelementet, var størrelsen på strømmen som strømmet gjennom fasen og nøytrale ledninger gjennom RCD like. Det vil si, forenklet sagt, så mye har kommet, så mye har gått. Tross alt er kretsen lukket. Men så snart et sammenbrudd oppsto og en tredjeparts strømbane ble dannet, sluttet likestillingen å holde, og mer ble tilført kjelen enn returnert. Magnetfeltet som vises i RCD-spolen aktiverer avstengningsmekanismen - og kretsen bryter. Alt er veldig enkelt. Hvis beskyttelsen bare ble utført ved den elektromagnetiske utløsningen av strømbryteren, ville kretsen bryte når merkestrømmen oversteg 2-3 ganger (for klasse A) eller til og med 10 ganger (for klasse C). Unødvendig å si at all denne strømmen av elektroner kunne komme til en person hvis han holdt en dusjslange i hendene og stod barbeint på et ledende gulv?

Det er også en trefase RCD. I denne enheten går ikke to ledninger gjennom spolen, men fire: en for hver fase og null. I dette tilfellet spiller det ingen rolle hvor mye belastning som faller på hver fase, det viktigste er at den totale innkommende strømmen er lik den returnerende.

Egenhet

Tidligere sa vi at en RCD ikke kan være en erstatning for jording. La oss forestille oss at en person berører nøytral- og faseledningene samtidig. Strøm vil strømme gjennom kroppen, men siden det ikke vil være noen lekkasje fra kretsen, vil RCD ikke fungere. Men når du bruker en jordet krets på huset til elektriske apparater, kan et farlig potensial ikke vises, siden strømmen umiddelbart vil strømme gjennom jordingsledningen ned i bakken, noe som vil fikse maskinen og avbryte strømforsyningen.

Mange vet at for å sikre sikker drift av elektriske ledninger, er det nødvendig å installere ikke bare automatiske maskiner, men også RCDer. Men ikke alle forstår hvorfor de installerer den, samt hvordan denne tilleggsenheten fungerer.

En reststrømsenhet (RCD) er designet for å lede strøm under normale driftsforhold og koble dem fra ved å åpne kontaktene når det oppstår en strømlekkasje, som kan oppstå av ulike årsaker:

• Når en person eller et dyr berører strømførende deler og en elektrisk strøm flyter gjennom dem av en slik størrelsesorden at det kan forårsake skade.
• Ved isolasjonsskader og strømlekkasje til det jordede huset.
• Når det er kontakt mellom den nøytrale arbeidslederen (N) og den beskyttende jordingslederen (PE).
• Ved endring av nullarbeidende (N) og nullbeskyttelsesledere (PE).
• Når null (N) bryter eller brenner, som er ledsaget av en person eller dyr som berører fase (L) lederen og strøm som flyter gjennom kroppen i kontakt med bakken.

Når en fase er kortsluttet til kroppen til en elektrisk installasjon, hvis den av en eller annen grunn ikke er jordet, er det fare for elektrisk støt ved berøring av elementene i kroppen. For å beskytte menneskers helse i slike situasjoner ble det opprettet en beskyttende avstengningsenhet. Hvis du ved et uhell berører strømførende ledninger, kan strømmen som strømmer gjennom en person til bakken nå en farlig verdi, tilstrekkelig til å forårsake et tragisk utfall.

RCD-enheten vil deaktivere en farlig elektrisk installasjon i det øyeblikket en lekkasjestrøm oppstår (gjennom en person til bakken eller gjennom jordede deler av den elektriske installasjonen), og dermed forhindre elektrisk støt eller muligheten for brann.

Det er åpenbart at en RCD kan beskytte mennesker og dyr i de fleste situasjoner som fører til elektrisk støt, derfor er bruken av en RCD obligatorisk i utviklede land, og noen produsenter integrerer til og med en RCD i de elektriske kretsene til enhetene deres. Bruk av jordfeilbrytere i Russland anbefales også av Electrical Installation Rules (PUE), 7. utgave av 1999.

Hva er driftsprinsippet til verneutstyr basert på?

Driften av RCD-enheter av elektromekaniske og elektroniske typer er basert på måling av lekkasjestrømmer. Det følsomme elementet som er i stand til å måle lekkasjestrømmer i RCD er en differensialtransformator med tre viklinger.

En slik transformator er en konvensjonell strømtransformator på en ringkjerne laget av en ferromagnet. De to første viklingene i denne transformatoren er dannet av fase- og nøytrale ledninger, gjennom hvilke strøm strømmer til lasten og tilbake. Under normal drift er disse strømmene like, og de magnetiske fluksene indusert i transformatorkjernen vil også være like, men rettet i motsatt retning, noe som vil forårsake deres gjensidige kompensasjon.

Resultatet av å legge til magnetiske flukser vil være en verdi lik null. Og derfor vil ingenting skje i den tredje viklingen (kontrollviklingen). Hvis det oppstår et isolasjonsbrudd på huset, eller en person berører strømførende deler, vil en strøm strømme gjennom fasetråden, som vil være større enn strømmen i den nøytrale ledningen.

En økning i strøm i fasetråden vil forårsake en økning i den magnetiske fluksen generert i den første viklingen fra fasetråden, og den totale fluksen av magnetisk induksjon vil endres og bli ikke-null. Den resulterende magnetiske fluksen vil føre til at det induseres strøm i kontrollviklingen koblet til høypresisjons eksekutivreléet, og hvis det er tilstrekkelig strøm i kontrollviklingskretsen, vil reléet fungere, noe som vil sette utløsningen av strømkontaktene til beskyttelsesanordningen i bevegelse.

En farlig elektrisk installasjon vil stå uten strøm. Responstiden til RCD er en brøkdel av et sekund, hvor den elektriske strømmen ikke kan skade en person.

Hva er forskjellen mellom elektroniske og elektromekaniske enheter?

Forskjellen i driften av elektronisk og elektromekanisk ouzo er behovet til førstnevnte for en ekstra strømkilde. Dette skyldes det faktum at signalet som fjernes fra kontrollviklingen til differensialtransformatoren har lav effekt. For å forsterke den brukes en spesiell elektronisk krets, som øker signalstyrken mange ganger og sender en kraftig elektrisk impuls til den elektromagnetiske spolen til strømutløsningen av hovedkontaktene til utløsningsanordningen.

Vanligvis drives en elektronisk krets av kretsen den beskytter. Samtidig, i tilfelle brudd i nøytralledningen, vil den elektroniske kretsbryteren forbli uten forsyningsspenning og vil ikke være i stand til å beskytte objektet.

Forskjeller mellom enheter designet for trefasekretser

I trefasede elektriske kretser brukes også spesielle RCDer, designet spesielt for trefaseforbrukere av elektrisk energi. Driftsprinsippet til disse enhetene er basert på å sammenligne forskjellene i summen av strømmer over alle faseledere (L1, L2, L3) med null, som under normale forhold skal være null. Når det oppstår en strømlekkasje, som ligner på en enfase RCD, utløses en splittende enhet som forhindrer elektrisk støt eller forekomst av store lekkasjestrømmer.

Forskjellen mellom enhetene er kun i designet. Hvis en 2-polet enhet har en differensialtransformator, har en 4-polet enhet 3 av dem - en for hver fase. Følgelig er det 3 aktuatorer, som hver er koblet til utløsningsmekanismen til strømkontaktene til enheten.

Utløsningen av utløsningen skjer fra enhver fase der ouzoen oppdager flyten av lekkasjestrøm, uavhengig av tilstanden til de andre.

Driften av beskyttende avstengningsanordninger av elektronisk eller elektromekanisk type er basert på konvertering av et laveffekt elektrisk signal tatt fra kontrollviklingen til det følsomme elementet til en mekanisk handling på utløsermekanismen.

Video om hvorfor installere en RCD

En lettfattelig forklaring på hvorfor jordfeilbrytere er installert og hvilke typer de er.

Gjør deg kjent med formålet og prinsippet for drift av jordfeilbrytere (RCD), klassifisering og typer av ulike jordfeilbrytere. Forstå de generelle prinsippene for RCD-testing ved å bruke eksemplet med F200 RCD produsert av ABB.

Instrumenter og utstyr

1) elektrisk installasjon parameter meter MI3102.

2) Reststrømsenhet type F200 produsert av ABB.

Teoretisk informasjon

Reststrømsenhet(fork. RCD; mer presist navn: reststrømsenhet styrt av differensial (rest)strøm, forkortet. RCD-D) eller reststrømbryter (VDT) eller beskyttende bryterenhet (ZOU) - en mekanisk bryteranordning eller et sett med elementer som, når differensialstrømmen når (overskrider) en gitt verdi under visse driftsforhold, bør føre til at kontaktene åpnes. Kan bestå av ulike individuelle elementer designet for å detektere, måle (sammenligne med en gitt verdi) differensialstrøm og lukke og åpne en elektrisk krets (frakobler).

Hovedoppgaven til RCD- beskyttelse av en person mot elektrisk støt og brann forårsaket av strømlekkasje gjennom slitt ledningsisolasjon og tilkoblinger av dårlig kvalitet.

Kombinerte enheter som kombinerer en RCD og en overstrømsbeskyttelsesenhet er også mye brukt; slike enheter kalles RCD-D med innebygd overstrømsbeskyttelse, eller ganske enkelt diffautomatisk. Ofte er differensielle automatiske enheter utstyrt med en spesiell indikasjon som lar deg bestemme av hvilken grunn operasjonen skjedde (fra overstrøm eller differensialstrøm).

Ris. 1. Reststrømsenheter produsert av selskapetABB.

Formål og funksjoner til RCD. Driftsprinsipp for RCD.

RCDer er beregnet for

Beskytte personer mot elektrisk støt når indirekte berøring(person som berører åpne ledende ikke-strømførende deler av en elektrisk installasjon som blir strømførende ved isolasjonsskader), samt når direkte berøring(person som berører spenningsførende deler av en elektrisk installasjon som er spenningssatt). Denne funksjonen leveres av en jordfeilbryter med passende følsomhet (grensestrøm ikke mer enn 30mA).

Forebygging av brann når det oppstår lekkasjestrømmer på huset eller på bakken.

En RCD kan forbedre sikkerheten til elektriske installasjoner betydelig, men den kan ikke helt eliminere risikoen for elektrisk støt eller brann. RCD reagerer ikke på nødsituasjoner med mindre de er ledsaget av en lekkasje fra den beskyttede kretsen. Spesielt reagerer ikke RCD på kortslutninger mellom faser og nøytral.

RCD-en vil heller ikke fungere hvis en person er under spenning, men det har ikke oppstått noen lekkasje, for eksempel når en finger berører både fase- og nøytrallederen samtidig. Gi elektrisk beskyttelse mot slike berøringer er umulig, siden det er umulig å skille strømstrømmen gjennom menneskekroppen fra den normale strømstrømmen i lasten. I slike tilfeller er det kun mekaniske beskyttelsestiltak (isolasjon, ikke-ledende foringsrør, etc.) som er effektive, samt koble fra den elektriske installasjonen før service på den.

Driftsprinsippet til RCD er basert på å måle strømbalansen mellom de strømførende lederne som kommer inn i den ved hjelp av en differensialstrømtransformator (fig. 3). Hvis strømbalansen forstyrres, åpner RCD umiddelbart alle kontaktgrupper som er inkludert i den, og kobler dermed fra den defekte belastningen.

RCD måler den algebraiske summen av strømmene som strømmer gjennom de kontrollerte lederne (to for en enfase RCD, fire for en trefase osv.): i normal tilstand må strømmen som "flyter" gjennom en leder være lik til strømmen "strømmer ut" gjennom de andre, så er det en sum av strømmer som passerer gjennom RCD lik null (mer presist, summen skal ikke overstige den tillatte verdien). Hvis mengden overstiger den tillatte verdien, betyr dette at en del av strømmen går i tillegg til RCD, det vil si at den kontrollerte elektriske kretsen er feil - det er en lekkasje i den.

Fra et synspunkt av elektriske sikkerhetsproblemer er jordfeilbrytere fundamentalt forskjellige fra overstrømsbeskyttelsesenheter (sikringer) ved at jordfeilbrytere er designet spesielt for beskyttelse mot elektrisk støt, siden de utløses av strømlekkasjer som er betydelig mindre enn sikringer (vanligvis fra 2. ampere eller mer for husholdningssikringer, som er mange ganger høyere enn den dødelige verdien for mennesker). RCDer bør utløses på ikke mer enn 25-40 ms, det vil si før den elektriske strømmen som passerer gjennom menneskekroppen forårsaker hjerteflimmer - den vanligste dødsårsaken på grunn av elektrisk støt.

Ris. 3. Driftsprinsipp for RCD

Deteksjon av lekkasjestrømmer ved hjelp av en jordfeilbryter er et ekstra beskyttelsestiltak, og ikke en erstatning for overstrømsbeskyttelse ved bruk av sikringer, siden jordfeilbryteren ikke reagerer på noen måte på feil hvis de ikke er ledsaget av en strømlekkasje (for eksempel en kortslutning mellom fase- og nøytralledere).

RCDer med en reststrøm på rundt 300 mA eller mer brukes noen ganger for å beskytte store deler av elektriske nettverk (for eksempel i datasentre), der en lav terskel vil føre til falske alarmer. Slike lavfølsomme jordfeilbrytere utfører en brannslokkingsfunksjon og er ikke effektiv beskyttelse mot elektrisk støt.

RCD er en egen type beskyttende elektriske enheter sammen med automatiske strømbrytere (AB). Selv om formålet deres er nettopp elektrisk beskyttelse, som AB, er deres driftsprinsipper forskjellige.

Hvorfor trenger vi en RCD hvis det er en AV?

Over tid vil den elektriske isolasjonen til strømførende deler av elektriske apparater, inkludert varmeelementer, ledninger, strømledninger og kabler, uunngåelig eldes. Og så begynner såkalte lekkasjestrømmer, som strekker seg fra flere titalls mikroampere til flere milliampere, å strømme fra dem gjennom de ledende husene til forskjellige elektriske apparater ned i bakken.

Konvensjonelle AV-er reagerer ikke på noen måte på utseendet til lekkasjestrømmer - tross alt utgjør de ubetydelige brøkdeler av merkestrømmene til elektriske forbrukere. Imidlertid er deres utseende (mer presist, strømmen som overskrider en viss tillatt grense) et alarmsignal. Dette er en advarsel om at en nødsituasjon nærmer seg, og for å forhindre det trenger du en spesiell elektrisk beskyttelsesenhet - en RCD.

I tillegg, som kjent, er den ikke-frigjørende (konvulsive) strømmen, som representerer en dødelig fare for en person (med en viss eksponeringstid), bare 10 mA. Derfor ble behovet for å lage beskyttelsesenheter som reagerer på lekkasjestrømmer i dette verdiområdet følt helt fra begynnelsen av den utbredte penetrasjonen av elektrisitet i hverdagen.

Forklaring av enhetens operasjon

La oss prøve å forklare prinsippet for drift av en RCD ved hjelp av en hydraulisk analogi. Vi vil anta at vann strømmer gjennom en lukket vannvarmekrets på samme måte som elektrisk strøm gjennom ledninger. Hvis det er et hull et sted i varmerøret, lekker vann gjennom det. Derfor vil strømningshastigheten (analog av elektrisk strøm) gjennom to seksjoner av rør, hvorav den ene er ved inngangen til kretsen, og den andre ved utgangen, være annerledes. Det samme er tilfelle med lekkasjestrømmer i et elektrisk apparat. Du kan sammenligne hvor mye strøm som går inn i et elektrisk apparat og hvor mye som går ut. I et enfaset elektrisk apparat kommer strømmen inn gjennom faseledningen og går ut gjennom den nøytrale ledningen, så det er nok å sammenligne strømmene i disse to ledningene. Dette er prinsippet for drift av en RCD i et enfaset nettverk. Hvis strømverdiene ved inngangen og utgangen til en elektrisk enhet ikke er de samme, kobler den den fra nettverket i løpet av noen få millisekunder. En så kort responstid er nødvendig fordi lekkasjestrømmer som overstiger utløsestrømverdien til jordfeilbryteren kan forårsakes nøyaktig av en person som berører enhetens ledende kropp.

Driftsstrøm

Men det tok mye tid før RCD ble effektiv under hverdagslige forhold. Først av alt var det nødvendig å nøyaktig bestemme mengden lekkasjestrøm som ville være trygg for mennesker under driften av enheten. Forsøk på å designe jordfeilbrytere for lekkasjestrømmer mindre enn 10 mA førte til opprettelsen av store, komplekse og dyre enheter, dessuten utsatt for falske alarmer fra forskjellige elektromagnetiske forstyrrelser.

På begynnelsen av 80-tallet av det tjuende århundre. deres driftsstrøm, basert på eksperimenter med frivillige, ble valgt til å være 30 mA, og det ble laget små transformatorer med ferrittringkjerner (de kalles differensial), som ble lekkasjestrømsensorer. Elektromekanisk differensial RCD-DM med en responsstrøm på 20 til 30 mA, som er de mest populære i hverdagen i dag, er kommet i salg. Vanligvis er bokstavene DM utelatt, og enheten kalles ganske enkelt en RCD.

Driftsprinsipp for RCD og koblingsskjema

Strømmer som strømmer gjennom fase- og nøytrallederne i forskjellige retninger eksiterer to magnetiske flukser F1 og F2 av samme størrelse i ringkjernen til enhetstransformatoren, men de magnetiske induksjonsvektorene som tilsvarer disse fluksene er rettet i motsatt retning i kjernen og gjensidig kompensere hverandre. Derfor er den totale magnetiske fluksen i kjernen null, det samme er EMF i sekundærviklingen til transformatoren.

Hvis, på grunn av en isolasjonsfeil, en lekkasjestrøm vises nær utløsningsstrømmen, så F1 ≠ F2, vises en magnetisk fluks i kjernen, som induserer en EMF i utgangsviklingen, i stand til å skape en strøm tilstrekkelig til å utløse terskelelementet av RCD. Deretter trekkes låsen til strømkontaktgruppen tilbake, og kontaktene åpnes. Dette er driftsprinsippet for alle typer jordfeilbrytere.

Alle typer slike enheter har en "Test" -knapp, når den trykkes, opprettes en nåværende lekkasjesituasjon kunstig for å kontrollere driften av enheten. Et flagg eller en selvlåsende knapp brukes for å reaktivere jordfeilbryteren etter en testoperasjon.

Typer RCD

Elektromekaniske og elektroniske typer av slike beskyttelsesanordninger er kjent. Driftsprinsippet til RCD og tilkoblingsskjemaet for begge typer er det samme, men enheter av den første typen krever ikke strømforsyning og har en enkel og pålitelig design. For å utløse dem er det nok lekkasjestrøm i det beskyttede elektriske apparatet.

En elektronisk RCD krever at en forsyningsspenning tilføres den, siden terskelelementet i den er laget i form av en elektronisk krets som forsterker den lille strømmen i utgangsviklingen til transformatoren og skaper en puls for det utøvende reléet.

I denne forbindelse er selve den elektroniske RCD-transformatoren mindre i størrelse, dimensjoner og kraft. Terskelelementmodulen med en forsterker drives av en kontrollert krets, og hvis en leder bryter i strømforsyningskretsen, vil en slik enhet miste funksjonaliteten. Det er andre risikoer ved bruk av elektroniske jordfeilbrytere. For eksempel svikt i elektroniske komponenter på grunn av pulsoverspenninger i forsyningsnettverket.

Siden påliteligheten til elektroniske jordfeilbrytere er lavere enn for elektromekaniske, er kostnadene også lavere.

Trefase RCD

En trefaset enhet, i motsetning til en enfaset, har fire poler i stedet for to, siden nøytrallederen går gjennom begge typer enheter. Driftsprinsippet til en trefase RCD er det samme som for en enfaset.

Kjernen i transformatoren dekker fire ledere - trefase og en nøytral. Den totale strømmen i de tre fasede ledningene (den såkalte nullsekvensstrømmen) er alltid lik strømmen i den nøytrale ledningen og motsatt i retning (inne i jordfeilbryteren). I dette tilfellet er transformatorkjernen ikke magnetisert, og det er ingen strøm i utgangsviklingen. Hvis en lekkasjestrøm vises i den beskyttede enheten, vises en vekslende magnetisk fluks i kjernen, som induserer en EMF i utgangsviklingen til transformatoren. En strøm proporsjonal med lekkasjestrømmen begynner å strømme gjennom den, og hvis lekkasjestrømmen overstiger driftsstrømmen, slår RCD av det elektriske apparatet. Strømbalansen i kontrolllegemet til jordfeilbryteren blir forstyrret og den løsner.

Trefase RCD uten nøytral leder

For å beskytte mot lekkasjestrømmer til asynkrone elektriske motorer, hvis viklinger er koblet i en trekant eller i en stjerne med en ikke-tilkoblet nøytral, er en 4-polet RCD med en ledig nullterminal tilkoblet. I fravær av lekkasjestrømmer i fasene til den elektriske motoren, er summen av strømmene i fasetrådene svært liten og klarer ikke å utløse beskyttelsen. Utseendet til lekkasjestrøm fra faseledningene gjennom motorhuset til bakken forårsaker sirkulasjon gjennom RCD-transformatoren med nullsekvensstrøm, som den elektriske enheten reagerer på. Det generelle prinsippet for drift av RCD endres heller ikke i dette tilfellet.

Funksjoner ved bruk av en- og trefasede jordfeilbrytere

Trefasede 4-polede enheter har ganske høye driftsstrømmer, noe som gjør at de bare kan brukes til brannbeskyttelse, som AV-er med termisk utløsning. Beskyttelse av gruppeledninger til stikkontakter i rom, kjøkken og bad, eller beskyttelse av individuelle kraftledninger til kraftige elektriske apparater (vaskemaskiner, oppvaskmaskiner, elektriske komfyrer, elektriske varmtvannsberedere) bør utføres på 2-polede enfasede jordfeilbrytere med lekkasjestrøm verdier satt fra 20 mA til 30 mA.

For at driften av en jordfeilbryter i et enfaset nettverk skal være sikker, må den i seg selv beskyttes mot overstrøm (under langvarig kontinuerlig drift av et fungerende elektrisk apparat) av en AV installert foran den med en termisk utløsning .

RCD-drift uten jording

Som kjent, i gamle sovjetbygde hus, hadde ikke elektriske ledninger til leiligheter en separat nøytral beskyttelsesleder koblet til jordsløyfen. Det ble antatt at dens funksjon ble utført av den nøytrale arbeidslederen (det såkalte TN-C strømforsyningssystemet med vanlige nøytrale arbeids- og beskyttelsesledere). Og siden det i alle utgaver av PUE er forbud mot å installere beskyttelsesenheter i beskyttelsesledere, er 2-polede RCDer som samtidig bryter både fase og null også forbudt. Til og med den siste syvende gjeldende utgaven av PUE i klausul 7.1.80 bekreftet at det ikke er tillatt å installere jordfeilbrytere i nettverk som bruker TN-C-systemet. Faktum er at tilfeller av elektrisk støt under driften er registrert.

Årsaken til dette var forskjellen i timing av enhetskontaktene, som utgjorde noen få millisekunder. Men hvis kontakten i den nøytrale ledningen først ble frakoblet, så når isolasjonen brøt sammen på kroppen til et elektrisk husholdningsapparat, ville forbrukeren være under fullfasespenning, så disse få millisekunder var ganske nok for en dødelig skade.

For leiligheter uten nøytrale beskyttelsesledere er det uakseptabelt å installere en generell RCD for leiligheter, men individuelle slike enheter kan installeres i gruppekontaktlinjer med en felles beskyttelsesleder eller i kraftledningene til individuelle elektriske apparater, hvis beskyttelseslederne til stikkontaktgrupper eller stikkontakter er koblet til deres inngangsnøytrale terminaler langs den korteste veien.

I dette tilfellet fører et brudd inne i RCD-en til den nøytrale arbeidsledningen før faseledningen ikke til et brudd i beskyttelseslederen til den elektriske enheten, siden delen av beskyttelseslederen fra inngangsnøytralterminalen gjennom stikkontakten og strøm ledningen til den elektriske enheten forblir intakt.