Wat is een reststroomcircuitbreker?

Wat is een Residu-stroom Circuit Breaker?

Definitie van RCCB

Een Residu-stroom Circuit Breaker (RCCB) wordt gedefinieerd als een veiligheidsapparaat dat een circuit detecteert en onderbreekt wanneer er een lekstroom naar de aarde is.

Werkingsprincipe

Een RCCB werkt op basis van Kirchhoffs stroomwet, die stelt dat de totale stroom die een knooppunt binnengaat gelijk is aan de totale stroom die het verlaat. In een normaal circuit zijn de stromen in de fase- en neutrale leidingen in balans. Als er een fout optreedt, zoals beschadigde isolatie of contact met een live draad, stroomt een deel van de stroom naar de aarde. Deze onevenwichtigheid wordt door de RCCB gedetecteerd, waardoor deze binnen enkele milliseconden uitvalt en het circuit onderbreekt.

Een RCCB bevat een toroidale transformator met drie spoelen: faseleiding, neutrale leiding en meetspoel. Wanneer de stromen in balans zijn, produceren de fasespoel en neutralespoel gelijke en tegengestelde magnetische fluxen. Een onevenwichtigheid genereert een residuele magnetische flux, die een spanning in de meetspoel induceert. Deze spanning activeert een relais om de RCCB-contacten te openen en het circuit te onderbreken.

Een RCCB heeft een testknop waarmee gebruikers de functionaliteit kunnen controleren door een kleine lekstroom te creëren. Het indrukken van de knop verbindt de faseleiding aan de belastingzijde met de voedingneutrale, waarbij de neutrale spoel wordt omzeild. Dit veroorzaakt een stroomonevenwichtigheid, waardoor de RCCB uitvalt. Als dit niet gebeurt, kan de RCCB defect zijn of onjuist bedraad zijn en moet worden gerepareerd of vervangen.

Soorten RCCBs

Er zijn verschillende soorten RCCBs, afhankelijk van hun gevoeligheid voor verschillende soorten lekstromen:

• Type AC: Dit type reageert alleen op zuivere wisselstroom (AC). Het is geschikt voor algemene toepassingen waar geen elektronische apparaten of variabele frequentiedrives zijn die directe of pulserende stromen produceren.

• Type A: Dit type reageert op zowel AC als pulserende gelijkstroom (DC). Het is geschikt voor toepassingen waar elektronische apparaten zoals computers, tv's of LED-verlichting zijn die gerectificeerde of gekoppelde stromen genereren.

• Type B: Dit type reageert op AC, pulserende DC en gladde DC-stromen. Het is geschikt voor toepassingen waar apparaten zoals zonnige omvormers, batterijladers of elektrische voertuigen gladde DC-stromen genereren.

• Type F: Dit type reageert op AC, pulserende DC, gladde DC en hoge-frequentie AC-stromen tot 1 kHz. Het is geschikt voor toepassingen waar apparaten zoals frequentieomvormers, induktieve kookplaten of dimmers hoge-frequentie stromen genereren.

De gevoeligheid van een RCCB wordt bepaald door de nominale residuele werkstroom (I∆n), de minimale lekstroom die nodig is om het te laten uitschakelen. Gewone I∆n-waarden zijn 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA en 1 A. Lagere I∆n-waarden bieden betere bescherming tegen elektrische schokken. Bijvoorbeeld, een 30 mA RCCB kan beschermen tegen hartstilstand als een schok langer dan 0,2 seconden duurt.

Een andere classificatie van RCCBs is gebaseerd op het aantal polen:

• 2-polig: Dit type heeft twee gleuven voor het verbinden van één faseleiding en één neutrale leiding. Het wordt gebruikt voor eenfasige circuits.

• 4-polig: Dit type heeft vier gleuven voor het verbinden van drie faseleidingen en één neutrale leiding. Het wordt gebruikt voor driedefasige circuits.

Voordelen

• Ze bieden bescherming tegen elektrische schokken door lekstromen zo laag als 10 mA te detecteren.

• Ze voorkomen branden en schade aan apparatuur door defecte circuits snel te onderbreken.

• Ze zijn gemakkelijk te installeren en te bedienen met eenvoudige test- en resetknoppen.

• Ze zijn compatibel met verschillende soorten belastingen en stromen (AC, DC, hoogfrequent).

• Ze kunnen dienen als hoofdonderbrekers bovenafgeleide miniaturized circuit breakers (MCBs).

Nadelen

• Ze bieden geen bescherming tegen overstromen of kortsluitingen, die oververhitting en smelten van draden kunnen veroorzaken. Daarom moeten ze in serie worden gebruikt met een MCB of een vlam die de nominale stroom van het circuit kan hanteren.

• Ze kunnen onnodig uitschakelen door externe factoren zoals bliksem, elektromagnetische interferentie of capacitive coupling. Dit kan ongemak en productieverlies veroorzaken.

• Ze kunnen wegens interne factoren zoals corrosie, slijtage of mechanische vastlopering niet uitschakelen. Dit kan de veiligheid van het circuit en de gebruikers in gevaar brengen.

• Ze zijn duurder en groter dan MCBs of vlammen.

Kiezen van RCCBs

Om de juiste RCCB te kiezen voor een circuit, moeten de volgende factoren worden overwogen:

• Het type belasting en stroom: De RCCB moet overeenkomen met het type belasting (AC, DC, hoogfrequent) en het type stroom (zuiver, pulserend, glad) dat het zal beschermen. Bijvoorbeeld, een type B RCCB moet worden gebruikt voor een zonnige omvormer die een gladde DC-stroom genereert.

• De nominale residuele werkstroom (I∆n): De RCCB moet een lage genoeg I∆n hebben om adequate bescherming tegen elektrische schokken te bieden, maar niet te laag om hinderlijke uitschakelingen te veroorzaken. Bijvoorbeeld, een 30 mA RCCB wordt aanbevolen voor huishoudelijke en commerciële toepassingen, terwijl een 100 mA RCCB geschikt is voor industriële toepassingen.

• De nominale stroom (In): De RCCB moet een hoge genoeg In hebben om de normale werkstroom van het circuit te hanteren, maar niet te hoog om de capaciteit van de MCB of vlam te overschrijden waarmee hij is verbonden. Bijvoorbeeld, een 40 A RCCB moet worden gebruikt met een 32 A MCB voor een 230 V eenfasig circuit.

• Het aantal polen: De RCCB moet hetzelfde aantal polen hebben als de voedingsspanning. Bijvoorbeeld, een 2-polige RCCB moet worden gebruikt voor een 230 V eenfasig circuit, terwijl een 4-polige RCCB moet worden gebruikt voor een 400 V driedefasig circuit.

Om een RCCB te installeren, moeten de volgende stappen worden gevolgd:

• Schakel de hoofdvoeding uit en isoleer het circuit dat beschermd moet worden door de RCCB.

• Verbind de faseleiding(en) van de voedingszijde met de ingangsterminal(en) van de RCCB gemarkeerd als L1, L2 en L3.

• Verbind de neutrale leiding van de voedingszijde met de ingangsterminal van de RCCB gemarkeerd als N.

• Verbind de faseleiding(en) van de belastingszijde met de uitgangsterminal(en) van de RCCB gemarkeerd als L1’, L2’ en L3’.

• Verbind de neutrale leiding van de belastingszijde met de uitgangsterminal van de RCCB gemarkeerd als N’.

• Zorg ervoor dat alle verbindingen strak en veilig zijn en dat er geen losse of blootgestelde draden zijn.

• Schakel de hoofdvoeding in en test de RCCB door de testknop in te drukken. De RCCB zou moeten uitschakelen en het circuit onderbreken. Als dit niet gebeurt, controleer eventuele bedradingsfouten of defecte componenten en repareer ze voordat het circuit wordt gebruikt.

• Reset de RCCB door de resetknop in te drukken. De RCCB zou moeten sluiten en het circuit herstellen. Als dit niet gebeurt, controleer eventuele bedradingsfouten of defecte componenten en repareer ze voordat het circuit wordt gebruikt.