Co je to zbytkový proudový spínač obvodu?

Co je zbytkový proudový vypínač?

Definice RCCB

Zbytkový proudový vypínač (RCCB) je bezpečnostní zařízení, které detekuje a přerušuje obvod v případě, že dojde k unikání proudu do země.

Princip fungování

RCCB pracuje na základě Kirchhoffova zákona o proudech, který říká, že celkový proud vstupující do uzlu se rovná celkovému proudu opouštějícímu uzel. V normálním obvodu jsou proudy v fázovém a nulovém vodiči vyvážené. Pokud dojde k poruše, jako je poškození izolace nebo kontakt s fázovým vodičem, nějaký proud teče do země. Tato nerovnováha je detekována RCCB, což způsobí jeho spuštění a odpojení obvodu během milisekund.

RCCB obsahuje toroidní transformátor s třemi cívkami: fázový vodič, nulový vodič a čidlo. Když jsou proudy vyvážené, fázová a nulová cívka produkují stejné a opačné magnetické pole. Nerovnováha generuje zbytkové magnetické pole, které indukuje napětí v čidlo. Toto napětí aktivuje relé, které otevře kontakty RCCB a odpojí obvod.

RCCB obsahuje testovací tlačítko, pomocí kterého uživatel může zkontrolovat jeho funkčnost vytvořením malého uniku proudu. Stisknutím tlačítka se fázový vodič na straně spotřebiče spojí s nulovým vodičem zdroje, obejdoucí tak nulovou cívku. To způsobí nerovnováhu proudu, což způsobí, že RCCB spustí. Pokud to neučiní, RCCB může být vadný nebo špatně zapojený a potřebuje opravu nebo výměnu.

Typy RCCB

Existuje různých typů RCCB podle jejich citlivosti na různé typy unikajících proudů:

• Typ AC: Tento typ reaguje pouze na čistý střídavý proud (AC). Je vhodný pro obecné aplikace, kde nejsou elektronické zařízení nebo čidlo s proměnnou frekvencí, které produkují jednosměrný nebo pulzující proud.

• Typ A: Tento typ reaguje jak na střídavý, tak na pulzující jednosměrný proud (DC). Je vhodný pro aplikace, kde jsou elektronické zařízení, jako jsou počítače, televize nebo LED světla, které generují usměrňované nebo rozsekávané proudy.

• Typ B: Tento typ reaguje na střídavý, pulzující jednosměrný a hladký jednosměrný proud. Je vhodný pro aplikace, kde jsou zařízení, jako jsou solární invertory, nabíječky baterií nebo elektrická vozidla, které generují hladký jednosměrný proud.

• Typ F: Tento typ reaguje na střídavý, pulzující jednosměrný, hladký jednosměrný a vysokofrekvenční střídavý proud až do 1 kHz. Je vhodný pro aplikace, kde jsou zařízení, jako jsou frekvenční převodníky, indukční sporáky nebo dimmerové čidlo, které generují vysokofrekvenční proudy.

Citlivost RCCB je určena jeho nominálním zbytkovým pracovním proudem (I∆n), minimálním unikajícím proudem potřebným k jeho spuštění. Běžné hodnoty I∆n jsou 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA a 1 A. Nižší hodnoty I∆n poskytují vyšší ochranu proti elektrickým šokům. Například 30 mA RCCB může chránit před zastavením srdce, pokud šok trvá déle než 0,2 sekundy.

Další klasifikace RCCB je založena na počtu polí:

• 2-pólový: Tento typ má dva sloty pro připojení jednoho fázového a jednoho nulového vodiče. Používá se pro jednofázové obvody.

• 4-pólový: Tento typ má čtyři sloty pro připojení tří fázových a jednoho nulového vodiče. Používá se pro třífázové obvody.

Výhody

• Poskytují ochranu proti elektrickým šokům detekcí unikajících proudů až do 10 mA.

• Předcházejí požárům a poškození zařízení rychlým přerušením vadných obvodů.

• Jsou snadno instalovatelné a obsluhovatelné s jednoduchými testovacími a resetovacími tlačítky.

• Jsou kompatibilní s různými typy zatěžovacích zařízení a proudů (AC, DC, vysokofrekvenční).

• Mohou sloužit jako hlavní vypínače nad odvozenými miniaturními vypínači (MCB).

Nevýhody

• Neposkytují ochranu proti přetížení nebo krátkému zapojení, což může způsobit přehřátí a tavení vodičů. Proto musí být použity v série s MCB nebo pojistkou, která dokáže zvládnout nominální proud obvodu.

• Mohou nepotřebně spustit kvůli externím faktorům, jako jsou blesky, elektromagnetické rušení nebo kapacitní spojení. To může způsobit nepříjemnosti a ztrátu produktivity.

• Mohou selhat v spuštění kvůli interním faktorům, jako je koroz, opotřebení nebo mechanické zaseknutí. To může ohrozit bezpečnost obvodu a uživatelů.

• Jsou dražší a objemnější než MCB nebo pojistky.

Volba RCCB

Pro volbu správného RCCB pro daný obvod by měly být zohledněny následující faktory:

• Typ zatěžovacího zařízení a proud: RCCB by měl odpovídat typu zatěžovacího zařízení (AC, DC, vysokofrekvenční) a typu proudu (čistý, pulzující, hladký), který bude chránit. Například typ B RCCB by měl být použit pro solární inverzor, který generuje hladký jednosměrný proud.

• Nominální zbytkový pracovní proud (I∆n): RCCB by měl mít dostatečně nízký I∆n, aby poskytl dostatečnou ochranu proti elektrickým šokům, ale ne moc nízký, aby způsobil nepotřebné spuštění. Například 30 mA RCCB je doporučen pro domácí a komerční aplikace, zatímco 100 mA RCCB je vhodný pro průmyslové aplikace.

• Nominální proud (In): RCCB by měl mít dostatečně vysoký In, aby zvládl normální provozní proud obvodu, ale ne moc vysoký, aby překročil kapacitu MCB nebo pojistky, s níž je spojen. Například 40 A RCCB by měl být použit s 32 A MCB pro 230 V jednofázový obvod.

• Počet pólů: RCCB by měl mít stejný počet pólů jako zdrojové napětí. Například 2-pólový RCCB by měl být použit pro 230 V jednofázový obvod, zatímco 4-pólový RCCB by měl být použit pro 400 V třífázový obvod.

Pro instalaci RCCB by měly být dodrženy následující kroky:

• Vypněte hlavní zdroj a izolujte obvod, který chcete chránit RCCB.

• Připojte fázový vodič(y) ze strany zdroje ke vstupním terminálům RCCB označeným L1, L2 a L3.

• Připojte nulový vodič ze strany zdroje ke vstupnímu terminálu RCCB označenému N.

• Připojte fázový vodič(y) ze strany spotřebiče ke výstupním terminálům RCCB označeným L1’, L2’ a L3’.

• Připojte nulový vodič ze strany spotřebiče ke výstupnímu terminálu RCCB označenému N’.

• Ujistěte se, že všechna spojení jsou pevná a bezpečná a že žádné vodiče nejsou volné nebo expozované.

• Zapněte hlavní zdroj a otestujte RCCB stisknutím testovacího tlačítka. RCCB by měl spustit a odpojit obvod. Pokud to neučiní, zkontrolujte možné chyby zapojení nebo vadné komponenty a opravte je, než budete obvod používat.

• Resetujte RCCB stisknutím resetovacího tlačítka. RCCB by měl zavřít a znovu spojit obvod. Pokud to neučiní, zkontrolujte možné chyby zapojení nebo vadné komponenty a opravte je, než budete obvod používat.