Ano ang Residual Current Circuit Breaker (RCCB)

Ang residual current circuit breaker (RCCB) ay isang electrical safety device na detekta at interrumpe ang electrical circuit kapag may leakage current sa lupa. Ito ay nagprotekta sa mga tao at equipment mula sa electric shocks, sunog, at iba pang panganib na dulot ng maling wiring, insulation failure, o accidental contact sa live parts.

Ang RCCB ay gumagana batay sa prinsipyo ng Kirchhoff’s current law, na nagsasaad na ang sum ng currents na pumapasok sa isang node ay dapat magkapareho sa sum ng currents na lumalabas sa iyon. Sa isang normal na circuit, ang current na umuusbong sa live (hot) wire at neutral wire ay pantay at kabaligtaran. Gayunpaman, kung may fault sa circuit, tulad ng nasira na insulation o isang tao na nakapagtouch sa live wire, ang ilang bahagi ng current ay ididivert sa lupa sa pamamagitan ng alternative path. Ito ay lumilikha ng imbalance sa pagitan ng live at neutral currents, na ito ay natutuklasan ng RCCB at nagtrigger ito upang trip (switch off) ang circuit sa loob ng milliseconds.

Ang RCCB ay binubuo ng isang toroidal transformer na may tatlong coils: isa para sa live wire, isa para sa neutral wire, at isa para sa sensing coil. Ang live at neutral coils ay naglalabas ng pantay at kabaligtarang magnetic fluxes kapag ang currents ay balanced. Kapag may imbalance, ang residual magnetic flux ay ginagawa, na naginduce ng voltage sa sensing coil. Ang voltage na ito ay nagactivate ng relay na binubuksan ang contacts ng RCCB at dinidisconnect ang circuit.

Ang RCCB ay may isang test button na nagbibigay-daan sa mga user na suriin ang kanyang functionality sa pamamagitan ng paglikha ng maliit na leakage current sa circuit. Kapag pinindot, ang test button ay konekta ang live wire sa load side sa supply neutral, na nagbabawasan ng neutral coil ng RCCB. Ito ay naglilikha ng imbalance sa currents at fluxes, na dapat gawin ng RCCB upang trip. Kung hindi, ito nangangahulugan na ang RCCB ay may problema o mali ang wiring at kailangan ng pagpalit o pagreparo.

Mga Uri ng Residual Current Circuit Breakers

May iba't ibang uri ng RCCBs batay sa kanilang sensitivity sa iba't ibang uri ng leakage currents:

• Type AC: Ang uri na ito ay tumutugon lamang sa pure alternating currents (AC). Ito ay suitable para sa general applications kung saan walang electronic devices o variable frequency drives na nagpapagawa ng direct o pulsating currents.

• Type A: Ang uri na ito ay tumutugon sa parehong AC at pulsating direct currents (DC). Ito ay suitable para sa applications kung saan may electronic devices tulad ng computers, TVs, o LED lights na naggagawa ng rectified o chopped currents.

• Type B: Ang uri na ito ay tumutugon sa AC, pulsating DC, at smooth DC currents. Ito ay suitable para sa applications kung saan may mga device tulad ng solar inverters, battery chargers, o electric vehicles na naggagawa ng smooth DC currents.

• Type F: Ang uri na ito ay tumutugon sa AC, pulsating DC, smooth DC, at high-frequency AC currents hanggang 1 kHz. Ito ay suitable para sa applications kung saan may mga device tulad ng frequency converters, induction cookers, o dimmers na naggagawa ng high-frequency currents.

Ang sensitivity ng isang RCCB ay dinetermina rin ng kanyang rated residual operating current (I∆n), na ang minimum na leakage current na kailangan upang ito ay trip. Ang karaniwang values ng I∆n ay 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, at 1 A. Ang mas mababa ang I∆n, ang mas mataas ang protection level laban sa electric shocks. Halimbawa, ang 30 mA RCCB ay maaaring protektahan ang isang tao mula sa cardiac arrest kung sila ay matamaan ng shock sa higit sa 0.2 segundo.

Isa pang classification ng RCCBs ay batay sa kanilang bilang ng poles:

• 2-pole: Ang uri na ito ay may dalawang slot para sa koneksyon ng isang live wire at isang neutral wire. Ito ay ginagamit para sa single-phase circuits.

• 4-pole: Ang uri na ito ay may apat na slot para sa koneksyon ng tatlong live wires at isang neutral wire. Ito ay ginagamit para sa three-phase circuits.

Mga Pabor at Di-pabor sa Residual Current Circuit Breakers

Ang ilan sa mga pabor ng paggamit ng RCCBs ay:

• Nagbibigay sila ng proteksyon laban sa electric shocks sa pamamagitan ng pagdetekta ng leakage currents na aba pa sa 10 mA.

• Nagpre-prevent sila ng sunog at damage sa equipment sa pamamagitan ng pag-interrupt ng faulty circuits nang mabilis.

• Madali silang i-install at i-operate na may simple test at reset buttons.

• Kompatibila sila sa iba't ibang uri ng loads at currents (AC, DC, high-frequency).

• Maaari silang mag-act bilang main disconnecting switches upstream ng anumang derived miniature circuit breakers (MCBs).

Ang ilan sa mga di-pabor ng paggamit ng RCCBs ay:

• Hindi sila nagbibigay ng proteksyon laban sa overcurrents o short circuits, na maaaring maging sanhi ng overheating at melting ng wires. Kaya, kailangan silang gamitin sa series kasama ng MCB o fuse na maaaring hanapin ang rated current ng circuit.

• Maaari silang mag-trip nang hindi kinakailangan dahil sa external factors tulad ng lightning, electromagnetic interference, o capacitive coupling. Ito ay maaaring maging sanhi ng inconvenience at loss ng productivity.

• Maaari silang hindi mag-trip dahil sa internal factors tulad ng corrosion, wear, o mechanical jamming. Ito ay maaaring maging sanhi ng kompromiso sa safety ng circuit at users.

• Mas mahal at bulky sila kaysa sa MCBs o fuses.

Paano Pumili at I-install ang Residual Current Circuit Breaker

Upang pumili ng tamang RCCB para sa isang circuit, ang mga sumusunod na factors ay dapat isapag-isa:

• Ang uri ng load at current: Ang RCCB ay dapat magmatch sa uri ng load (AC, DC, high-frequency) at ang uri ng current (pure, pulsating, smooth) na ito ay protektahan. Halimbawa, ang type B RCCB ay dapat gamitin para sa solar inverter na naggagawa ng smooth DC current.

• Ang rated residual operating current (I∆n): Ang RCCB ay dapat may sapat na mababang I∆n upang magbigay ng sapat na proteksyon laban sa electric shocks, pero hindi masyadong mababa upang maging sanhi ng nuisance tripping. Halimbawa, ang 30 mA RCCB ay inirerekomenda para sa domestic at commercial applications, samantalang ang 100 mA RCCB ay suitable para sa industrial applications.

• Ang rated current (In): Ang RCCB ay dapat may sapat na mataas na In upang hanapin ang normal operating current ng circuit, pero hindi masyadong mataas upang lumampas sa capacity ng MCB o fuse na ito ay konektado. Halimbawa, ang 40 A RCCB ay dapat gamitin kasama ng 32 A MCB para sa 230 V single-phase circuit.

• Ang bilang ng poles: Ang RCCB ay dapat may parehong bilang ng poles sa supply voltage. Halimbawa, ang 2-pole RCCB ay dapat gamitin para sa 230 V single-phase circuit, samantalang ang 4-pole RCCB ay dapat gamitin para sa 400 V three-phase circuit.

Upang i-install ang isang RCCB, ang mga sumusunod na steps ay dapat sundin:

• Switch off ang main power supply at isolate ang circuit na kailangan ng proteksyon ng RCCB.

• Konekta ang live wire(s) mula sa supply side sa input terminal(s) ng RCCB na marked bilang L1, L2, at L3.

• Konekta ang neutral wire mula sa supply side sa input terminal ng RCCB na marked bilang N.

• Konekta ang live wire(s) mula sa load side sa output terminal(s) ng RCCB na marked bilang L1’, L2’, at L3’.

• Konekta ang neutral wire mula sa load side sa output terminal ng RCCB na marked bilang N’.

• Siguraduhin na lahat ng koneksyon ay tight at secure at walang wires na loose o exposed.

• Switch on ang main power supply at test ang RCCB sa pamamagitan ng pagpindot ng test button. Ang RCCB ay dapat trip at idisconnect ang circuit. Kung hindi, suriin ang anumang wiring errors o faulty components at fix bago gamitin ang circuit.

• Reset ang RCCB sa pamamagitan ng pagpindot ng reset button. Ang RCCB ay dapat close at ireconnect ang circuit. Kung hindi, suriin ang anumang wiring errors o faulty components at fix bago gamitin ang circuit.

Buod

Ang residual current circuit breaker (RCCB) ay isang electrical safety device na detekta at interrumpe ang electrical circuit kapag may leakage current sa lupa. Ito ay nagprotekta sa mga tao at equipment mula sa electric shocks, sunog, at iba pang panganib na dulot ng maling wiring, insulation failure, o accidental contact sa live parts.

Ang RCCB ay gumagana batay sa prinsipyo ng Kirchhoff’s current law, na nagsasaad na ang sum ng currents na pumapasok sa isang node ay dapat magkapareho sa sum ng currents na lumalabas sa iyon. Sa isang normal na circuit, ang current na umuusbong sa live at neutral wires ay pantay at kabaligtaran. Gayunpaman, kung may fault sa circuit, ang ilang bahagi ng current ay ididivert sa lupa sa pamamagitan ng alternative path. Ito ay lumilikha ng imbalance sa pagitan ng live at neutral currents, na ito ay natutuklasan ng RCCB at nagtrigger ito upang trip ang circuit sa loob ng milliseconds.

Ang RCCB ay binubuo ng isang toroidal transformer na may tatlong coils: isa para sa live wire, isa para sa neutral wire, at isa para sa sensing coil. Ang live at neutral coils ay naglalabas ng pantay at kabaligtarang magnetic fluxes kapag ang currents ay balanced. Kapag may imbalance, ang residual magnetic flux ay ginagawa, na naginduce ng voltage sa sensing coil. Ang voltage na ito ay nagactivate ng relay na binubuksan ang contacts ng RCCB at dinidisconnect ang circuit.

Ang RCCB ay may isang test button na nagbibigay-daan sa mga user na suriin ang kanyang functionality sa pamamagitan ng paglikha ng maliit na leakage current sa circuit. Kapag pinindot, ang test button ay konekta ang live wire sa load side sa supply neutral, na nagbabawasan ng neutral coil ng RCCB. Ito ay naglilikha ng imbalance sa currents at fluxes, na dapat gawin ng RCCB upang trip. Kung hindi, ito nangangahulugan na ang RCCB ay may problema o mali ang wiring at kailangan ng pagpalit o pagreparo.

May iba't ibang uri ng RCCBs batay sa kanilang sensitivity sa iba't ibang uri ng leakage currents: type AC, type A, type B, at type F. Ang sensitivity ng isang RCCB ay dinetermina rin ng kanyang rated residual operating current (I∆n), na ang minimum na leakage current na kailangan upang ito ay trip. Ang karaniwang values ng I∆n ay 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, at 1 A. Ang mas mababa ang I∆n, ang mas mataas ang protection level laban sa electric shocks.

Isa pang classification ng RCCBs ay batay sa kanilang bilang ng poles: 2-pole at 4-pole. Ang bilang ng poles ay dapat magmatch sa supply voltage ng circuit.

Ang ilan sa mga pabor ng paggamit ng RCCBs ay: nagbibigay sila ng proteksyon laban sa electric shocks, nagpre-prevent sila ng sunog at damage sa equipment, madali silang i-install at i-operate, kompatibila sila sa iba't ibang uri ng loads at currents, at maaari silang mag-act bilang main disconnecting switches. Ang ilan sa mga di-pabor ng paggamit ng RCCBs ay: hindi sila nagbibigay ng proteksyon laban sa overcurrents o short-circuits, maaari silang mag-trip nang hindi kinakailangan dahil sa external factors, maaari silang hindi mag-trip dahil sa internal factors, at mas mahal at bulky sila kaysa sa MCBs o fuses.

Upang pumili at i-install ang isang RCCB, ang mga sumusunod na factors ay dapat isapag-isa: ang uri ng load at current, ang rated residual operating current (I∆n), ang rated current (In), at ang bilang ng poles. Ang RCCB ay dapat konektado sa series kasama ng MCB o fuse na maaaring hanapin ang rated current ng circuit. Ang RCCB ay dapat ma-test at ma-reset regular para siguruhin ang kanyang functionality at safety.