Pre ľahšie pochopenie rozdielového prúdu je potrebné zvážiť jeden fyzikálny proces. Keď sa dotknete izolovaného vedenia s prúdom, prečo nedôjde k úrazu elektrickým prúdom? Odpoveď je zrejmá: izolácia zabraňuje prúdeniu prúdu cez ľudské telo. Ale ak je jadro odkryté, postavte sa na izolačný substrát a dotknite sa drôtu? Účinok je rovnaký – nedochádza k úrazu elektrickým prúdom. Podložka zabraňuje skratu obvodu cez trup k zemi.
Koncept diferenciálneho prúdu
V prírode neexistuje taký fyzikálny proces ako diferenciálny prúd. Tento koncept je vektorová veličina, vyjadrená ako súčet prúdov prítomných v obvode, braných v RMS hodnote. Aby sa objavil rozdielový prúd, musí nastať fyzikálny proces nazývaný zvodový prúd. Je však potrebné, aby bola splnená jedna podmienka: puzdro zariadenia, kde sa objavil zvodový prúd, musí byť spojené so zemou. V opačnom prípade, ak telo nie je uzemnené, výskyt zvodového prúdu nevedie k vzniku rozdielového prúdu. A istič zvyškového prúdu (RCD)nebude fungovať.
Vzťah medzi rozdielovým a zvodovým prúdom
Keď v obvode uniká prúd, prechádza zo živých častí (elektrické obvody, vodiče) na prvky, ktoré majú vodivý materiál (kovové puzdrá na spotrebiče, vykurovacie rúrky atď.). Pri týchto únikoch nedochádza k žiadnym skratovaným úsekom. A preto nejde o poruchu obvodu (zrejmé poškodenie).
Keďže rozdielový prúd, matematicky vyjadrený, je rozdiel (vo vektorovom vyjadrení) medzi prúdom na výstupe zdroja a prúdom po záťaži, je jasné, že je takmer identický so zvodovým prúdom. Ale ak ten druhý skutočne existuje v prípade porušenia, napríklad izolácie, vysokej vlhkosti prostredia, cez ktoré môže prejsť, alebo niečoho iného, potom sa rozdielový prúd objaví pri pripojení k zemi.
Vypínacie a nevypínacie zvyškové prúdy
Vypínacím prúdom (alebo vypínacím prúdom) sa rozumie taký rozdielový prúd, ktorého prietok vedie k vypnutiu VDT v prípade úniku v obvode.
Prúd, ktorého prietok je povolený v obvode prúdového chrániča (RCD) a nevypína sa, sa nazýva diferenciálny nevypínací prúd.
V zaťaženom obvode, kde fungujú zariadenia pulzného typu: usmerňovače, diskrétne digitálne zariadenia na riadenie výkonu - to všetko sú moderné domáce spotrebiče, existujú rozdielne prúdy pozadia. Ale takéto prúdy nie sú poruchové prúdy aV tomto prípade nie je možné vypnúť elektrický obvod. Preto je prahová hodnota RCD zvolená tak, aby nereagovala na hodnotu prevádzkového pozadia, ale aby sa vypol zvodový prúd prekračujúci túto hodnotu.
RCD alebo diferenciálny stroj
Na ochranu obvodu pred zemnými poruchami veľkých prúdov boli vyvinuté špeciálne ističe. Obvod zariadenia neustále testuje monitorovaný obvod na elektrické úniky. Akonáhle sa súčet vektorových hodnôt lineárnych prúdov stane väčším ako nula a prejde limit citlivosti zariadenia, okamžite sa vypne obvod. Takéto systémy sú inštalované v jednofázových aj trojfázových vedeniach.
Charakteristiky diferenciálnych spínačov
Rôzne modifikácie ochranných zariadení sa navzájom líšia:
- dizajnové prvky;
- pohľad na únik elektriny;
- nastavenia citlivosti;
- výkon.
V závislosti od konštrukčných prvkov existujú:
- Zariadenia VDT (diferenciálny spínač), kde nie je žiadna ochrana proti vysokým prúdom. Reagujú na zvodové prúdy, ale poistky musia byť zapojené do série, aby chránili ich obvody.
- Zariadenie RCBO, kde je k dispozícii automatický prepínač typu. Ide o univerzálne zariadenia s dvojitou funkciou - na ochranu pred skratom a preťažením, ako aj na kontrolu úniku.
- BDT zariadenie s možnosťou pripojenia automatickej spúšte v mieste pripojenia. Zariadenie určené na kĺbinštalácie s ističom. Jeho dizajn je vypracovaný tak, že umožňuje len jednorazové spojenie so strojom.
V závislosti od formy zvodových prúdov boli vyvinuté skupiny ochranných zariadení nasledujúcej modifikácie:
- AC - zariadenia pracujúce so striedavým sínusovým prúdom. Nereagujú na diferenčné impulzné prúdy, ktoré vznikajú v momente zapínania napr. žiariviek, röntgenových prístrojov, zariadení na spracovanie informačných signálov, tyristorových prevodníkov.
- A - zariadenia na ochranu pred jednosmerným pulzujúcim a striedavým prúdom. Nerozpoznajte špičkové hodnoty úniku pulzných diferenciálnych prúdov. Pracujú v obvodoch usmerňovačov elektronického typu, regulátorov konverzie fázových impulzov. Zabráňte tomu, aby pulzujúca elektrina s jednosmerným komponentom unikla do zeme.
- B - systémy pracujúce s premenlivými, konštantnými a pulzujúcimi zvodovými prúdmi.
Pokiaľ ide o citlivosť, diferenciálny spínač má nasledujúce typy:
- Systémy s nízkou citlivosťou, ktoré pri nepriamom dotyku vypnú obvod.
- Systémy s vysokou citlivosťou. Chránia, ak dôjde k priamemu kontaktu s vodičom.
- Ohňovzdorné.
Dokedy bude zariadenie fungovať:
- Okamžité akcie.
- Rýchle jednanie.
- Všeobecnecieľ.
- Odložené – selektívny typ.
Aktuálne ochranné zariadenia diferenciálneho selektívneho zariadenia sú schopné vypnúť iba tú časť zariadenia, kde došlo k narušeniu.
Ako funguje istič zvyškového prúdu
RCD pozostáva z jadra vo forme krúžku a dvoch vinutí. Tieto vinutia sú úplne rovnaké, to znamená, že sú vyrobené z drôtu rovnakej časti a počet závitov je rovnaký. Prúd preteká jedným vinutím v smere vstupu záťaže a potom sa vracia cez záťaž do druhého vinutia. Keďže menovitý prúd prechádza v každej záťaži, súčet prúdov na vstupe a výstupe podľa Kirchoffa musí byť rovnaký. Výsledkom je, že prúdy vytvárajú identické magnetické toky vo vinutí, smerujúce v opačnom smere. Tieto toky sa navzájom rušia a systém zostáva stacionárny. Ak sa objavil iba zvodový prúd, magnetické polia budú iné, relé diferenciálneho prúdu bude fungovať, čo povedie k otvoreniu elektrických kontaktov. Elektrické vedenie bude úplne bez napätia.
Pripadne ochranné zariadenie proti zvyškovému prúdu
V modernej výstavbe a elektrozariadení areálov, ako aj pri rekonštrukciách sa čoraz viac využívajú zariadenia, ktoré vypínajú diferenciálny prúd. Je to odôvodnené zvýšením bezpečnosti prevádzky elektrických sietí, ako aj poklesom zranení. RCD sa používajú v:
- verejné budovydestinácia: vzdelávacie inštitúcie, kultúrne budovy, nemocnice, hotelové komplexy, športové zariadenia;
- v individuálnych obytných a viacbytových domoch: domy, chaty, internáty, prístavby;
- nákupný priestor, najmä kovové;
- administratívne budovy;
- priemyselné podniky.
Možnosti schém zapojenia RCD
Ochrana diferenciálneho prúdu sa vyrába pre rôzny počet riadených fáz. Existujú jednofázové, dvojfázové a trojfázové ističe zvyškového prúdu.
Ak je vedenie jednofázové a potrebujete k nemu pripojiť RCD a jeden istič, potom nie je zásadný rozdiel, čo dať na prvé miesto. Všetky tieto zariadenia sú umiestnené na vstupe obvodu. Je jednoducho pohodlnejšie zapnúť stroj najskôr fázu a potom spínač diferenciálneho prúdu. Pretože záťaž je potom pripojená k obom kontaktom RCD, namiesto fázy, k automatickému stroju a namiesto nuly k ochrannému zariadeniu.
Ak je hlavné vedenie rozdelené na niekoľko vedení so záťažou, potom sa najskôr nainštaluje RCD a potom má každé vedenie svoj vlastný istič. Je dôležité, aby menovitý prúd, ktorým môže prúdový chránič prechádzať, bol väčší ako vypínací prúd stroja, inak nebude fungovať na ochranu samotného zariadenia.
Záver
Všetky práce na organizácii elektrického vedenia a systémov ochrany obvodov je najlepšie prenechať profesionálnym elektrikárom! S vlastnými rukami môžete zostaviť iba jednoduché elektrické obvody a pripojenímochranné zariadenia, prísne dodržiavajte pokyny. Zvyčajne je každý kontakt zodpovedajúcim spôsobom označený.
