Mi az áramkörzet-védelmi körzetelálasztó (RCCB)?

A reziduális áramkör-védő (RCCB) egy elektromos biztonsági eszköz, amely detektálja és megszakítja az áramkört, ha folyik áram a földre. Védi az embereket és a berendezéseket elektromos szükségletekkel, tűzökkel és más veszélyekkel, amelyeket hibás vezeték, izolációhiba vagy véletlen érintés élő részekkel okoz.

Az RCCB működési elve a Kirchhoff áramtörelemi törvénye alapján működik, amely szerint a csomópontra beérkező áramok összege egyenlő a csomópontból kivezető áramok összegével. Egy normális áramkörben a fő (élő) és a neutrális vezetéken áthaladó áramok egyenlők és ellentétesek. Ha azonban a körben van hiba, például sérült izoláció vagy ember érintkezik élő vezetékkel, akkor részese az áram eltér úton a földre. Ez létrehoz egy egyensúlytalanságot a fő és a neutrális áramok között, amit az RCCB detektál és ez indítja el a kör megszakítását (kikapcsolása) milliszekundumok alatt.

Egy RCCB egy toroid transzformátort tartalmaz három tekercssel: egy a fő vezetékre, egy a neutrálisra, és egy a detektáló tekercsre. A fő és a neutrális tekercsek egyenlő és ellentétes mágneses fluxust termelnek, amikor az áramok egyensúlyban vannak. Ha egyensúlytalanság van, akkor egy reziduális mágneses fluxus jön létre, ami indukál egy feszültséget a detektáló tekercsen. Ez a feszültség aktivál egy relét, ami megnyitja az RCCB kapcsolókat, és megszakítja az áramkört.

Az RCCB-nak van egy teszt gombja, amellyel a felhasználók ellenőrizhetik a működését, kis áramszivárgást hozva létre az áramkörben. Amikor megnyomják a teszt gombot, a fő vezetéket a terhelés oldalán a készlet neutrálisával kötik össze, az RCCB neutrális tekercsét kihagyva. Ez okoz egyensúlytalanságot az áramokban és a fluxusokban, ami elindítja az RCCB kiugrását. Ha nem történik kiugrás, azt jelenti, hogy az RCCB hibás vagy helytelenül van bekötve, és cserélendő vagy javítandó.

Reziduális áramkör-védő típusai

Van különböző RCCB típusa, attól függően, hogy milyen típusú áramszivárgásokra reagálnak:

• AC típus: Ez a típus csak tiszta váltóáramra (AC) reagál. Általános alkalmazásokra alkalmas, ahol nincsenek elektronikus eszközök vagy változó frekvenciájú vezénylések, amelyek közvetlen vagy pulzáló áramot produkálnak.

• A típus: Ez a típus váltó- és pulzáló közvetlen áramokra (DC) is reagál. Elektronikus eszközök, mint számítógépek, TV-k vagy LED-fények esetén alkalmas, amelyek rectifikált vagy darabolt áramot generálnak.

• B típus: Ez a típus váltó-, pulzáló DC és sima közvetlen áramokra is reagál. Napenergia inverterek, akkumulátor töltők vagy elektrikus járművek esetén alkalmas, amelyek sima DC áramot generálnak.

• F típus: Ez a típus váltó-, pulzáló DC, sima DC és magas frekvenciájú váltóáramokra (1 kHz-ig) is reagál. Frekvencia konvertálók, indukciós főtőrek vagy dimmerek esetén alkalmas, amelyek magas frekvenciájú áramot generálnak.

Az RCCB érzékenysége a nominált reziduális működési áram (I∆n) alapján határozható meg, ami a legkisebb áramszivárgás, ami a kör kiugrását indítja. Az I∆n gyakori értékei 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA és 1 A. Minél kisebb az I∆n, annál nagyobb a védelem szintje az elektromos szükségletekkel szemben. Például, egy 30 mA-es RCCB megvédi a szívleállást, ha valaki 0,2 másodpercnél hosszabb ideig kap elektromos sokkolást.

Egy másik RCCB osztályozása a pólok számán alapul:

• 2-pólos: Ez a típus két lyukat tartalmaz, egy fő és egy neutrális vezetékhez. Egyszeres fázisú áramkörökhez használják.

• 4-pólos: Ez a típus négy lyukat tartalmaz, három fő és egy neutrális vezetékhez. Háromfázisú áramkörökhez használják.

Reziduális áramkör-védők előnyei és hátrányai

Az RCCB-k használatának néhány előnye:

• Védelmet nyújtanak az elektromos sokkolásokkal szemben, akár 10 mA-es áramszivárgás detektálásával is.

• Gyorsan megszakítják a hibás áramköröket, így megelőzik a tűzöket és a berendezések károsodását.

• Könnyen telepíthetők és kezelhetők egyszerű teszt- és visszaállítási gombokkal.

• Kompatibilisek különböző típusú terhelésekkel és áramokkal (AC, DC, magas frekvenciájú).

• Képesek fő kikapcsolóként működni bármilyen derivált miniatur áramkör-védő (MCB) felett.

Az RCCB-k használatának néhány hátránya:

• Nem nyújtanak védelmet túlmenő áramokkal vagy rövidzárlattal szemben, amelyek melegedést és vezetékek olvadását okozhatnak. Ezért sorban kell használni MCB-vel vagy védőelemmel, amely képes kezelni az áramkör nominált áramát.

• Tehetszükségletek miatt, például villám, elektromágneses zavar vagy kapacitív kötés, feleslegesen kiugranak. Ez kellemetlenséget és termelékenységi veszteséget okozhat.

• Belső tényezők miatt, például rosting, súrolódás vagy mechanikus blokkolódás, nem ugranak ki. Ez kompromittálhatja az áramkör és a felhasználók biztonságát.

• Drágábbak és nagyobbak, mint az MCB-k vagy a védőelemek.

Reziduális áramkör-védő kiválasztása és telepítése

A megfelelő RCCB kiválasztásához a következő tényezőket kell figyelembe venni:

• A terhelés típusa és az áram: Az RCCB-nek meg kell egyeznie a terhelés (AC, DC, magas frekvenciájú) és az áram (tiszta, pulzáló, sima) típusával, amit véd. Például, B típusú RCCB-t kell használni napenergia inverterekhez, amelyek sima DC áramot generálnak.

• A nominált reziduális működési áram (I∆n): Az RCCB-nak elég alacsony I∆n-je kell legyen, hogy megfelelő védelmet nyújtson az elektromos sokkolásokkal szemben, de ne legyen túl alacsony, hogy felesleges kiugrásokat okozzon. Például, egy 30 mA-es RCCB ajánlott otthoni és kereskedelmi alkalmazásokhoz, míg egy 100 mA-es RCCB alkalmas ipari alkalmazásokhoz.

• A nominált áram (In): Az RCCB-nak elég magas In-je kell legyen, hogy kezelje az áramkör normális működési áramát, de ne legyen túl magas, hogy túllépjen az MCB vagy védőelem kapacitásán. Például, egy 40 A-os RCCB-t kell használni 32 A-os MCB-vel 230 V egyszeres fázisú áramkörben.

• A pólok száma: Az RCCB-nak ugyanannyi póla kell legyen, mint a tápegység fázisa. Például, egy 2-pólos RCCB-t kell használni 230 V egyszeres fázisú áramkörben, míg egy 4-pólos RCCB-t 400 V háromfázisú áramkörben.

Az RCCB telepítéséhez a következő lépéseket kell követni:

• Kapcsolja ki a fő tápegységet, és isolálja az áramkört, amit az RCCB védeni fog.

• Csatlakoztassa a fő vezetéket a tápegység oldaláról az RCCB bemeneti termináljához, amely L1, L2, és L3 jelölésekkel rendelkezik.

• Csatlakoztassa a neutrális vezetéket a tápegység oldaláról az RCCB bemeneti termináljához, amely N jelöléssel rendelkezik.

• Csatlakoztassa a fő vezetéket a terhelés oldaláról az RCCB kimeneti termináljához, amely L1’, L2’, és L3’ jelölésekkel rendelkezik.

• Csatlakoztassa a neutrális vezetéket a terhelés oldaláról az RCCB kimeneti termináljához, amely N’ jelöléssel rendelkezik.

• Győződjön meg róla, hogy minden csatlakozás erős és biztos, és nincsenek szabad vagy kitartó vezetékek.

• Kapcsolja be a fő tápegységet, és ellenőrizze az RCCB-t a teszt gomb megnyomásával. Az RCCB kiugrani, és megszakítani kell az áramkört. Ha nem, ellenőrizze a vezetékhelyeseket vagy hibás komponenseket, és javítsa őket, mielőtt használná az áramkört.

• Állítsa vissza az RCCB-t a visszaállítási gomb megnyomásával. Az RCCB bezárni, és újracsatlakoztatnia kell az áramkört. Ha nem, ellenőrizze a vezetékhelyeseket vagy hibás komponenseket, és javítsa őket, mielőtt használná az áramkört.

Összefoglalás

Egy reziduális áramkör-védő (RCCB) egy elektromos biztonsági eszköz, amely detektálja és megszakítja az áramkört, ha folyik áram a földre. Védi az embereket és a berendezéseket elektromos szükségletekkel, tűzökkel és más veszélyekkel, amelyeket hibás vezeték, izolációhiba vagy véletlen érintés élő részekkel okoz.

Az RCCB működési elve a Kirchhoff áramtörelemi törvénye alapján működik, amely szerint a csomópontra beérkező áramok összege egyenlő a csomópontból kivezető áramok összegével. Egy normális áramkörben a fő és a neutrális vezetéken áthaladó áramok egyenlők és ellentétesek. Ha azonban a körben van hiba, például sérült izoláció vagy ember érintkezik élő vezetékkel, akkor részese az áram eltér úton a földre. Ez létrehoz egy egyensúlytalanságot a fő és a neutrális áramok között, amit az RCCB detektál és ez indítja el a kör megszakítását (kikapcsolása) milliszekundumok alatt.

Egy RCCB egy toroid transzformátort tartalmaz három tekercssel: egy a fő vezetékre, egy a neutrálisra, és egy a detektáló tekercsre. A fő és a neutrális tekercsek egyenlő és ellentétes mágneses fluxust termelnek, amikor az áramok egyensúlyban vannak. Ha egyensúlytalanság van, akkor egy reziduális mágneses fluxus jön létre, ami indukál egy feszültséget a detektáló tekercsen. Ez a feszültség aktivál egy relét, ami megnyitja az RCCB kapcsolókat, és megszak