Vad är en restströmsbrytare (RCCB)?
En restströmsbrytare (RCCB) är en elektrisk säkerhetsenhet som upptäcker och avbryter en elektrisk krets när det finns en läckageström till mark. Den skyddar människor och utrustning mot elektriska stötar, brand och andra risker orsakade av defekt ledning, isoleringsfel eller oavsiktlig kontakt med livledare.
En RCCB fungerar enligt Kirchhoffs strömlag, vilken anger att summan av strömmarna som går in i en nod måste vara lika med summan av strömmarna som går ut ur den noden. I en normal krets är strömmen genom levande (liv) ledaren och neutralledaren lika och motsatt. Om det finns ett fel i kretsen, såsom skadat isolering eller en människa som rör vid en livledare, kommer en del av strömmen att omledas till marken genom en alternativ väg. Detta skapar en obalans mellan strömmen i liv- och neutralledaren, vilket upptäcks av RCCB och utlöser att den stänger av (avbryter) kretsen inom millisekunder.
En RCCB består av en toroidtransformator med tre spolar: en för livledaren, en för neutralledaren och en för mätspolen. Liv- och neutralspolarna producerar lika och motsatta magnetiska flöden när strömmarna är balanserade. När det finns en obalans genereras ett restmagnetiskt flöde, vilket inducerar en spänning i mätspolen. Denna spänning aktiverar en relä som öppnar kontakterna i RCCB och kopplar bort kretsen.
En RCCB har också en testknapp som låter användare kontrollera dess funktionalitet genom att skapa en liten läckageström i kretsen. När den trycks ner ansluter testknappen livledaren på lastsidan till försörjningsneutralen, vilket hoppar över neutralspolen i RCCB. Detta orsakar en obalans i strömmar och flöden, vilket bör få RCCB att trippe. Om det inte gör det, betyder det att RCCB är defekt eller felkopplat och behöver bytas ut eller repareras.
Typer av restströmsbrytare
Det finns olika typer av RCCB baserat på deras känslighet för olika typer av läckageströmmar:
Typ AC: Denna typ svarar endast på rena växelströmmar (AC). Den är lämplig för allmänna tillämpningar där det inte finns några elektroniska enheter eller variabelfrekvensdriv som producerar direkta eller pulserande strömmar.
Typ A: Denna typ svarar på både AC och pulserande direktströmmar (DC). Den är lämplig för tillämpningar där det finns elektroniska enheter som datorer, TV:er eller LED-lampor som genererar rektifierade eller hackade strömmar.
Typ B: Denna typ svarar på AC, pulserande DC och slät DC-strömmar. Den är lämplig för tillämpningar där det finns enheter som solinverter, batteriladdare eller elbilar som genererar släta DC-strömmar.
Typ F: Denna typ svarar på AC, pulserande DC, slät DC och högfrekventa AC-strömmar upp till 1 kHz. Den är lämplig för tillämpningar där det finns enheter som frekvenskonverterare, induktionskokare eller dimmare som genererar högfrekventa strömmar.
Känsligheten hos en RCCB fastställs också av dess nominella restströmsverkningsström (I∆n), vilket är den minsta läckageströmmen som får den att trippa. De vanliga värdena för I∆n är 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA och 1 A. Ju lägre I∆n, desto högre skyddsnivå mot elektriska stötar. Till exempel kan en 30 mA RCCB skydda en person från hjärtstillestånd om de får en stöt under mer än 0,2 sekunder.
En annan klassificering av RCCB baseras på antalet poler:
2-polig: Denna typ har två fack för att ansluta en livledare och en neutralledare. Den används för enfasiga kretsar.
4-polig: Denna typ har fyra fack för att ansluta tre livledare och en neutralledare. Den används för trefasiga kretsar.
Fördelar och nackdelar med restströmsbrytare
Några av fördelarna med att använda RCCB är:
De ger skydd mot elektriska stötar genom att upptäcka läckageströmmar så låga som 10 mA.
De förhindrar bränder och skador 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, högfrekventa).
De kan fungera som huvudavkopplingskontakter ovanför alla härledda miniaturströmbrytare (MCB).
Några av nackdelarna med att använda RCCB är:
De ger inget skydd mot överströmmar eller kortslutningar, vilket kan orsaka överhettning och smältande av trådar. Därför måste de användas i serie med en MCB eller en säkring som kan hantera den nominella strömmen i kretsen.
De kan trippe onödigt på grund av externa faktorer som blixt, elektromagnetisk interferens, eller kapacitiv koppling. Detta kan orsaka besvär och produktivitetsförlust.
De kan misslyckas att trippa på grund av interna faktorer som korrosion, nötning eller mekanisk fastsittning. Detta kan kompromissa säkerheten i kretsen och för användarna.
De är dyrare och klumpigare än MCB eller säkringar.
Hur man väljer och installerar en restströmsbrytare
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, högfrekvent) och typen av ström (ren, pulserande, slät) som den ska skydda. Till exempel bör en typ B RCCB användas för en solinverter som genererar en slät DC-ström.
Den nominella restströmsverkningsströmmen (I∆n): RCCB bör ha en tillräckligt låg I∆n för att ge adekvat skydd mot elektriska stötar, men inte för låg för att orsaka onödiga trippningar. Till exempel rekommenderas en 30 mA RCCB för hemma- och affärsanvändning, medan en 100 mA RCCB är lämplig för industriella tillämpningar.
Den nominella strömmen (In): RCCB bör ha en tillräckligt hög In för att hantera den normala driftströmmen i kretsen, men inte för hög för att överstiga kapaciteten hos MCB eller säkringen den är ansluten till. Till exempel bör en 40 A RCCB användas med en 32 A MCB för en 230 V enfasig krets.
Antalet poler: RCCB bör ha samma antal poler som försörjningsvoltaget. Till exempel bör en 2-polig RCCB användas för en 230 V enfasig krets, medan en 4-polig RCCB bör användas för en 400 V trefasig krets.
För att installera en RCCB bör följande steg följas:
Stäng av huvudförsörjningen och isolera kretsen som ska skyddas av RCCB.
Anslut livledaren (eller livledarna) från försörjningssidan till ingångsterminalen (eller ingångsterminalerna) på RCCB markerade som L1, L2, och L3.
Anslut neutralledaren från försörjningssidan till ingångsterminalen på RCCB markerad som N.
Anslut livledaren (eller livledarna) från lastsidan till utgångsterminalen (eller utgångsterminalerna) på RCCB markerade som L1’, L2’ och L3’.
Anslut neutralledaren från lastsidan till utgångsterminalen på RCCB markerad som N’.
Se till att alla anslutningar är hårt och säkert fastsatta och att inga trådar är lösa eller exponerade.
Slå på huvudförsörjningen och testa RCCB genom att trycka på testknappen. RCCB bör trippa och koppla bort kretsen. Om det 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 det inte gör det, kontrollera eventuella kablingsfel eller defekta komponenter och åtgärda dem innan du använder kretsen.
Sammanfattning
En restströmsbrytare (RCCB) är en elektrisk säkerhetsenhet som upptäcker och avbryter en elektrisk krets när det finns en läckageström till mark. Den skyddar människor och utrustning mot elektriska stötar, bränder och andra risker orsakade av defekt ledning, isoleringsfel eller oavsiktlig kontakt med livledare.
En RCCB fungerar enligt Kirchhoffs strömlag, vilken anger att summan av strömmarna som går in i en nod måste vara lika med summan av strömmarna som går ut ur den noden. I en normal krets är strömmen genom liv- och neutralledaren lika och motsatt. Om det finns ett fel i kretsen, kommer en del av strömmen att omledas till marken genom en alternativ väg. Detta skapar en obalans mellan strömmen i liv- och neutralledaren, vilket upptäcks av RCCB och utlöser att den stänger av (avbryter) kretsen inom millisekunder.
En RCCB består av en toroidtransformator med tre spolar: en för livledaren, en för neutralledaren och en för mätspolen. Liv- och neutralspolarna producerar lika och motsatta magnetiska flöden när strömmarna är balanserade. När det finns en obalans genereras ett restmagnetiskt flöde, vilket inducerar en spänning i mätspolen. Denna spänning aktiverar en relä som öppnar kontakterna i RCCB och kopplar bort kretsen.
En RCCB har också en testknapp som låter användare kontrollera dess funktionalitet genom att skapa en liten läckageström i kretsen. När den trycks ner ansluter testknappen livledaren på lastsidan till försörjningsneutralen, vilket hoppar över neutralspolen i RCCB. Detta orsakar en obalans i strömmar och flöden, vilket bör få RCCB att trippe. Om det inte gör det, betyder det att RCCB är defekt eller felkopplat och behöver bytas ut eller repareras.
Det finns olika typer av RCCB baserat på deras känslighet för olika typer av läckageströmmar: typ AC, typ A, typ B och typ F. Känsligheten hos en RCCB fastställs också av dess nominella restströmsverkningsström (I∆n), vilket är den minsta läckageströmmen som får den att trippa. De vanliga värdena för I∆n är 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA och 1 A. Ju lägre I∆n, desto högre skyddsnivå mot elektriska stötar.
En annan klassificering av RCCB baseras på antalet poler: 2-polig och 4-polig. Antalet poler bör matcha försörjningsvoltaget i kretsen.
Några av fördelarna med att använda RCCB är: de ger skydd mot elektriska stötar, de förhindrar bränder och skador på utrustning, de är lätta att installera och använda, de är kompatibla med olika typer av belastningar och strömmar, och de kan fungera som huvudavkopplingskontakter. Några av nackdelarna med att använda RCCB är: de ger inget skydd mot överströmmar eller kortslutningar, de kan trippe onödigt på grund av externa faktorer, de kan misslyckas att trippa på grund av interna faktorer, och de är dyrare och klumpigare än MCB eller säkringar.
För att välja och installera en RCCB bör följande faktorer beaktas: typen av belastning och ström, den nominella restströmsverkningsströmmen (I∆n), den nominella strömmen (In) och antalet poler. RCCB bör anslutas i serie med en MCB eller en säkring som kan hantera den nominella strömmen
