Що таке пристрій захисту від залишкового струму (RCCB)?

Залишковий струмовий автоматичний вимикач (RCCB) — це електричний пристрій безпеки, який виявляє та перериває електричну схему, коли виникає розподіл струму на землю. Він захищає людей та обладнання від електричних ударів, пожеж та інших небезпечностей, спричинених несправними проводами, збоєм ізоляції або непрямим контактом з живими частинами.

RCCB працює на основі закону Кірхгофа для струмів, який стверджує, що сума струмів, що входять у вузол, повинна дорівнювати сумі струмів, що виходять з цього вузла. У нормальній схемі, струм, що проходить через фазний (живий) провід і нейтральний провід, однаковий і протилежний. Однак, якщо в схемі виникає дефект, наприклад, пошкоджена ізоляція або людина торкається живого проводу, частина струму буде відходити до землі через альтернативний шлях. Це створює дисбаланс між фазним та нейтральним струмами, який виявляє RCCB і запускає його відключення (вимикання) схеми за кілька мілісекунд.

RCCB складається з тороїдального трансформатора з трьох котушок: одна для фазного проводу, одна для нейтрального проводу і одна для датчикової котушки. Фазна та нейтральна котушки створюють однакові і протилежні магнітні потоки, коли струми збалансовані. Коли виникає дисбаланс, створюється залишковий магнітний потік, який індукує напругу в датчиковій котушці. Ця напруга активує реле, яке відкриває контакти RCCB і відключає схему.

RCCB також має кнопку тестування, яка дозволяє користувачам перевірити його функціональність, створюючи невеликий розподіл струму в схемі. Коли кнопка натиснута, вона з'єднує фазний провід на боку завантаження з нейтральним проводом живлення, опинуючи нейтральну котушку RCCB. Це призводить до дисбалансу струмів і потоків, що повинно змусити RCCB відключитися. Якщо це не відбувається, це означає, що RCCB несправний або неправильно підключений і його потрібно замінити або відремонтувати.

Типи залишкових струмових автоматичних вимикачів

Існують різні типи RCCB в залежності від їх чутливості до різних типів розподілу струму:

• Тип AC: Цей тип реагує лише на чисті перемінні струми (AC). Він підходить для загальних застосувань, де немає електронних пристроїв або приводів зі змінною частотою, що генерують прямі або пульсові струми.

• Тип A: Цей тип реагує на обидва типи струмів — перемінні і пульсові прямі струми (DC). Він підходить для застосувань, де є електронні пристрої, такі як комп'ютери, телевізори або світлодіодні лампи, які генерують прямі або розривні струми.

• Тип B: Цей тип реагує на перемінні, пульсові прямі та плавні прямі струми. Він підходить для застосувань, де є пристрої, такі як сонячні інвертори, зарядні пристрої або електромобілі, які генерують плавні прямі струми.

• Тип F: Цей тип відповідає на перемінний струм, пульсуючий постійний струм, гладкий постійний струм та високочастотний перемінний струм до 1 кГц. Він підходить для застосувань, де є пристрої, такі як частотні перетворювачі, індукційні плити або диммери, які генерують високочастотні струми.

Чутливість RCCB також визначається його номінальним залишковим операційним струмом (I∆n), який є мінімальним струмом утечки, що спричинить його відключення. Звичайні значення I∆n становлять 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА та 1 А. Чим нижче I∆n, тим вищий рівень захисту від електричних ударів. Наприклад, RCCB з 30 мА може захистити людину від серцевого зупину, якщо вона отримає удар струмом більше 0,2 секунди.

Інша класифікація RCCB базується на кількості полюсів:

• 2-полюсовий: Цей тип має два гнізда для підключення одного живого проводу та одного нейтрального проводу. Використовується для однофазних схем.

• 4-полюсовий: Цей тип має чотири гнізда для підключення трьох живих проводів та одного нейтрального проводу. Використовується для трифазних схем.

Переваги та недоліки залишкових струмових автоматичних вимикачів

Деякі переваги використання RCCB:

• Вони забезпечують захист від електричних ударів, виявляючи струми утечки на рівні 10 мА.

• Вони запобігають пожежам та пошкодженням обладнання, швидко перериваючи аварійні схеми.

• Вони прості в установці та експлуатації, маючи прості кнопки тестування та скидання.

• Вони сумісні з різними типами навантажень та струмів (AC, DC, високочастотні).

• Вони можуть діяти як основні вимикачі, розташовані перед будь-якими похідними мініатюрними автоматичними вимикачами (MCB).

Деякі недоліки використання RCCB:

• Вони не забезпечують захист від надмірного струму або коротких замикань, які можуть призвести до перегріву та плавлення дротів. Тому вони повинні використовуватися в серії з MCB або предохранителем, який може обробляти номінальний струм схеми.

• Вони можуть неправильно відключатися через зовнішні фактори, такі як блискавки, електромагнітна інтерференція або ємністьне з'єднання. Це може призвести до незручностей та втрат продуктивності.

• Вони можуть не відключатися через внутрішні фактори, такі як корозія, зношення або механічне заклиничення. Це може підривати безпеку схеми та користувачів.

• Вони дорожчі та громіздкіші, ніж MCB або предохранители.

Як вибрати та встановити залишковий струмовий автоматичний вимикач

Щоб вибрати правильний RCCB для схеми, слід врахувати наступні фактори:

• Тип навантаження та струму: RCCB повинен відповідати типу навантаження (AC, DC, високочастотний) та типу струму (чистий, пульсуючий, гладкий), який він буде захищати. Наприклад, тип B RCCB слід використовувати для сонячного інвертора, який генерує гладкий постійний струм.

• Номінальний залишковий операційний струм (I∆n): RCCB повинен мати достатньо низьке I∆n, щоб забезпечити адекватний захист від електричних ударів, але не занадто низьке, щоб не викликати непотрібне відключення. Наприклад, RCCB з 30 мА рекомендується для домашніх та комерційних застосувань, а RCCB з 100 мА підходить для промислових застосувань.

• Номінальний струм (In): ЗВДС повинен мати достатньо високий In, щоб витримувати нормальний робочий струм ланцюга, але не надто високий, щоб перевищувати можливості автоматичного вимикача або запобіжника, з яким він з'єднаний. Наприклад, ЗВДС на 40 А слід використовувати разом із автоматичним вимикачем на 32 А для однофазного ланцюга 230 В.

• Кількість полюсів: ЗВДС повинен мати таку саму кількість полюсів, як напруга живлення. Наприклад, двополюсний ЗВДС слід використовувати для однофазного ланцюга 230 В, тоді як чотириполюсний ЗВДС — для трифазного ланцюга 400 В.

Щоб встановити ЗВДС, слід дотримуватися таких кроків:

• Вимкнути основне електроживлення та відключити ланцюг, який потрібно захистити за допомогою ЗВДС.

• Підключити фазний(і) провід(и) від сторони живлення до вхідного(их) затискача(ів) ЗВДС, позначеного(их) як L1, L2 та L3.

• Підключити нейтральний провід від сторони живлення до вхідного затискача ЗВДС, позначеного як N.

• Підключити фазний(і) провід(и) від сторони навантаження до вихідного(их) затискача(ів) ЗВДС, позначеного(их) як L1’, L2’ та L3’.

• Підключити нейтральний провід від сторони навантаження до вихідного затискача ЗВДС, позначеного як N’.

• Переконайтеся, що всі з'єднання міцні та надійні, і що жоден із проводів не розхитаний чи оголений.

• Увімкнути основне електроживлення та перевірити ЗВДС, натиснувши тестову кнопку. ЗВДС має спрацювати та відключити ланцюг. Якщо цього не відбувається, перевірте наявність помилок у підключенні або несправних компонентів і усуньте їх перед використанням ланцюга.

• Скиньте ЗВДС, натиснувши кнопку скидання. ЗВДС має замкнутися та відновити з'єднання ланцюга. Якщо цього не відбувається, перевірте наявність помилок у підключенні або несправних компонентів і усуньте їх перед використанням ланцюга.

Підсумок

Захисний вимикач диференційного струму (ЗВДС) — це електричний пристрій безпеки, який виявляє та перериває електричний ланцюг при наявності струму витоку на землю. Він захищає людей та обладнання від ураження електричним струмом, пожеж та інших небезпек, спричинених несправними проводами, пошкодженням ізоляції або випадковим контактом із токоведучими частинами.

ЗВДС працює за принципом закону Кірхгофа про струми, який стверджує, що сума струмів, що входять у вузол, має дорівнювати сумі струмів, що виходять з цього вузла. У нормальному ланцюзі струм, що протікає через фазний і нейтральний проводи, однаковий за величиною та протилежний за напрямком. Однак, якщо у ланцюзі виникає несправність, частина струму відхиляється на землю через альтернативний шлях. Це створює дисбаланс між фазними та нейтральними струмами, який виявляє ЗВДС і вмикає його, щоб відключити ланцюг за мілісекунди.

ЗВДС складається з тороїдального трансформатора з трьома обмотками: одна для фазного проводу, одна для нейтрального проводу та одна для вимірювальної обмотки. Обмотки фази та нейтралі створюють однакові та протилежні магнітні потоки, коли струми збалансовані. Коли виникає дисбаланс, генерується залишковий магнітний потік, який індукує напругу у вимірювальній обмотці. Ця напруга активує реле, яке розмикає контакти ЗВДС та відключає ланцюг.

ЗВДС також має тестову кнопку, яка дозволяє користувачам перевірити його функціональність, створюючи невеликий струм витоку в ланцюзі. При натисканні тестової кнопки фазний провід на стороні навантаження з'єднується з нейтраллю живлення, обходячи нейтральну обмотку ЗВДС. Це призводить до дисбалансу струмів та потоків, що має спричинити спрацьовування ЗВДС. Якщо цього не відбувається, це означає, що ЗВДС несправний або неправильно підключений і потребує заміни або ремонту.

Існують різні типи ЗВДС залежно від їх чутливості до різних типів струмів витоку: тип AC, тип A, тип B та тип F. Чутливість ЗВДС також визначається його номінальним залишковим робочим струмом (I∆n), який є мінімальним струмом витоку, що призведе до його спрацьовування. Поширені значення I∆n: 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА та 1 А. Чим нижче I∆n, тим вищий рівень захисту від ураження електричним струмом.

Інша класифікація ЗВДС ґрунтується на кількості полюсів: двополюсні та чотириполюсні. Кількість полюсів має відповідати напрузі живлення ланцюга.

Деякі переваги використання РЗУ: вони забезпечують захист від електричних ударів, запобігають пожежам та пошкодженню обладнання, є простими у встановленні та експлуатації, сумісними з різними типами навантажень та струмів, а також можуть діяти як основні відключаючі пристрої. Деякі недоліки використання РЗУ: вони не забезпечують захист від перегрузок або коротких замикань, можуть неправильно відключитися через зовнішні фактори, можуть не відключитися через внутрішні фактори, а також вони дорожчі та громіздкіші, ніж автоматичні вимикачі або предохранители.

Для вибору та встановлення РЗУ слід врахувати наступні фактори: тип навантаження та струму, номінальний залишковий операційний струм (I∆n), номінальний струм (In) та кількість полюсів. РЗУ повинно бути підключене послідовно з автоматичним вимикачем або предохранителем, який може обробляти номінальний струм кола. РЗУ повинно регулярно тестуватися та скидатися для забезпечення його функціональності та безпеки.

Повідомлення: Поважайте оригінал, добрий матеріал вартість поділитися, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.