Ano ang Residual Current Circuit Breaker (RCCB)?
Ang isang residual current circuit breaker (RCCB) ay isang electrical safety device na nakakadetect at nagsasara ng isang electrical circuit kapag may leakage current sa lupa. Ito ay nagprotekta sa mga tao at kagamitan mula sa electric shocks, sunog, at iba pang panganib na dulot ng masamang 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 mga current na pumapasok sa isang node ay dapat magkapareho sa sum ng mga current na lumalabas sa nasabing node. Sa isang normal na circuit, ang current na tumatakbong sa live (hot) wire at neutral wire ay pantay at kabaligtaran. Gayunpaman, kung mayroong fault sa circuit, tulad ng nasirang insulation o isang tao na naka-touch sa live wire, ang ilang bahagi ng current ay dadaloy sa lupa sa pamamagitan ng ibang ruta. Ito ay naglilikha ng hindi pantay na pagkakaiba sa pagitan ng live at neutral currents, na ito ay nadetect ng RCCB at nag-trigger ito upang trip (switch off) ang circuit sa loob ng milliseconds.
Ang isang 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 nagbibigay ng pantay at kabaligtarang magnetic fluxes kapag ang currents ay balanced. Kapag mayroong imbalance, ang residual magnetic flux ay ginagawa, na nag-iinduce ng isang voltage sa sensing coil. Ang voltage na ito ay nag-aactivate ng isang relay na binubuksan ang contacts ng RCCB at dinidisconnect ang circuit.
Ang isang RCCB ay may isang test button na nagbibigay-daan sa mga user na suriin ang kanyang functionality sa pamamagitan ng paggawa ng isang maliliit na leakage current sa circuit. Kapag pinindot, ang test button ay konektado ang live wire sa load side sa supply neutral, na nagbabawasan ng neutral coil ng RCCB. Ito ay nagdudulot ng hindi pantay na currents at fluxes, na dapat gumawa ng RCCB upang trip. Kung hindi ito nangyari, ibig sabihin ito na ang RCCB ay may problema o hindi wastong wired at kailangan na palitan o i-repair.
Mga Uri ng Residual Current Circuit Breakers
Mayroong 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 angkop para sa general applications kung saan walang electronic devices o variable frequency drives na nagpapabuo ng direct o pulsating currents.
Type A: Ang uri na ito ay tumutugon sa parehong AC at pulsating direct currents (DC). Ito ay angkop para sa applications kung saan may electronic devices tulad ng computers, TVs, o LED lights na nagpapabuo ng rectified o chopped currents.
Type B: Ang uri na ito ay tumutugon sa AC, pulsating DC, at smooth DC currents. Ito ay angkop para sa applications kung saan may mga device tulad ng solar inverters, battery chargers, o electric vehicles na nagpapabuo ng smooth DC currents.
Uri ng F: Ang uri na ito ay tumutugon sa AC, pulsating DC, smooth DC, at mataas na pagsasaligang AC hanggang 1 kHz. Ito ay angkop para sa mga aplikasyon kung saan may mga aparato tulad ng frequency converters, induction cookers, o dimmers na lumilikha ng mataas na pagsasaligang corriente.
Ang sensitibidad ng isang RCCB ay dinidikta rin ng kanyang inirerekumendang residual operating current (I∆n), na ang pinakamababang leakage current na magdudulot nito ng trip. Ang karaniwang halaga 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 antas ng proteksyon laban sa electric shock. Halimbawa, ang 30 mA RCCB ay maaaring maprotektahan ang tao mula sa cardiac arrest kung natanggap niya ang shock ng higit sa 0.2 segundo.
Ang isa pang pagkakasunod-sunod 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 Advantages at Disadvantages ng Residual Current Circuit Breakers
Ang ilan sa mga advantages ng paggamit ng RCCBs ay:
Nagbibigay sila ng proteksyon laban sa electric shocks sa pamamagitan ng pag-detect ng leakage currents na mababa hanggang 10 mA.
Nagpapahinto sila ng sunog at pinsala sa mga aparato sa pamamagitan ng mabilis na pag-interrupt ng mga faulty circuits.
Madali silang i-install at gamitin na may simple test at reset buttons.
Kompatibila sila sa iba't ibang uri ng loads at currents (AC, DC, mataas na pagsasaligan).
Maaari silang gumana bilang main disconnecting switches upstream ng anumang derived miniature circuit breakers (MCBs).
Ang ilan sa mga disadvantages ng paggamit ng RCCBs ay:
Hindi sila nagbibigay ng proteksyon laban sa overcurrents o short circuits, na maaaring maging sanhi ng sobrang init at melting ng mga wire. Kaya, dapat silang gamitin sa serye kasama ang MCB o fuse na maaaring hawakan ang rated current ng circuit.
Maaari silang trip hindi nangangailangan dahil sa panlabas na mga factor tulad ng lightning, electromagnetic interference, o capacitive coupling. Ito ay maaaring maging sanhi ng inconvenience at loss of productivity.
Maaari silang hindi tripin dahil sa panloob na mga factor tulad ng corrosion, wear, o mechanical jamming. Ito ay maaaring kompromisohan ang kaligtasan ng circuit at ng mga user.
Mas mahal at mas 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 isaalang-alang:
Ang uri ng load at current: Ang RCCB ay dapat tugma sa uri ng load (AC, DC, mataas na pagsasaligan) 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 lumilikha ng smooth DC current.
Ang inirerekumendang residual operating current (I∆n): Ang RCCB ay dapat may mababang I∆n upang mabigyan ng sapat na proteksyon laban sa electric shocks, ngunit hindi masyadong mababa upang maging sanhi ng nuisance tripping. Halimbawa, ang 30 mA RCCB ay inirerekumenda para sa domestic at commercial applications, habang ang 100 mA RCCB ay angkop para sa industrial applications.
Ang rated current (In): Ang RCCB ay dapat may sapat na In upang ma-handle ang normal na operating current ng circuit, ngunit hindi masyadong mataas upang lumampas sa capacity ng MCB o fuse na konektado dito. Halimbawa, ang isang 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 bilang ang supply voltage. Halimbawa, ang isang 2-pole RCCB ay dapat gamitin para sa 230 V single-phase circuit, habang ang 4-pole RCCB ay dapat gamitin para sa 400 V three-phase circuit.
Upang i-install ang isang RCCB, sundin ang mga sumusunod na hakbang:
I-switch off ang main power supply at i-isolate ang circuit na kailangang protektahan ng RCCB.
I-connect ang live wire(s) mula sa supply side sa input terminal(s) ng RCCB na naka-marka bilang L1, L2, at L3.
I-connect ang neutral wire mula sa supply side sa input terminal ng RCCB na naka-marka bilang N.
I-connect ang live wire(s) mula sa load side sa output terminal(s) ng RCCB na naka-marka bilang L1’, L2’, at L3’.
I-connect ang neutral wire mula sa load side sa output terminal ng RCCB na naka-marka bilang N’.
Siguraduhin na lahat ng koneksyon ay mahigpit at ligtas at walang wires na maluwag o exposed.
I-switch on ang main power supply at i-test ang RCCB sa pamamagitan ng pagsapak ng test button. Ang RCCB ay dapat mag-trip at i-disconnect ang circuit. Kung hindi ito mangyari, suriin ang anumang wiring errors o faulty components at i-ayos bago gamitin ang circuit.
I-reset ang RCCB sa pamamagitan ng pagsapak ng reset button. Ang RCCB ay dapat mag-close at i-reconnect ang circuit. Kung hindi ito mangyari, suriin ang anumang wiring errors o faulty components at i-ayos bago gamitin ang circuit.
Summary
Ang residual current circuit breaker (RCCB) ay isang electrical safety device na nakakadetect at nag-i-interrupt ng isang electrical circuit kapag may leakage current sa ground. Ito ay protekta ang mga tao at equipment mula sa electric shocks, sunog, at iba pang hazards na dulot ng faulty wiring, insulation failure, o accidental contact sa live parts.
Ang isang RCCB ay gumagana batay sa principle ng Kirchhoff’s current law, na nagsasaad na ang sum ng currents na pumapasok sa isang node ay dapat mag-isa sa sum ng currents na lumalabas sa node na iyon. Sa isang normal na circuit, ang current na pumapasok sa live at neutral wires ay pantay at kabaligtaran. Gayunpaman, kung may fault sa circuit, ilan sa current ay maglilipat sa ground sa pamamagitan ng alternative path. Ito ay nagdudulot ng imbalance sa pagitan ng live at neutral currents, na ito ay nadetect ng RCCB at nag-trigger ito upang trip ang circuit sa loob ng milliseconds.
Ang isang 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 nagpapabuo ng pantay at kabaligtarang magnetic fluxes kapag ang currents ay balanced. Kapag may imbalance, ginagawa ng residual magnetic flux, na nag-induce ng voltage sa sensing coil. Ang voltage na ito ay nag-activate ng relay na binuksan ang contacts ng RCCB at i-disconnect ang circuit.
Ang isang RCCB ay mayroon ding isang test button na nagbibigay-daan sa mga user na suriin ang kanyang functionality sa pamamagitan ng paggawa ng maliit na leakage current sa circuit. Kapag pinindot, ang test button ay konekta ang live wire sa load side sa supply neutral, na nagbypass sa neutral coil ng RCCB. Ito ay nagdudulot ng imbalance sa currents at fluxes, na dapat gawin ang RCCB upang mag-trip. Kung hindi ito mangyari, nangangahulugan ito na ang RCCB ay faulty o hindi tama ang wiring at kailangang palitan o ayusin.
Mayroong 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 din deteminado ng kanyang rated residual operating current (I∆n), na ang minimum na leakage current na magiging sanhi upang ito mag-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, mas mataas ang protection level laban sa electric shocks.
Ang isa pang classification ng RCCBs ay batay sa kanilang bilang ng poles: 2-pole at 4-pole. Ang bilang ng poles ay dapat tugma sa supply voltage ng circuit.
Ang ilan sa mga abilidad ng paggamit ng RCCBs ay: nagbibigay sila ng proteksyon laban sa electric shock, pinapawi nila ang pagsusunog at pinsala sa kagamitan, madali silang i-install at gamitin, kompatibleng sila sa iba't ibang uri ng load at current, at maaaring gawing pangunahing disconnecting switch. Ang ilan sa mga di-abilidad ng paggamit ng RCCBs ay: hindi sila nagbibigay ng proteksyon laban sa overcurrent o short-circuit, maaari silang mag-trip nang walang dahilan dahil sa panlabas na faktor, maaaring mabigo silang mag-trip dahil sa panloob na factor, at mas mahal at mas malaki sila kaysa sa MCBs o fuses.
Upang pumili at i-install ang isang RCCB, dapat isaisip ang mga sumusunod na factor: ang uri ng load at current, ang rated residual operating current (I∆n), ang rated current (In), at ang bilang ng poles. Dapat ang RCCB ay ikonekta sa serye kasama ang MCB o fuse na maaaring tanggapin ang rated current ng circuit. Dapat regular na itest at i-reset ang RCCB upang matiyak ang kanyang function at seguridad.
Pahayag: Igalang ang orihinal, ang mga magandang artikulo ay karapat-dapat na ibahagi, kung mayroong labag sa copyright mangyaring makipag-ugnayan para burahin.
