Mikä on jäännösosavirtakatkaisin?

Mikä on jäännössähkövirtakatkaisija?

RCCB:n määritelmä

Jäännössähkövirtakatkaisija (RCCB) on turvaväline, joka havaitsee ja keskeyttää sähkölankun, kun maanjäristysvirta ylittää tietyn rajan.

Toimintaperiaate

RCCB toimii Kirchhoffin virtalain perusteella, jonka mukaan solmun sisään tuleva virta on yhtä suuri kuin solmusta ulos menevä virta. Normaalissa sähköpiirissä vaihtovirtajohdon ja neutraalin virtat ovat tasapainossa. Jos tapahtuu vika, kuten eristeen vaurioituminen tai kosketus vaihtovirtajohdolle, osa virtasta kulkee maahan. Tämä epätasapaino havaitaan RCCB:ssä, mikä aiheuttaa sen toiminnan keskeytyksen ja sähköpiirin katkeamisen millisekunnissa.

RCCB:ssä on toroidinen muuntaja, jossa on kolme kierrosta: vaihtovirtajohdon, neutraalin ja havaintokierros. Kun virtat ovat tasapainossa, vaihtovirtajohdon ja neutraalin kierrokset tuottavat yhtä suuret ja vastakkaiset magneettiset fluxit. Epätasapaino tuottaa jäännösflukssin, joka induktiivisesti synnyttää jännitteen havaintokierroksessa. Tämä jännite aktivoi relen avamaan RCCB:n yhteydet ja katkaisee sähköpiirin.

RCCB:ssä on testipainike, jota käyttäjät voivat käyttää laitteen toiminnallisuuden tarkistamiseen luomalla pieni maanjäristysvirta. Painikkeen painaminen yhdistää vaihtovirtajohdon latauspäällä sähköntuotannon neutraaliin, ohittamalla neutraalin kierroksen. Tämä aiheuttaa virtaepätasapainon, mikä saa RCCB:n toimimaan. Jos se ei toimi, RCCB voi olla viallinen tai virheellisesti kytketty ja tarvitsee korjausta tai vaihtoa.

RCCB-tyypit

On olemassa erilaisia RCCB-tyyppejä, jotka perustuvat niiden herkkyyteen eri tyyppisiä maanjäristysvirtoja kohtaan:

• Tyyppi AC: Tämä tyyppi reagoi vain puhtaaseen vaihtovirtaan (AC). Se on soveltuva yleisiin sovelluksiin, joissa ei ole elektronisia laitteita tai muuttuvien taajuisten ajastimien tuottamia suoria tai pulssiheitteleviä virtoja.

• Tyyppi A: Tämä tyyppi reagoi sekä vaihtovirtaan että pulssiheittelevään suoraan virtaan (DC). Se on soveltuva sovelluksiin, joissa on elektronisia laitteita, kuten tietokoneita, televisioita tai LED-valoja, jotka tuottavat suoristettuja tai leikattuja virtoja.

• Tyyppi B: Tämä tyyppi reagoi vaihtovirtaan, pulssiheittelevään DC-virtaan ja sileään DC-virtaan. Se on soveltuva sovelluksiin, joissa on laitteita, kuten aurinkoinverterejä, akkulatauksia tai sähköautoja, jotka tuottavat sileitä DC-virtoja.

• Tyyppi F: Tämä tyyppi reagoi vaihtovirtaan, pulssiheittelevään DC-virtaan, sileään DC-virtaan ja korkeataajuiseen AC-virtaan enintään 1 kHz. Se on soveltuva sovelluksiin, joissa on laitteita, kuten taajuusmuuntajia, induktiokattiloja tai sumuttimia, jotka tuottavat korkeataajuisia virtoja.

RCCB:n herkkyyttä määrittää sen arvokappaleen jäännösoperaatiokulma (I∆n), eli vähimmäismaanjäristysvirta, joka tarvitaan sen toiminnan keskeyttämiseksi. Yleisiä I∆n-arvoja ovat 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA ja 1 A. Alhaisemmat I∆n-arvot tarjoavat parempaa suojaa sähköiskuilta. Esimerkiksi 30 mA RCCB suojaa sydämen pysähtymistä, jos isku kestää yli 0,2 sekuntia.

Toinen RCCB-tyyppien luokitteluperiaate perustuu niiden polttein määrään:

• 2-poleinen: Tämä tyyppi on varustettu kahdella paikalla yhden vaihtovirtajohdon ja yhden neutraalin yhdistämiseen. Sitä käytetään yksifasediagrammeissa.

• 4-poleinen: Tämä tyyppi on varustettu neljällä paikalla kolmen vaihtovirtajohdon ja yhden neutraalin yhdistämiseen. Sitä käytetään kolmifasediagrammeissa.

Edut

• Ne tarjoavat suojaa sähköiskuilta havaitsemalla maanjäristysvirtaa alkaen 10 mA:sta.

• Ne estävät paloja ja laitteiden vaurioitumista keskeyttämällä nopeasti viallisia sähköpiirejä.

• Ne ovat helppoja asentaa ja käyttää yksinkertaisilla testi- ja nollauspainikkeilla.

• Ne ovat yhteensopivia erilaisilla kuormituksilla ja virtoilla (AC, DC, korkeatajuinen).

• Ne voivat toimia pääkatkaisijoina MCB-jaottomien yläpuolella.

Haitat

• Ne eivät tarjoa suojaa ylikuormituksia tai lyhytkierreitä vastaan, jotka voivat aiheuttaa johdosten ylipäästön ja sulamisen. Siksi ne on käytettävä sarjassa MCB:n tai sähkönsulkijan kanssa, joka voi hallita sähköpiirin arvokappaleen virtaa.

• Ne voivat katkaista tarpeettomasti ulkoisten tekijöiden, kuten ukkosmyrskyjen, sähkömagneettisen häiriön tai kapasitiivisen kytkennän vuoksi. Tämä voi aiheuttaa haittaa ja tuottavuuden heikkenemistä.

• Ne voivat epäonnistua toimimaan sisäisten tekijöiden, kuten ruskon, kulun tai mekaanisen jumittumisen vuoksi. Tämä voi vaarantaa sähköpiirin ja käyttäjien turvallisuuden.

• Ne ovat kalliimpia ja valtavampia kuin MCB:t tai sähkönsulkijat.

RCCB-tyypit

Oikean RCCB:n valintaan sähköpiirille on huomioitava seuraavat tekijät:

• Kuormitus- ja virtatyypin: RCCB:n pitäisi vastata kuormituksen (AC, DC, korkeatajuinen) ja virran (puhdas, pulssiheittelevä, sileä) tyyppeihin, joita se suojaa. Esimerkiksi tyyppi B RCCB pitäisi käyttää aurinkoinverterille, joka tuottaa sileää DC-virtaa.

• Arvokappaleen jäännösoperaatiokulman (I∆n): RCCB:n pitäisi olla riittävän herkkä sähköiskujen suojaksi, muttei liian herkkä, jotta se ei aiheuttaisi tarpeettomia katkaisuja. Esimerkiksi 30 mA RCCB on suositeltavaa kotitalouksissa ja kaupallisissa sovelluksissa, kun taas 100 mA RCCB sopii teollisiin sovelluksiin.

• Arvokappaleen virta (In): RCCB:n pitäisi olla riittävän suuri, jotta se voi hallita sähköpiirin normaalia toimintavirtaa, muttei liian suuri, jotta se ei ylittäisi kytkettyä MCB:n tai sähkönsulkijan kapasiteettia. Esimerkiksi 40 A RCCB pitäisi käyttää 32 A MCB:n kanssa 230 V yksifasediagrammissa.

• Polttein määrä: RCCB:n pitäisi olla sama polttein määrä kuin sähköntuotannon jännite. Esimerkiksi 2-poleinen RCCB pitäisi käyttää 230 V yksifasediagrammissa, kun taas 4-poleinen RCCB pitäisi käyttää 400 V kolmifasediagrammissa.

RCCB:n asentamiseksi on seurattava seuraavia vaiheita:

• Sammuta pääsähköntuotanto ja erota sähköpiiri, jota RCCB suojaa.

• Yhdistä vaihtovirtajohdot sähköntuotannon puolelta RCCB:n L1, L2 ja L3 merkittyihin syöttötaipeisiin.

• Yhdistä neutraalijohde sähköntuotannon puolelta RCCB:n N merkittyyn syöttötaipeeseen.

• Yhdistä vaihtovirtajohdot latauspäällä RCCB:n L1’, L2’ ja L3’ merkittyihin ulostaipeisiin.

• Yhdistä neutraalijohde latauspäällä RCCB:n N’ merkittyyn ulostaipeeseen.

• Varmista, että kaikki yhteydet ovat tiiviit ja turvalliset, eikä johtoja ole löyhästi tai alttiina.

• Ota pääsähköntuotanto käyttöön ja testaa RCCB painamalla testipainiketta. RCCB:n pitäisi toimia ja katkaista sähköpiiri. Jos se ei toimi, tarkista kaikki johtoerrot tai vialliset komponentit ja korjaa ne ennen sähköpiirin käyttöä.

• Nollaa RCCB painamalla nollauspainiketta. RCCB:n pitäisi sulkea ja yhdistää sähköpiiri. Jos se ei toimi, tarkista kaikki johtoerrot tai vialliset komponentit ja korjaa ne ennen sähköpiirin käyttöä.