RCD (zariadenie na zvyškový prúd) je určené na zabránenie nebezpečným účinkom elektrického prúdu na ľudí a zvieratá pri dotyku s prúdom a inými časťami zariadení a elektrických inštalácií, ktoré sú pod napätím. Ďalšou dôležitou funkciou zariadenia je zabrániť požiarom, keď sa objavia zvodové prúdy do zeme. Ochranné pôsobenie sa prejavuje odpojením sieťového napájania v nasledujúcich situáciách:
- skratovanie krytu elektrického spotrebiča pod napätím cez telo k zemi;
- kontakt prvkov pod prúdom s uzemnenými bezprúdovými časťami elektrických inštalácií v dôsledku poškodenia izolácie;
- zmena uzemňovacích (PE) a neutrálnych (N) vodičov v elektrickom obvode.
RCD tiež chráni siete pred prepätiami. Za týmto účelom je nelineárny odpor pripojený k neutrálu na vstupe zariadenia a fáze na výstupe. Keď napätie stúpne nad 270 V, preteká ním rozdielový prúd, po ktorom sa RCD vypne.
Ochranné zariadenia sa líšia typmi a princípmi fungovania. Jedným z najpraktickejších je selektívny RCD, ktorý poskytuje cielené odpojenie skupín záťaží. Jeho vlastnosťou jepodhodnotená rýchlostná charakteristika prevádzky (typ S alebo G). Inštaluje sa bližšie k zdroju, má menovitý rozdielový vypínací prúd 100 alebo 300 mA a zaručuje, že ďalší konvenčný prúdový chránič pred spotrebiteľom sa vypne ako prvý.
Moderná ochrana elektrickej siete je teda založená na identifikácii porúch a odpájaní jednotlivých sekcií od systémov pracujúcich v normálnych režimoch.
Ako funguje RCD?
RCD sa tiež nazýva prúdový chránič. Účel zostáva rovnaký: vypnúť okruh, keď dôjde k úniku prúdu. Hlavným prvkom zariadenia je toroidný transformátor s niekoľkými závitmi neutrálnych a fázových vodičov pripojených v opačných smeroch. Výsledné magnetické pole počas normálnej prevádzky zariadenia zostáva rovné nule. Únik do zeme naruší rovnováhu, v sekundárnom vinutí vzniká napätie, pri dosiahnutí určitej hodnoty sa pomocou spúšťacieho a akčného mechanizmu vypne elektrický obvod.
RCD potrebuje pozemnú zbernicu PE. V opačnom prípade, keď sa na tele elektrospotrebiča v dôsledku poškodenej izolácie objaví potenciál, nedochádza k úniku prúdu a pri dotyku s uzemnenými kovovými časťami (radiátor kúrenia, vodovodné potrubie) môžete dostať citeľný zásah elektrickým prúdom. V tomto prípade bude ochranné zariadenie fungovať, ale bude lepšie, ak bude pochádzať z úniku do zeme.
Pre spoľahlivú činnosť ochranného zariadenia je potrebné uzemniť. Pri práci podľa tejto schémy RCD preruší obvod ešte predtýmdotýkať sa kovovej skrinky zariadenia alebo domácich spotrebičov.
Typy RCD
RCD sú klasifikované podľa ich funkcií:
- AC - reakcia na náhle sa objavujúci alebo postupne sa zvyšujúci striedavý zvodový prúd.
- A - dodatočne spúšťa konštantný pulzujúci rozdielový prúd, ktorý sa môže objaviť neočakávane alebo sa môže postupne zvyšovať.
- B - odozva na jednosmerné a striedavé pulzujúce zvodové prúdy.
- S - selektívny RCD s dodatočným časovým oneskorením pre vypnutie.
- G – podobné ako S, ale s menším oneskorením.
Ktoré RCD si vybrať?
Zvlnený prúd v domácich podmienkach vzniká z práčok, stmievačov osvetlenia, televízorov, počítačov, elektrického náradia a iných spotrebičov so spínanými zdrojmi. Absencia oddeľovacích transformátorov v zariadeniach s tyristorovým riadením výrazne zvýšila pravdepodobnosť úniku jednosmerného alebo striedavého pulzujúceho prúdu. Preto, ak predtým stačilo nastaviť typ AC, teraz je potrebný typ A alebo B.
Kam nainštalovať RCD?
- Verejne prístupné miesta v budovách, kde nehrozí zvýšené riziko úrazu elektrickým prúdom.
- V elektrických obvodoch s možným rizikom úrazu elektrickým prúdom (miestnosti s nadmernou vlhkosťou, zásuvkové skupiny, domáce spotrebiče atď.).
- Na hlavnom vstupe na ochranu pred nebezpečenstvom požiaru. Zvyčajne sa tu inštaluje selektívny prúdový chránič.
- V poschodových rozvádzačoch, v paneloch bytov, v jednotlivých domoch.
- Bradiálne napájacie systémy: všeobecné selektívne RCD a samostatné pre vedľajšie vedenia s výberom parametrov, ktoré zaručujú selektívnu prevádzku.
- Pri stupňoch blízkej ochrany, napríklad 10 a 30 mA, 30 a 40 mA atď., je prúdová selektivita prúdového chrániča nepravdepodobná kvôli vysokej rýchlosti odozvy. Pre uvedené hodnoty je k dispozícii, ak zvolíte selektívny prúdový chránič 100 mA, takže stále existuje časové oneskorenie.
- V dôsledku starnutia izolácie nedochádza vždy k postupnému zvyšovaniu zvodových prúdov.
- S okamžitým zvýšením zvodového prúdu v dôsledku poruchy izolácie sa môže vypnúť akýkoľvek bežný RCD v sérii v obvode. Stáva sa to v dôsledku rýchleho a výrazného prekročenia nastavení naraz na niekoľkých stupňoch ochrany.
Treba použiť selektívne RCD
Selektívny RCD plní svoju funkciu požiarnej ochrany, ak použijete modifikácie s časovým oneskorením - S alebo G. Sú na ne kladené zvýšené požiadavky na skratovú odolnosť, spínaciu schopnosť, dynamickú a tepelnú odolnosť atď.
Na hlavný vstup je zvyčajne inštalovaný selektívny protipožiarny RCD s vysokým zvodovým prúdom.
RCD by sa nemalo používať v obvodoch, ktoré sa nesmú náhle vypnúť, pretože to môže viesť k núdzovým situáciám (požiar alebo poplašné zariadenie proti vlámaniu, nebezpečenstvo pre personál atď.).
Okrem RCD musia mať ističe prúdovú selektivitu. Mal by byť prvýpracovať bližšie k oblasti preťaženia alebo skratu. V tomto prípade ističe fungujú skôr, ako skratový prúd dosiahne hraničnú hodnotu. Je to potrebné, aby sa zabránilo preťaženiu sériovo zapojených sekcií, pretože prúd prechádza cez kontakty ich ochranných zariadení.
Typy selektívnych RCD
Pri selektívnom prúdovom chrániči je dôležité urobiť pauzu, aby fungovalo zariadenie všeobecného typu umiestnené pod diagramom. V tomto prípade zariadenie s časovo oneskoreným vypnutím prechádza cez seba unikajúci prúd a nefunguje. Interval oneskorenia pre modely sa môže líšiť. Pri produktoch s označením S je to 0,15-0,5 s, napríklad RCD 63a 100mA je selektívny, s možnosťou nastavenia oneskorenia. Voľba bude najlepšia, ak budú inštalované na vstupe napájacieho kábla bytu. Niektoré zahraničné modely majú ešte vyššie časové oneskorenia. Sú určené na vypnutie okruhu v prípade nebezpečenstva požiaru. Čím dlhšie je ochrana vypnutá, tým je väčšia pravdepodobnosť zapálenia izolácie.
Pri označení G sa zariadenie spustí v priebehu 0,06-0,08 s. Zariadenie je dostatočne rýchle na to, aby reagovalo na problémy so sieťou. Mal by byť inštalovaný pod RCD typ S selektívny. S dvojstupňovou ochranou ho možno nainštalovať na hlavný vstup, pretože rýchlosť prúdového chrániča pripojeného nižšie je stále vyššia.
Ak je v sieti niekoľko skupín záťaží, pred každou je zapojené samostatné ochranné zariadenie a na vstup je pripojené selektívne zariadeniepožiarnej ochrany RCD. Potom, ak jedna z liniek zlyhá, bude odpojená iba ona a zvyšok zostane pripojený. S podobnou schémou zapojenia je jednoduchšie odhaliť poruchu. Ak konvenčný RCD zlyhá alebo nereaguje na problémy s obvodom, potom sa selektívny RCD (300 mA alebo 100 mA) vypne a vypne celú sieť.
Na zabezpečenie selektivity sú potrebné nasledujúce nastavenia prístroja:
- nastavte čas vypnutia selektívneho RCD, ak to umožňuje;
- nastavte požadované parametre vypnutia v závislosti od veľkosti zvodového prúdu.
Vypínacie charakteristiky selektívnych RCD musia byť aspoň 3-krát väčšie ako ostatné. Iba v tomto prípade bude zariadenie zaručene fungovať.
Parametre RCD
Dva parametre časovania RCD sú definované ruskými štandardmi:
- čas vypínania - interval od objavenia sa vypínacieho unikajúceho prúdu ∆i do okamihu zhasnutia oblúka;
- Časový limit pre zariadenie typu S - časový interval medzi nábehom ∆i a otvorením kontaktov.
Posledný parameter určuje selektivitu RCD. Jeho limitná hodnota je 0,5 s. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy, že na ochranu ľudí by malo dôjsť k otvoreniu do 10-30 ms, aby sa zabránilo vznieteniu izolácie - až 500 ms. RCD typ S selektívny je široko používaný tam, kde je potrebné vylúčiť falošné poplachy vplyvom rušenia alebo prepätia.
Podľa rýchlosti odpojenia siete RCDsú oddelené takto:
- všeobecné použitie – bez oneskorenia;
- typ G – 10-40 ms;
- Typ S – 40-500 ms.
V elektrických obvodoch sa vždy vyskytujú zvodové prúdy. V súčte by nemali presiahnuť 1/3 menovitého ∆i zariadenia. Predpokladá sa, že na 1 A záťaže je 0,4 mA spotrebiteľského zvodového prúdu a na 1 m dĺžky fázového drôtu - 10 μA. Ochranné zariadenie sa nastavuje podľa celkového prirodzeného zvodového prúdu. Ak tak neurobíte, môžu sa často vyskytnúť falošné pozitívne výsledky. V tomto prípade je potrebné mať na pamäti, že zariadenie s ∆i=100 mA už nechráni osobu pred úrazom elektrickým prúdom.
Pri navrhovaní elektrických sietí nemôžete špecifikovať typ prúdového chrániča, kým to odborníci nevyžadujú. Svoj výber však musíte vopred zdôvodniť. Je dôležité, aby menovitý prúd zariadenia bol vyšší ako očakávaný zaťažovací prúd. Okrem toho je RCD inštalovaný iba v spoločnom páre s ističom. Namiesto dvoch zariadení môžete nainštalovať jeden diferenciálny stroj. Bude to stáť menej, ale mali by ste zvoliť správne parametre.
RCD chráni v dvojvodičových sieťach, kde nie je ochranný vodič. Ale funguje to až po dotyku s nebezpečným miestom.
Ktorý požiarny chránič RCD vybrať?
Selektívny RCD 63A, 300mA sa zvyčajne inštaluje na vstup ako požiarna ochrana.
Mnohí používajú konvenčné generické modely s 30mA ochrannými zariadeniami inštalovanými v domácnosti. Tu sa z dôvodu veľkého rozdielu vykonáva funkcia "čiastočnej" selektivityprevádzkové prúdy. Tým sa ušetria peniaze na cenovom rozdiele. Okrem toho konvenčný RCD poskytuje lepšiu bezpečnosť vďaka rýchlejšej odozve pri zachytávaní zvodových prúdov. Rozdiel v správaní zariadení je v tom, že selektívne zariadenie sa nespustí ako prvé pri rozdielovom prúde, ktorý sa rovná alebo je väčší ako 300 mA. Takáto situácia je už mimoriadna a nie je pochýb o tom, či ísť do ústredne, ktorá môže byť umiestnená na pouličnom stĺpe. Pri takomto veľkom prúde bude pravdepodobne fungovať obyčajný RCD, ak dôjde k nehode na linke. Tu a tak bude jasné, kde hľadať poruchu.
Požiarny prúdový chránič teda môže byť inštalovaný selektívne aj konvenčne.
Výrobcovia RCD
Legrand Group je svetovo uznávaný výrobca elektrických systémov budov. Popredné miesta zabezpečuje najvyššia kultúra výroby a veľké investície do tvorby nových elektrotechnických produktov. Pre Rusko dodáva skupina celý rad elektrických zariadení, od zásuviek a vypínačov až po najkomplexnejšie riadiace systémy.
Selektívny RCD Legrand je elektronického a elektromechanického typu (uvedené na prednom paneli). V závislosti od verzie sa inštaluje na stranu alebo pod ističe. Nastaviteľné časové oneskorenie (0-1, 3 s) a citlivosť. V kombinácii s guľometmi sa používajú ako vysoko citlivé alebo základné ochranné zariadenia.
Ceny RCD zostávajú vysoké, ako pri iných značkách.
Od ABB sú prúdové chrániče najplnšie zastúpené sériou F 200 – od 16 A do 125 A. Pre domácu sieť postačuje prúdový chránič 63A, selektívny 100 mA. Pre zvodové prúdy pre domáce spotrebiče sa zvyčajne používa zariadenie 30 mA. Ako protipožiarna ochrana na vstupe súkromného domu sa používa selektívny RCD ABB (63A, 300mA) štvorpólový pre trojfázovú sieť, ako jeden z najspoľahlivejších. Nie je v kvalite horší ako produkty značky Legrand. Pre byt s jednofázovým vstupom bude dvojpólové zariadenie. Na obrázku nižšie je selektívny RCD ABB 63A, 300 mA.
Maximálny prúd, ktorý zariadenie vydrží, je od 3 do 10 kA (uvedené na prednom paneli). Je krátkodobý, nefunkčný prúd. RCD sa môže zastaviť, kým zariadenie neodpojí okruh.
Spoločnosť je jednou z popredných, ale ceny sú veľmi vysoké. Spotrebitelia často uprednostňujú modely abb, pretože bezpečnosť je najdôležitejšia vec. K dispozícii je ABB DDA200 AP-R typ A a AC diferenciálny blok. Má oneskorenie vypnutia 10 ms, aj keď nejde o selektívny prúdový chránič ABB. Jeho vypínacia charakteristika sa nachádza medzi selektívnymi a konvenčnými RCD. Zariadenie má v porovnaní so zariadeniami na všeobecné použitie zvýšenú odolnosť voči falošným poplachom.
Percento nepodarkov pre ABB selektívne RCD, ako aj pre ostatné produkty, je len 2 %, vďaka čomu nie sú v prevádzke prakticky žiadne problémy. Elektromechanické zariadenia sú oveľa spoľahlivejšie ako elektronické a majú výhody vo všetkomcenová výnimka. Už sa začínajú objavovať prúdové chrániče s elektronickým ovládačom, ktorých spoľahlivosť nie je nižšia ako u mechanického.
Na trhu nájdete produkty, ktoré sú o polovicu lacnejšie a kvalita nie je nižšia ako ABB. Spoločnosť vyrába aj sériu FH 200, ktorá má o niečo nižšiu cenu, ale výrazne stráca na kvalite oproti výrobkom F 200. Najmä nemá také spoľahlivé upevňovacie kontakty vodičov, ktoré sa rýchlo začínajú visieť, čo ovplyvňuje kvalitu práca.
Ak si kúpite selektívny prúdový chránič ABB, potom iba v špecializovaných predajniach a nie na pochybných miestach. Falošný je nebezpečný, pretože nedokáže človeka správne ochrániť. Samoreziari venujú veľkú pozornosť modulárnemu zariadeniu, ktoré zahŕňa aj RCD, kvôli vysokým nákladom.
Domáca skupina spoločností IEK vyrába približne 7 000 položiek produktov, ktoré spĺňajú medzinárodné štandardy a zaisťujú spoľahlivú prevádzku elektrických sietí.
Na RCD sa kladú vysoké nároky. Na jednej strane musia fungovať spoľahlivo, chrániť ľudí pred úrazom elektrickým prúdom a rozvody pred rizikom vznietenia. Zároveň však zariadenia inštalované v rôznych stupňoch elektrických obvodov musia pôsobiť selektívne a vypínať jednotlivé sekcie. Tieto podmienky, ako aj GOST 51326.1, zodpovedajú selektívnemu RCD IEK typu VD1 63S.
Skupinu produktov predstavujú menovité prúdy 25-80A a zvyškové prúdy sú 100mA a 300mA. Výrobky sú lacnejšie ako výrobky známych značiek a sú široko používanépoužívané ako úvodné hasiace zariadenie. Súčasne je selektivita ochrany zabezpečená vysokými vypínacími prúdmi a časovými oneskoreniami pre odpojenie obvodov.
Výber ochranných zariadení
Keď sa elektrina spotrebúva jednoduchým spôsobom, obvodom prechádza sínusový prúd. Únik bude mať podobný tvar a môžu sa tu použiť zariadenia typu AC.
V moderných domácich spotrebičoch sa čoraz častejšie používajú riadiace obvody s fázovým rezom. Zariadenie typu AC na ne nebude reagovať a tu je lepšie použiť RCD typu A, ktorý reaguje aj na sínusový prúd. Zariadenia je možné používať spolu, napríklad typ AC je vhodný na osvetlenie žiarovkami a typ A je vhodný do zásuviek, do ktorých je možné pripojiť zariadenia s pulznou reguláciou. Ak však musíte zmeniť osvetlenie na energeticky úsporné žiarovky s ovládaním jasu fázovým prerušením budete musieť tiež vymeniť zariadenie typu AC za A. V opačnom prípade to nebude fungovať.
Na oddelenie prevádzky podľa úrovní elektrických obvodov je potrebné použiť selektívne zariadenia. Typ S sa inštaluje na hlavný vstup, G na druhú úroveň a potom okamžité zariadenia.
RCD je zvolený o jeden stupeň vyšší menovitý prúd ako istič zapojený v tandeme s ním, ktorý môže pri prekročení zaťaženia pracovať dlhú dobu. Ak je na vstupe 50 A stroj, bude mu vyhovovať selektívny RCD 63A.
V súlade s požiadavkami noriem sú hodnoty nominálneho napätia uvedené na predných paneloch prístrojov aaj trvalý a vypínací prúd ∆i. Ak existuje označenie sínusoidy, ide o typ AC. Prítomnosť dvoch kladných polcyklov pod ním znamená typ A. Selektívne RCD sú označené písmenami S a G. Menovitý skratový prúd je uvedený v rámčeku. Zariadenie musí vydržať jeho zvýšenie na maximum, kým sa stroj nevypne. Zvyčajne prúd nemá čas dosiahnuť limitnú hodnotu. Prúdový chránič vopred odpojí obvod s poruchou, kým sa vodič nezohreje a izolácia sa nezapáli.
Záver
V elektrických domácich sieťach sa používa prúdová a časová selektivita. Na tento účel sú ochranné zariadenia inštalované v sérii podľa stromovej schémy, kde je jeden spínač spoločný. Základom princípu činnosti je zníženie doby toku prúdu cez telo s priamym alebo nepriamym kontaktom s prvkami elektrických inštalácií pod napätím. RCD selektívne je inštalované pri vchode a vykonáva funkciu hasenia požiaru.
