Hvad er en reststrømsbryder (RCCB)?
En residual strøm kredsløbsbryder (RCCB) er en elektrisk sikkerhedsenhed, der opdager og afbryder et elektrisk kredsløb, når der er en strømlekkage til jorden. Den beskytter mennesker og udstyr mod elektriske stød, brande og andre farer, forårsaget af defekt ledning, isoleringsfejl eller uheldig kontakt med live dele.
En RCCB fungerer på principperne i Kirchhoff's strømlov, som siger, at summen af strømme, der kommer ind i en knude, skal være lig med summen af strømme, der forlader den knude. I et normalt kredsløb er strømmen, der løber gennem live (varm) ledningen og neutralledningen lige stor og modsat rettet. Hvis der dog er en fejl i kredsløbet, såsom skadet isolation eller en person, der rører ved en live ledning, vil en del af strømmen omvej til jorden. Dette skaber en ubalance mellem live- og neutralstrøm, som RCCB opdager, og som aktiverer bryderen, så den afbryder kredsløbet inden for millisekunder.
En RCCB består af en toroidale transformator med tre spoler: én til liveledningen, én til neutralledningen, og én til sensor-spolen. Live- og neutralspoler producerer lige store og modsat rettede magnetiske flukser, når strømmerne er balancerede. Når der er en ubalance, dannes en residual magnetisk flux, som inducerer en spænding i sensor-spolen. Denne spænding aktiverer en relæ, der åbner kontakterne i RCCB og afbryder kredsløbet.
En RCCB har også en test-knap, der giver brugere mulighed for at tjekke dens funktion ved at oprette en lille strømlekkage i kredsløbet. Når den trykkes, forbinder testknappen liveledningen på belastnings-siden til forsyningsneutralen, og går uden om neutralspolen i RCCB. Dette skaber en ubalance i strømme og flukser, som skulle få RCCB til at springe. Hvis det ikke gør, betyder det, at RCCB er defekt eller forkert kableret og skal erstattes eller repareres.
Typer af Residual Strøm Kredsløbsbrydere
Der findes forskellige typer af RCCB baseret på deres følsomhed over for forskellige typer af strømlekkage:
Type AC: Denne type reagerer kun på ren alternativ strøm (AC). Den er egnet til generelle anvendelser, hvor der ikke er nogen elektroniske enheder eller variabel frekvens-driv, der producerer direkte eller pulsere strøm.
Type A: Denne type reagerer på både AC og pulsere direkte strøm (DC). Den er egnet til anvendelser, hvor der er elektroniske enheder som computere, TV'er eller LED-lys, der genererer rektificerede eller klippede strømme.
Type B: Denne type reagerer på AC, pulsere DC og glat DC-strøm. Den er egnet til anvendelser, hvor der er enheder som solcelle-inverter, batteriladbare eller elbiler, der genererer glat DC-strøm.
Type F: Denne type reagerer på AC, pulsere DC, glat DC og højfrekvent AC-strøm op til 1 kHz. Den er egnet til anvendelser, hvor der er enheder som frekvenskonvertere, induktionskoger eller dimmere, der genererer højfrekvent strøm.
Følsomheden hos en RCCB er også bestemt af dens nominale residual driftsstrøm (I∆n), som er den mindste strømlekkage, der vil få den til at springe. De almindelige værdier for I∆n er 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, og 1 A. Jo lavere I∆n, jo højere beskyttelsesniveau mod elektriske stød. For eksempel kan en 30 mA RCCB beskytte en person mod hjertestop, hvis de får et stød i mere end 0,2 sekunder.
En anden klassifikation af RCCB er baseret på antallet af poler:
2-polig: Denne type har to slotte til at forbinde en liveledning og en neutralledning. Den bruges til enfas-kredsløb.
4-polig: Denne type har fire slotte til at forbinde tre liveledninger og en neutralledning. Den bruges til trefas-kredsløb.
Fordele og Ulemper ved Residual Strøm Kredsløbsbrydere
Nogle af fordelene ved at bruge RCCB er:
De giver beskyttelse mod elektriske stød ved at opdage strømlekkage så lav som 10 mA.
De forebygger brande og skade på udstyr ved hurtigt at afbryde defekte kredsløb.
De er nemme at installere og operere med simple test- og nulstil-knapper.
De er kompatible med forskellige typer belastninger og strømme (AC, DC, højfrekvent).
De kan fungere som hovedafbrydere ovenfor eventuelle miniature kredsløbsbrydere (MCB).
Nogle af ulemperne ved at bruge RCCB er:
De giver ikke beskyttelse mod overstrøm eller kortslutning, hvilket kan forårsage overophedning og smeltning af ledninger. Derfor skal de bruges i serie med en MCB eller en sikring, der kan håndtere kredsløbets nominale strøm.
De kan springe unødvendigt på grund af eksterne faktorer som lyn, elektromagnetisk støj, eller kapacitiv kopling. Dette kan forårsage ulejligheder og produktivitetstab.
De kan mislykkes med at springe på grund af interne faktorer som korrosion, slitage eller mekanisk fastfrosning. Dette kan bringe kredsløbets og brugernes sikkerhed i fare.
De er dyrere og større end MCB eller sikringer.
Hvordan man Vælger og Installerer en Residual Strøm Kredsløbsbryder
For at vælge den rigtige RCCB til et kredsløb, bør følgende faktorer tages i betragtning:
Typen af belastning og strøm: RCCB skal matche typen af belastning (AC, DC, højfrekvent) og typen af strøm (ren, pulsere, glat), som den skal beskytte. For eksempel bør en type B RCCB bruges for en solcelle-inverter, der genererer en glat DC-strøm.
Den nominale residual driftsstrøm (I∆n): RCCB skal have en lav nok I∆n for at give tilstrækkelig beskyttelse mod elektriske stød, men ikke for lav til at forårsage ulejlighedspring. For eksempel anbefales en 30 mA RCCB til boligs og erhvervsanvendelser, mens en 100 mA RCCB er egnet til industrielle anvendelser.
Den nominale strøm (In): RCCB skal have en høj nok In for at håndtere den normale driftsstrøm i kredsløbet, men ikke for høj til at overstige kapaciteten af MCB eller sikring, som den er forbundet med. For eksempel bør en 40 A RCCB bruges med en 32 A MCB for et 230 V enfas-kredsløb.
Antallet af poler: RCCB skal have samme antal poler som forsynings-spændingen. For eksempel bør en 2-polig RCCB bruges for et 230 V enfas-kredsløb, mens en 4-polig RCCB bør bruges for et 400 V trefas-kredsløb.
For at installere en RCCB, bør følgende trin følges:
Sluk for hovedstrømforsyningen og isolér kredsløbet, der skal beskyttes af RCCB.
Forbind liveledning(er) fra forsytningssiden til inputterminalerne på RCCB, markeret som L1, L2, og L3.
Forbind neutralledningen fra forsytningssiden til inputterminalen på RCCB, markeret som N.
Forbind liveledning(er) fra belastningssiden til outputterminalerne på RCCB, markeret som L1’, L2’, og L3’.
Forbind neutralledningen fra belastningssiden til outputterminalen på RCCB, markeret som N’.
Sørg for, at alle forbindelser er stramme og sikre, og at ingen ledninger er løse eller udsatte.
Tænd for hovedstrømforsyningen og test RCCB ved at trykke på test-knappen. RCCB bør springe og afbryde kredsløbet. Hvis den ikke gør, tjek for kablingsfejl eller defekte komponenter, og ret dem, før du bruger kredsløbet.
Nulstil RCCB ved at trykke på nulstil-knappen. RCCB bør lukke og genforbinde kredsløbet. Hvis den ikke gør, tjek for kablingsfejl eller defekte komponenter, og ret dem, før du bruger kredsløbet.
Sammenfatning
En residual strøm kredsløbsbryder (RCCB) er en elektrisk sikkerhedsenhed, der opdager og afbryder et elektrisk kredsløb, når der er en strømlekkage til jorden. Den beskytter mennesker og udstyr mod elektriske stød, brande og andre farer, forårsaget af defekt ledning, isoleringsfejl eller uheldig kontakt med live dele.
En RCCB fungerer på principperne i Kirchhoff’s strømlov, som siger, at summen af strømme, der kommer ind i en knude, skal være lig med summen af strømme, der forlader den knude. I et normalt kredsløb er strømmen, der løber gennem live- og neutralledningen, lige stor og modsat rettet. Hvis der dog er en fejl i kredsløbet, vil en del af strømmen omvej til jorden. Dette skaber en ubalance mellem live- og neutralstrøm, som RCCB opdager, og som aktiverer bryderen, så den afbryder kredsløbet inden for millisekunder.
En RCCB består af en toroidale transformator med tre spoler: én til liveledningen, én til neutralledningen, og én til sensor-spolen. Live- og neutralspoler producerer lige store og modsat rettede magnetiske flukser, når strømmerne er balancerede. Når der er en ubalance, dannes en residual magnetisk flux, som inducerer en spænding i sensor-spolen. Denne spænding aktiverer en relæ, der åbner kontakterne i RCCB og afbryder kredsløbet.
En RCCB har også en test-knap, der giver brugere mulighed for at tjekke dens funktion ved at oprette en lille strømlekkage i kredsløbet. Når den trykkes, forbinder testknappen liveledningen på belastnings-siden til forsyningsneutralen, og går uden om neutralspolen i RCCB. Dette skaber en ubalance i strømme og flukser, som skulle få RCCB til at springe. Hvis det ikke gør, betyder det, at RCCB er defekt eller forkert kableret og skal erstattes eller repareres.
Der findes forskellige typer af RCCB baseret på deres følsomhed over for forskellige typer af strømlekkage: type AC, type A, type B, og type F. Følsomheden hos en RCCB er også bestemt af dens nominale residual driftsstrøm (I∆n), som er den mindste strømlekkage, der vil få den til at springe. De almindelige værdier for I∆n er 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, og 1 A. Jo lavere I∆n, jo højere beskyttelsesniveau mod elektriske stød.
En anden klassifikation af RCCB er baseret på antallet af poler: 2-polig og 4-polig. Antallet af poler skal matche forsynings-spændingen i kredsløbet.
Nogle af fordelene ved at bruge RCCB er: de giver beskyttelse mod elektriske stød, de forebygger brande og skade på udstyr, de er nemme at installere og operere, de er kompatible med forskellige typer belastninger og strømme, og de kan fungere som hovedafbrydere. Nogle af ulemperne ved at bruge RCCB er: de giver ikke beskyttelse mod overstrøm eller kortslutning, de kan springe unødvendigt på grund af eksterne faktorer, de kan mislykkes med at springe på grund af interne faktorer, og de er dyrere og større end MCB eller sikringer.
