Hva er en reststrømsirkuitsbryter (RCCB)?
En reststrømssikring (RCCB) er et elektrisk sikkerhetsenhet som oppdager og avbryter en elektrisk krets når det oppstår en strømlekkasje til jord. Den beskytter mennesker og utstyr mot elektriske støt, brann og andre farer forårsaket av feilslagte kabler, isolasjonsfeil eller uhell ved kontakt med live deler.
En RCCB fungerer basert på Kirchhoffs strømlag, som sier at summen av strømmene som går inn i en knutepunkt må være lik summen av strømmene som går ut av samme knutepunkt. I en normal krets, er strømmen som går gjennom live (varm) ledningen og nøytral-ledningen like og motsatt. Hvis det imidlertid oppstår en feil i kretsen, som skadet isolasjon eller en person som rører en live-ledning, vil en del av strømmen ta en alternativ vei til jorden. Dette skaper en ubalanse mellom live- og nøytral-strømmene, noe som oppdages av RCCB-en og utløser at den avbryter (slår av) kretsen innen noen millisekunder.
En RCCB består av en toroidtransformator med tre spoler: en for live-ledningen, en for nøytral-ledningen, og en for sensorkoilen. Live- og nøytralspolene produserer like og motsatte magnetiske flyt når strømmene er balansert. Når det oppstår en ubalanse, genereres en rest-magnetisk flyt, som inducerer en spenning i sensorkoilen. Denne spenningen aktiverer en relé som åpner kontaktpunkter i RCCB-en og kobler fra kretsen.
En RCCB har også en testknapp som lar brukere sjekke dens funksjon ved å opprette en liten strømlekkasje i kretsen. Når den trykkes, kobler testknappen live-ledningen på last-siden til forsynings-nøytralen, utenom nøytralskoilen i RCCB-en. Dette skaper en ubalanse i strømmene og flytene, noe som skal få RCCB-en til å utløses. Hvis den ikke gjør det, betyr det at RCCB-en er defekt eller feil koblet, og må erstattes eller repareres.
Typer av reststrømssikringer
Det finnes ulike typer RCCB-er basert på deres følsomhet for ulike typer strømlekkasjer:
Type AC: Denne typen reagerer bare på ren vekselstrøm (AC). Den er egnet for generelle anvendelser der det ikke finnes elektroniske enheter eller variabel frekvens drives som produserer direkte eller pulsaterende strømmer.
Type A: Denne typen reagerer på både vekselstrøm og pulsaterende direkte strøm (DC). Den er egnet for anvendelser der det finnes elektroniske enheter som datamaskiner, TV-er eller LED-lyskilder som genererer rekifierede eller kuttede strømmer.
Type B: Denne typen reagerer på vekselstrøm, pulsaterende DC, og jevne DC-strømmer. Den er egnet for anvendelser der det finnes enheter som solcelleomformer, batteriladbare eller elbiler som genererer jevne DC-strømmer.
Type F: Denne typen reagerer på vekselstrøm, pulsaterende DC, jevn DC, og høyfrekvent vekselstrøm opp til 1 kHz. Den er egnet for anvendelser der det finnes enheter som frekvenskonvertere, induksjonskoker eller dimmere som genererer høyfrekvente strømmer.
Følsomheten til en RCCB er også bestemt av dens nominerte restoperasjonstrøm (I∆n), som er den minste strømlekkasjen som vil få den til å utløse. De vanlige verdiene for I∆n er 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, og 1 A. Jo lavere I∆n, jo høyere beskyttelsesnivå mot elektriske støt. For eksempel kan en 30 mA RCCB beskytte en person mot hjertestopp hvis de mottar en støt i mer enn 0,2 sekund.
En annen klassifisering av RCCB-er er basert på antall poler:
2-pol: Denne typen har to innganger for å koble en live-ledning og en nøytral-ledning. Den brukes for enfas-krefter.
4-pol: Denne typen har fire innganger for å koble tre live-ledninger og en nøytral-ledning. Den brukes for trefase-krefter.
Fordele og ulemper med reststrømssikringer
Noen av fordelene med å bruke RCCB-er er:
De gir beskyttelse mot elektriske støt ved å oppdage strømlekkasjer så lave som 10 mA.
De forebygger branner og skader på utstyr ved å avbryte feilkrefter raskt.
De er enkle å installere og operere med enkle test- og nullstillingsknapper.
De er kompatible med ulike typer belastninger og strømmer (AC, DC, høyfrekvent).
De kan fungere som hovedavkoplingskontakter overfor miniaturbrytere (MCB).
Noen av ulemper med å bruke RCCB-er er:
De gir ikke beskyttelse mot overstrøm eller kortslutning, som kan forårsake overoppvarming og smelt av ledninger. Derfor må de brukes i serie med en MCB eller en sikring som kan håndtere den nominerte strømmen i kretsen.
De kan utløses unødvendig grunnet eksterne faktorer som lyn, elektromagnetisk støy, eller kapasitiv kobling. Dette kan forårsake ulemper og tap av produktivitet.
De kan mislykkes med å utløse grunnet interne faktorer som korrosjon, slitasje eller mekanisk fastlåsing. Dette kan true sikkerheten i kretsen og for brukerne.
De er mer kostbare og større enn MCB-er eller sikringer.
Hvordan velge og installere en reststrømssikring
For å velge riktig RCCB for en krets, bør følgende faktorer tas i betraktning:
Typen belastning og strøm: RCCB-en skal matche typen belastning (AC, DC, høyfrekvent) og typen strøm (ren, pulsaterende, jevn) som den skal beskytte. For eksempel bør en type B RCCB brukes for en solcelleomformer som genererer en jevn DC-strøm.
Den nominerte restoperasjonstrømmen (I∆n): RCCB-en skal ha en lav nok I∆n for å gi tilstrekkelig beskyttelse mot elektriske støt, men ikke for lav for å forårsake unødvendige utløsninger. For eksempel anbefales en 30 mA RCCB for hjemlige og kommersielle anvendelser, mens en 100 mA RCCB er egnet for industrielle anvendelser.
Den nominerte strømmen (In): RCCB-en skal ha en høy nok In for å håndtere den normale driftsstrømmen i kretsen, men ikke for høy for å overstige kapasiteten til MCB-en eller sikringen den er koblet til. For eksempel bør en 40 A RCCB brukes med en 32 A MCB for en 230 V enfas-krets.
Antallet poler: RCCB-en skal ha samme antall poler som forsynings-spennings. For eksempel bør en 2-pol RCCB brukes for en 230 V enfas-krets, mens en 4-pol RCCB bør brukes for en 400 V trefase-krets.
For å installere en RCCB, bør følgende trinn følges:
Slå av hovedforsyningen og isoler kretsen som skal beskyttes av RCCB-en.
Koble live-ledningen(e) fra forsynings-siden til inngangsterminalene på RCCB-en merket som L1, L2, og L3.
Koble nøytral-ledningen fra forsynings-siden til inngangsterminalen på RCCB-en merket som N.
Koble live-ledningen(e) fra last-siden til utgangsterminalene på RCCB-en merket som L1’, L2’, og L3’.
Koble nøytral-ledningen fra last-siden til utgangsterminalen på RCCB-en merket som N’.
Sikre deg at alle koblinger er feste og sikre, og at ingen ledninger er løse eller eksponerte.
Slå på hovedforsyningen og test RCCB-en ved å trykke på testknappen. RCCB-en skal utløses og koble fra kretsen. Hvis den ikke gjør det, sjekk for eventuelle koblingsfeil eller defekte komponenter, og rett dem før du bruker kretsen.
Nullstill RCCB-en ved å trykke på nullstillingsknappen. RCCB-en skal lukke og koble til kretsen. Hvis den ikke gjør det, sjekk for eventuelle koblingsfeil eller defekte komponenter, og rett dem før du bruker kretsen.
Sammendrag
En reststrømssikring (RCCB) er et elektrisk sikkerhetsenhet som oppdager og avbryter en elektrisk krets når det oppstår en strømlekkasje til jord. Den beskytter mennesker og utstyr mot elektriske støt, brann og andre farer forårsaket av feilslagte kabler, isolasjonsfeil eller uhell ved kontakt med live deler.
En RCCB fungerer basert på Kirchhoffs strømlag, som sier at summen av strømmene som går inn i et knutepunkt må være lik summen av strømmene som går ut av samme knutepunkt. I en normal krets, er strømmen som går gjennom live- og nøytral-ledningen like og motsatt. Hvis det imidlertid oppstår en feil i kretsen, vil en del av strømmen ta en alternativ vei til jorden. Dette skaper en ubalanse mellom live- og nøytral-strømmene, noe som oppdages av RCCB-en og utløser at den avbryter kretsen innen noen millisekunder.
En RCCB består av en toroidtransformator med tre spoler: en for live-ledningen, en for nøytral-ledningen, og en for sensorkoilen. Live- og nøytralspolene produserer like og motsatte magnetiske flyt når strømmene er balansert. Når det oppstår en ubalanse, genereres en rest-magnetisk flyt, som inducerer en spenning i sensorkoilen. Denne spenningen aktiverer en relé som åpner kontaktpunkter i RCCB-en og kobler fra kretsen.
En RCCB har også en testknapp som lar brukere sjekke dens funksjon ved å opprette en liten strømlekkasje i kretsen. Når den trykkes, kobler testknappen live-ledningen på last-siden til forsynings-nøytralen, utenom nøytralskoilen i RCCB-en. Dette skaper en ubalanse i strømmene og flytene, noe som skal få RCCB-en til å utløses. Hvis den ikke gjør det, betyr det at RCCB-en er defekt eller feil koblet, og må erstattes eller repareres.
Det finnes ulike typer RCCB-er basert på deres følsomhet for ulike typer strømlekkasjer: type AC, type A, type B, og type F. Følsomheten til en RCCB er også bestemt av dens nominerte restoperasjonstrøm (I∆n), som er den minste strømlekkasjen som vil få den til å utløse. De vanlige verdiene for I∆n er 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, og 1 A. Jo lavere I∆n, jo høyere beskyttelsesnivå mot elektriske støt.
En annen klassifisering av RCCB-er er basert på antall poler: 2-pol og 4-pol. Antallet poler skal matche forsynings-spennings i kretsen.
Noen av fordelene med å bruke RCCB-er er: de gir beskyttelse mot elektriske støt, de forebygger branner og skader på utstyr, de er enkle å installere og operere, de er kompatible med ulike typer belastninger og strømmer, og de kan fungere som hovedavkoplingskontakter. Noen av ulemper med å bruke RCCB-er er: de gir ikke beskyttelse mot overstrøm eller kortslutning, de kan utløses unødvendig grunnet eksterne faktorer, de kan mislykkes med å utløse grunnet interne faktorer, og de er mer kostbare og større enn MCB-er eller sikringer.
