Vad är en restströmsbrytare?

Vad är en Residualströmssäkring (RCCB)?

RCCB-definition

En Residualströmssäkring (RCCB) definieras som ett säkerhetsenhet som upptäcker och avbryter en krets vid läckageström till mark.

Arbetsprincip

En RCCB fungerar baserat på Kirchhoffs strömlag, som anger att den totala strömmen som går in i en nod är lika med den totala strömmen som går ut ur den. I en normal krets är strömmarna i livled och neutral led balanserade. Om det uppstår ett fel, som skadat isolering eller kontakt med en livled, flödar en del av strömmen till mark. Denna obalans upptäcks av RCCB, vilket gör att den trippar och kopplar bort kretsen inom millisekunder.

En RCCB innehåller en toroidtransformator med tre spolar: livled, neutral led och mätspol. När strömmarna är balanserade producerar livled- och neutral-ledspolarna lika men motsatta magnetiska flöden. En obalans genererar ett restmagnetiskt flöde, vilket inducerar spänning i mätspolen. Denna spänning utlöser en relä för att öppna RCCBs kontakter och koppla bort kretsen.

En RCCB inkluderar en testknapp för användare att kontrollera dess funktionalitet genom att skapa en liten läckageström. Genom att trycka på knappen ansluts livleden på belastnings sidan till nätneutralen, vilket kringgår neutral-ledspolen. Detta orsakar en strömobalans, vilket gör att RCCB trippar. Om den inte trippar kan RCCB vara defekt eller felaktigt kablad och behöver reparation eller ersättning.

Typer av RCCB

Det finns olika typer av RCCB beroende på deras känslighet för olika typer av läckageströmmar:

• Typ AC: Denna typ svarar endast på ren växelström (AC). Den är lämplig för allmänna tillämpningar där det inte finns elektroniska enheter eller variabelfrekvensdriv med direktspann elr pulserande strömmar.

• Typ A: Denna typ svarar på både AC och pulserande likström (DC). Den är lämplig för tillämpningar där det finns elektroniska enheter som datorer, TV-apparater eller LED-lampor som genererar rektifierade eller hackade strömmar.

• Typ B: Denna typ svarar på AC, pulserande DC och slät DC-ström. Den är lämplig för tillämpningar där det finns enheter som solcellsinverterare, batteriladdare eller elbilar som genererar slät DC-ström.

• Typ F: Denna typ svarar på AC, pulserande DC, slät DC och högfrekvens AC-ström upp till 1 kHz. Den är lämplig för tillämpningar där det finns enheter som frekvenskonverterare, induktionsspisar eller dimmer som genererar högfrekventa strömmar.

Känsligheten hos en RCCB bestäms av dess nominella restströmsbelopp (I∆n), den minsta läckageström som krävs för att få den att trippa. Vanliga I∆n-värden är 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA och 1 A. Lägre I∆n-värden ger högre skydd mot elektriska stötar. Till exempel kan en 30 mA RCCB skydda mot hjärtstillestånd om en stöt varar mer än 0,2 sekunder.

En annan klassificering av RCCB baseras på antalet poler:

• 2-polig: Denna typ har två fack för anslutning av en livled och en neutral led. Den används för enfas-kretsar.

• 4-polig: Denna typ har fyra fack för anslutning av tre livleder och en neutral led. Den används för trefas-kretsar.

Fördelar

• De ger skydd mot elektriska stötar genom att upptäcka läckageströmmar så låga som 10 mA.

• De förhindrar brand och skada på utrustning genom att snabbt avbryta felaktiga kretsar.

• De är lätta att installera och använda med enkla test- och återställningsknappar.

• De är kompatibla med olika typer av belastningar och strömmar (AC, DC, högfrekvens).

• De kan fungera som huvudkopplingsavbrottskontakter före eventuella härledda mikrosäkringar (MCB).

Nackdelar

• De ger inte skydd mot överströmmar eller kortslut, vilket kan orsaka överhettning och smältning av ledningar. Därför måste de användas i serie med en MCB eller en säkring som kan hantera kretsens nominella ström.

• De kan trippa onödigt på grund av externa faktorer som blixtnedslag, elektromagnetisk störning eller kapacitiv koppling. Detta kan orsaka obehag och produktionsförluster.

• De kan misslyckas med att trippa på grund av interna faktorer som korrosion, nötning eller mekanisk fastlåsning. Detta kan äventyra kretsens och användarnas säkerhet.

• De är dyrare och större än MCB eller säkringar.

Val av RCCB

För att välja rätt RCCB för en krets bör följande faktorer beaktas:

• Typ av belastning och ström: RCCB bör matcha typen av belastning (AC, DC, högfrekvens) och typen av ström (ren, pulserande, slät) som den ska skydda. Till exempel bör en typ B RCCB användas för en solcellsinverterare som genererar en slät DC-ström.

• Nominellt restströmsbelopp (I∆n): RCCB bör ha ett tillräckligt lågt I∆n för att ge tillräckligt skydd mot elektriska stötar, men inte för lågt för att orsaka irriterande trippningar. Till exempel rekommenderas en 30 mA RCCB för bostads- och kommersiella tillämpningar, medan en 100 mA RCCB är lämplig för industriella tillämpningar.

• Nominell ström (In): RCCB bör ha en tillräckligt hög In för att hantera den normala driftströmmen i kretsen, men inte för hög för att överskrida MCB:s eller säkringens kapacitet som den är ansluten till. Till exempel bör en 40 A RCCB användas med en 32 A MCB för en 230 V enfas-krets.

• Antal poler: RCCB bör ha samma antal poler som nätspänningen. Till exempel bör en 2-polig RCCB användas för en 230 V enfas-krets, medan en 4-polig RCCB bör användas för en 400 V trefas-krets.

För att installera en RCCB bör följande steg följas:

• Stäng av huvudströmförsörjningen och isolera kretsen som ska skyddas av RCCB.

• Anslut livleden/livlederna från försörjnings sidan till ingångsterminalen/ingångsterminalerna på RCCB markerade som L1, L2 och L3.

• Anslut neutral led från försörjnings sidan till ingångsterminalen på RCCB markerad som N.

• Anslut livleden/livlederna från belastnings sidan till utgångsterminalen/utgångsterminalerna på RCCB markerade som L1’, L2’ och L3’.

• Anslut neutral led från belastnings sidan till utgångsterminalen på RCCB markerad som N’.

• Se till att alla anslutningar är fasta och säkra och att inga ledningar är lösa eller exponerade.

• Slå på huvudströmförsörjningen och testa RCCB genom att trycka på testknappen. RCCB bör trippa och koppla bort kretsen. Om den inte gör det, kontrollera eventuella kablingsfel eller defekta komponenter och åtgärda dem innan du använder kretsen.

• Återställ RCCB genom att trycka på återställningsknappen. RCCB bör stänga och återansluta kretsen. Om den inte gör det, kontrollera eventuella kablingsfel eller defekta komponenter och åtgärda dem innan du använder kretsen.