Co to jest wyłącznik różnicowoprądowy?

Co to jest wyłącznik różnicowoprądowy?

Definicja RCCB

Wyłącznik różnicowoprądowy (RCCB) to urządzenie bezpieczeństwa, które wykrywa i przerywa obwód w przypadku ucieczki prądu do ziemi.

Zasada działania

RCCB działa na podstawie prawa Kirchhoffa dotyczącego prądu, które mówi, że całkowity prąd wchodzący do węzła równa się całkowitemu prądowi wychodzącemu z niego. W normalnym obwodzie prądy w fazie i neutralnej są zrównoważone. W przypadku uszkodzenia izolacji lub kontaktu z przewodem fazowym, część prądu płynie do ziemi. Ta nierównowaga jest wykrywana przez RCCB, co powoduje jego wyłączenie i rozłączenie obwodu w ciągu milisekund.

RCCB zawiera transformator toroidalny z trzema cewkami: przewód fazowy, przewód neutralny i cewka czuciowa. Gdy prądy są zrównoważone, cewki fazy i neutralnej generują równe i przeciwne strumienie magnetyczne. Nierównowaga generuje resztowy strumień magnetyczny, indukujący napięcie w cewce czuciowej. To napięcie uruchamia relé, aby otworzyć kontakty RCCB i rozłączyć obwód.

RCCB ma przycisk testowy, dzięki któremu użytkownicy mogą sprawdzić jego funkcjonalność, tworząc małą ucieczkę prądu. Naciśnięcie przycisku łączy przewód fazowy po stronie obciążenia z neutralną częścią zasilania, omijając cewkę neutralną. Powoduje to nierównowagę prądu, która powoduje wyłączenie RCCB. Jeśli nie nastąpi wyłączenie, RCCB może być uszkodzone lub niepoprawnie podłączone i wymaga naprawy lub wymiany.

Rodzaje RCCB

Istnieje wiele rodzajów RCCB, w zależności od ich wrażliwości na różne typy ucieczek prądu:

• Typ AC: Ten typ reaguje tylko na czysty prąd przemienny (AC). Jest odpowiedni dla ogólnych zastosowań, gdzie nie ma urządzeń elektronicznych ani napędów o zmiennej częstotliwości, które produkują prądy stałe lub pulsujące.

• Typ A: Ten typ reaguje zarówno na prądy przemienne, jak i pulsujące prądy stałe (DC). Jest odpowiedni dla zastosowań, gdzie są urządzenia elektroniczne, takie jak komputery, telewizory lub diody LED, które generują prostowane lub skracane prądy.

• Typ B: Ten typ reaguje na prądy przemienne, pulsujące prądy stałe i gładkie prądy stałe. Jest odpowiedni dla zastosowań, gdzie są urządzenia, takie jak inwertery słoneczne, ładowarki baterii lub pojazdy elektryczne, które generują gładkie prądy stałe.

• Typ F: Ten typ reaguje na prądy przemienne, pulsujące prądy stałe, gładkie prądy stałe i wysokoczęstotliwościowe prądy przemienne do 1 kHz. Jest odpowiedni dla zastosowań, gdzie są urządzenia, takie jak konwertery częstotliwości, indukcja kuchenek czy dimmer, które generują wysokoczęstotliwościowe prądy.

Wrażliwość RCCB określa się poprzez nominalny prąd resztkowy (I∆n), który jest minimalnym prądem ucieczki potrzebnym do wyłączenia. Typowe wartości I∆n to 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA i 1 A. Niższe wartości I∆n oferują wyższą ochronę przed porażeniem prądem. Na przykład, 30 mA RCCB może chronić przed zatrzymaniem akcji serca, jeśli porażenie trwa dłużej niż 0,2 sekundy.

Inna klasyfikacja RCCB opiera się na liczbie pol.

• 2-polowy: Ten typ ma dwa gniazda do podłączenia jednego przewodu fazowego i jednego przewodu neutralnego. Jest używany w obwodach jednofazowych.

• 4-polowy: Ten typ ma cztery gniazda do podłączenia trzech przewodów fazowych i jednego przewodu neutralnego. Jest używany w obwodach trójfazowych.

Zalety

• Oferują ochronę przed porażeniem prądem, wykrywając ucieczki prądu już na poziomie 10 mA.

• Zapobiegają pożarom i uszkodzeniom sprzętu, szybko przerywając uszkodzone obwody.

• Są łatwe w montażu i obsłudze, mają proste przyciski testowe i resetujące.

• Są kompatybilne z różnymi typami obciążeń i prądów (AC, DC, wysokoczęstotliwościowe).

• Mogą pełnić rolę głównych przełączników odłączających przed miniaturowymi wyłącznikami bezpiecznikowymi (MCB).

Wady

• Nie zapewniają ochrony przed nadmiernym prądem ani spięciami, które mogą spowodować przegrzewanie i topnienie przewodów. Dlatego muszą być używane szeregowo z MCB lub bezpiecznikiem, który może obsłużyć nominalny prąd obwodu.

• Mogą wyłączać się niepotrzebnie z powodu zewnętrznych czynników, takich jak pioruny, zakłócenia elektromagnetyczne lub sprzężenie pojemnościowe. Może to prowadzić do nieporozumień i utraty wydajności.

• Mogą nie wyłączać się ze względu na wewnętrzne czynniki, takie jak korozja, zużycie lub zacięcia mechaniczne. Może to naruszyć bezpieczeństwo obwodu i użytkowników.

• Są droższe i większej objętości niż MCB lub bezpieczniki.

Wybór RCCB

Aby wybrać odpowiedni RCCB dla obwodu, należy uwzględnić następujące czynniki:

• Typ obciążenia i prądu: RCCB powinien odpowiadać typowi obciążenia (AC, DC, wysokoczęstotliwościowe) i typowi prądu (czysty, pulsujący, gładki), który będzie chronił. Na przykład, typ B RCCB powinien być używany dla inwertera słonecznego, który generuje gładki prąd stały.

• Nominalny prąd resztkowy (I∆n): RCCB powinien mieć wystarczająco niski I∆n, aby zapewnić adekwatną ochronę przed porażeniem prądem, ale nie tak niski, aby powodował niepotrzebne wyłączenia. Na przykład, 30 mA RCCB jest zalecany dla domowych i komercyjnych zastosowań, podczas gdy 100 mA RCCB jest odpowiedni dla zastosowań przemysłowych.

• Nominalny prąd (In): RCCB powinien mieć wystarczająco wysoki In, aby obsługiwać normalny prąd roboczy obwodu, ale nie tak wysoki, aby przekroczyć zdolność MCB lub bezpiecznika, z którym jest połączony. Na przykład, 40 A RCCB powinien być używany z 32 A MCB dla obwodu jednofazowego 230 V.

• Liczba pol: RCCB powinien mieć taką samą liczbę pol, jak napięcie zasilania. Na przykład, 2-polowy RCCB powinien być używany dla obwodu jednofazowego 230 V, podczas gdy 4-polowy RCCB powinien być używany dla obwodu trójfazowego 400 V.

Aby zainstalować RCCB, należy podjąć następujące kroki:

• Wyłącz główne zasilanie i izoluj obwód, który ma być chroniony przez RCCB.

• Podłącz przewód fazowy (przewody fazowe) ze strony zasilania do wejściowych terminali RCCB oznaczonych jako L1, L2 i L3.

• Podłącz przewód neutralny ze strony zasilania do wejściowego terminalu RCCB oznaczonego jako N.

• Podłącz przewód fazowy (przewody fazowe) ze strony obciążenia do wyjściowych terminali RCCB oznaczonych jako L1’, L2’ i L3’.

• Podłącz przewód neutralny ze strony obciążenia do wyjściowego terminalu RCCB oznaczonego jako N’.

• Upewnij się, że wszystkie połączenia są mocne i bezpieczne, a żaden przewód nie jest luźny ani odsłonięty.

• Włącz główne zasilanie i przetestuj RCCB, naciskając przycisk testowy. RCCB powinien wyłączyć i rozłączyć obwód. Jeśli tego nie zrobi, sprawdź, czy są jakieś błędy w kablowaniu lub uszkodzone elementy, i napraw je przed użyciem obwodu.

• Zresetuj RCCB, naciskając przycisk resetowania. RCCB powinien zamknąć i ponownie połączyć obwód. Jeśli tego nie zrobi, sprawdź, czy są jakieś błędy w kablowaniu lub uszkodzone elementy, i napraw je przed użyciem obwodu.