קטגוריות: חווית שיתוף, חשמלאים מתחילים, חשמלאי בבית, אוטומטה ו- RCD
מספר צפיות: 296324
הערות לכתבה: 17
אודות התקני הגנה חשמלית ל"דמים ": מכשיר זרם שיורי (RCD)
דמיין את הדברים הבאים - מכונת כביסה מותקנת בחדר האמבטיה שלך. לא משנה מה המותג הידוע, מכשירים של כל יצרן עשויים להתמוטט, ולומר, הדבר הכי בנאלי קורה - הבידוד בכבל החשמל נפגע ופוטנציאל הרשת מופיע בגוף המכונה. וזו אפילו לא התמוטטות, המכונית ממשיכה לעבוד, אך היא כבר הופכת למקור לסכנה מוגברת. אחרי הכל, אם אתה נוגע גם בגוף המכונית וגם בצינור המים בו זמנית, נסגור את עצמנו במעגל החשמל. וברוב המקרים זה יהיה קטלני.
כדי להימנע מההשלכות הנוראיות הללו הומצאו RCD - מפסקי זרם שיורית.
RCD - זהו מתג הגנה במהירות גבוהה המגיב לזרם הדיפרנציאלי במוליכים המספקים חשמל למתקן החשמל המוגן - זוהי ההגדרה "הרשמית". בשפה מובנת יותר, המכשיר ינתק את הצרכן מהחשמל אם תהיה דליפת זרם למוליך PE (האדמה).
בואו נסתכל על עקרון הפעולה של ה- RCD. לשם בהירות רבה יותר, האיור מראה את תרשים המעגלים ה"פנימי "שלה:
הצומת העיקרי של ה- RCD הוא שנאי זרם דיפרנציאלי. בדרך אחרת, זה נקרא שנאי זרם ברצף אפס. כדי להקל עלינו ולא להתבלבל מבחינתנו, בואו נקרא ליחידה זו רק שנאי זרם.
כפי שניתן לראות מהתמונה, במקרה זה יש לו שלוש פיתולים. הפיתולים הראשיים והמשניים נכללים בחוטי הפאזה והנייטרל בהתאמה, והסלילה השלישית מחוברת לגורם ההתחלתי, המבוצע על ממסרים רגישים או רכיבים אלקטרוניים.
תלוי בזהלהבחין בין RCD אלקטרומכני ואלקטרוני.
מכשיר ההפעלה מחובר למכשיר לבקרת מנהלים, הכולל קבוצת אנשי קשר עם מנגנון כונן. כפתור הבדיקה משמש לבדיקה ומעקב אחר תקינות ה- RCD. עכשיו דמיין שעומס מחובר לפלט המעגל שלנו. באופן טבעי, מייד יופיע זרם במעגל, שיזרם דרך הפיתולים I ו- II. כדי לשקול עוד יותר את עקרון הפעולה של ה- RCD, נעבור לתכנית חזותית יותר:
במצב רגיל, בהיעדר זרם דליפה, במעגל לאורך המוליכים העוברים דרך חלון המעגל המגנטי של שנאי הזרם זורם עובד זרם עומס. המוליכים הללו הם אלו היוצרים את הווינפות הראשוניות והמשניות של השנאי הנוכחי המחובר נגד כיוון השעון. זרמים אלה יהיו שווים בעוצמתם והפוכים לכיוון: I1 = I2. הם גורמים בליבה המגנטית של השנאי הנוכחי שווים, אך מכוונים נגד השטף F1 ו- F2. מסתבר שהשטף המגנטי המתקבל שווה לאפס, הזרם בסלילה השלישית (המבצעת) של שנאי ההפרש שווה גם הוא לאפס, ואלמנט ההתחלה 2 נמצא במצב זה במנוחה וה- RCD פועל במצב רגיל.
כאשר אדם נוגע בחלקים מוליכים פתוחים או בגוף של מכשיר חשמלי אליו התרחשה התמוטטות בידוד על סלילת השלב (הראשוני) של שנאי הזרם, בנוסף לזרם העומס I1, זורם זרם נוסף - זרם דליפה (IΔ מצוין בתרשים), אשר מיועד לשנאי זרם דיפרנציאלי (דיפרנציאלי: I1-I2 = IΔ).
מסתבר שהזרמים שלנו אינם שווים, לכן שטפים מגנטיים הם גם לא שווים, שכבר לא מבטלים זה את זה. בגלל זה, זרם מופיע במפתיע השלישי.אם זרם זה חורג מהערך שנקבע, אז אלמנט ההתחלה מופעל, פועל על מפעיל 3.
המפעיל, המורכב מכונן קפיצי, מנגנון הדק וקבוצה של אנשי קשר, פותח את המעגל החשמלי, כתוצאה ממנו היחידה מנותקת מהרשת. לביצוע מעקב תקופתי אחר יכולת השירות (הפעלה) של ה- RCD, ניתן לחצן בדיקה 4. הוא מחובר בסדרה עם הנגד. ערך הנגד נבחר בצורה כזו שהזרם ההפרש שווה לזרם המדורג של הזרם השקעי של מסלול RCD (נדבר על הפרמטרים של ה- RCD בהמשך). אם ה- RCD מופעל על ידי לחיצה על לחצן זה, הוא פועל כראוי. בדרך כלל, כפתור זה מסומן על ידי "TEST".
מפסקי זרם שיורי תלת פאזי לעבוד בערך אותו עיקרון כמו חד פאזי. ב- RCD תלת פאזי, ארבעה חוטים עוברים דרך חלון הליבה - תלת פאזי ואפס. תרשים מעגלים האידיאו התלת-פאזי הפשוט ביותר מוצג באיור:
RCD תלת פאזי כולל מפסק 1, הנשלט על ידי אלמנט 2, המקבל אות נסיעת מהסלילה המשנית 3 של שנאי זרם 4, דרך החלון ממנו עובר חוט עבודה ניטראלי N וחוטי פאזה L1, L2 ו- L3 (5).
אם העומס שווה בחוטי האפס והשלב (או תלת פאזי), הסכום הגיאומטרי שלהם שווה לאפס (הזרם בחוט הפאזה של RCD חד פאזי זורם בכיוון אחד, והזרם בחוט הנייטרלי זורם בדיוק אותו ערך בכיוון ההפוך). לכן, אין זרם בסלילה המשנית של השנאי הנוכחי.
במקרה של דליפת זרם למקרה המקורקע של מקלט הכוח, כמו גם כאשר אדם העומד על הקרקע או על הרצפה המוליכה נוגע בטעות בחוט הפאזה של רשת החשמל, מופר השוויון הנוכחי בסלילה הראשונית של שנאי הזרם, מכיוון שזרם הזליגה יעבור לאורך חוט הפאזה, בנוסף לזרם העומס, וזרם יופיע בסלילה המשנית שלו - ממש כמו בתיאור לעיל של פעולת RCD חד פאזי. הזרם הזורם בסלילה המשנית של השנאי פועל על גוף השליטה 2, אשר דרך המתג 1 מנתק את הצרכן מהחשמל. המראה של RCD תלת פאזי מוצג באיור:
הבה נבחן סכמות מעשיות של הכללת RCD במרכזיות.
מעגל מיתוג RCD לכניסה חד פאזית. כאן אנו מיישמים מעגל מיתוג עם אוטובוסים אפסיים (N) וקרקעיים (PE). כפי שניתן לראות באיור, ה- RCD (5) מותקן לאחר מפסק הכניסה, ואחריו מותקנים מפסקי זרם להגנה ומיתוג של לולאות בודדות. במבט קדימה, אני רוצה לציין כי נוכחות של חיבור RCD אוטומטי היא חובה, מכיוון שה- RCD אינו מספק הגנה נוכחית, הן תרמית והן מקצר. במקום "שילוב" זה - אוטומטי - RCD, אתה יכול להשתמש במכשיר אוניברסלי אחד. עם זאת, יותר מכך בהמשך.
המעגל של ה- RCD עם קלט תלת פאזי. בניגוד לתכנית הקודמת, הגנה ניתנת לצרכנים חד פאזיים וגם לצרכנים תלת פאזיים. בנוסף, משתמשים בשילוב הכניסה של צמיגי אפס וצמיגים "קרקעיים" (PEN). מכשיר מדידת החשמל - מד חשמלי - מחובר בין מפסק הכניסה ל- RCD. כפי שאתה זוכר מהסקירות על תוכניות מדידה, כל מכשירי המיתוג המותקנים לפני התקן המדידה חייבים להיות אטומים בארגון המספק אנרגיה. כתוצאה מכך, תכנון מפסק הפתיחה אמור לאפשר זאת.
לפני כן דיברנו רק על מכשירי RCD אלקטרומכניים. אבל אם אתה זוכר ציינתי שלעתים ישנם מכשירים אלקטרוניים. באופן עקרוני, RCD אלקטרוני בנוי באותו אופן כמו אלקטרומכני.
במקום אלמנט מגנטואלקטרי רגיש, משתמשים במכשיר השוואה (לדוגמה, הדוגמה הנפוצה ביותר היא משווה).עבור מעגל כזה אתה זקוק לאספקת חשמל מובנית משלך, מכיוון שאתה צריך להניע את המעגל האלקטרוני עם משהו.
הזרם הדיפרנציאלי הוא קטן מאוד, ולכן יש להגביר אותו ולהמיר אותו לרמת מתח שמסופקת אליו מכשיר השוואה - משווה. כל זה, כמובן, מקטין את האמינות הכוללת של המכשיר, בהשוואה לזו האלקטרומכנית, כאן זה בדיוק המקרה - ככל שפשוט יותר ייטב. ולמען האמת, לא נתקלתי בכלל ב- RCDs אלקטרוניים מוסמכים. לכן אני לא יכול לומר עליהם משהו טוב או רע. לפיכך, הבה נשאיר RCDs אלקטרוניים בצד ונדון באחת הנקודות העיקריות בשיקול התקני כיבוי אלקטרומכניים להגנה - הפרמטרים שלהם:
ל- RCDs הפרמטרים העיקריים הבאים:
סוג רשת - חד-פאזיים (תלת-חוטים) או תלת-פאזיים (חוטי תיל)
מתח מדורג -220/230 - 380/400 וולט
זרם עומס מדורג - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A
זרם דיפרנציאלי שבור מדורג - 10, 30, 100, 300 mA
סוג זרם דיפרנציאלי - זרם זרם חילופין (זרם סינוסואידי מתחלף המתעורר באופן פתאומי או לאט), A (כמו זרם חילופין, זרם אדווה מתוקן נוסף), B (לסירוגין וקבוע), S (זמן תגובה מתעכב, סלקטיבי), G (כמו סלקטיבית, רק זמן העיכוב קצר יותר).
אני רוצה לציין נקודה חשובה אחת לגבי הפרמטרים של RCDs. רבים הוטעו על ידי זרם העומס המדורג המופקד בגוף המכשיר וזה נלקח לאותה פרמטר כמו במפסק. עם זאת, פרמטר זה ב- RCD מאפיין רק את "יכולת הזרם התפוקה" שלו, אולי הביטוי הזה לא ממש נכון, אבל הצגתי אותו לצורך הנגישות למושג "זרם עומס RCD מדורג".
לא ניתן להגביל את זרם העומס של ה- UZO ונדרש להגן עליו מפני עומס יתר של זרמים וזרמים קצרים בקצרים על ידי מפסקי חשמל, המספקים הגנה מפני עומס יתר על זרם וקצרי הקצר. יש לבחור את זרם העומס של ה- RCD כך שיהיה שלב אחד (טווח הזרם המדורג) יותר מהזרם המדורג של מפסק הקו המוגן. כלומר, אם יש עומס המוגן על ידי מפסק לזרם של 16 אמפר, יש לבחור את RCD לזרם עומס של 25 אמפר.
זה מעלה את השאלה ההגיונית - מדוע לא לשלב גם את מפסק החשמל וגם את ה- RCD במקרה אחד, במיוחד כאשר ה- RCD משמש להגנה על לולאת כוח אחת בלבד? אכן, במקרה זה הם עדיין עובדים "במקביל." נקודה זו נגעה מעט במאמר הקודם. ובכן, השאלה די הגיונית ומכשירים כאלה כמובן קיימים. הם נקראים מפסקי זרם דיפרנציאליים או סתם diffavtomats.
באיור אתה פשוט רואה מכשיר כזה. זהו מפסק דיפרנציאלי תלת פאזי. כמו ב- RCD התלת פאזי, יש לו ארבעה מהדקים - שלב ואפס, וכפתור TEST. אם הוא מתבסס על המבנה הפנימי שלו, קשה לומר כאן משהו חדש. זה מפסק ו RCD בבקבוק אחד.
עלות הדיפוואומטים גבוהה למדי. לדוגמא, דגמים תלת פאזיים של יצרנים זרים ידועים עולים כ 100 אירו. הנאה יקרה יחסית. עם זאת, לחבילה של AB + RCDs תהיה עלות דומה יחסית, ובמקום ארבעה מודולים סטנדרטיים של 17.5 מ"מ במעקה DIN (עם גרסת תלת פאזית), זה ייקח שמונה. לכן במקרים מסוימים עדיפות עדיפות, במיוחד אם יש בעיה של שטח פנוי בלוח ההפצה.
כיצד לבדוק את הביצועים של RCD או אוטומט דיפרנציאלי? כבר הזכרנו את כפתור ה- TEST. עם זאת, בדיקה כזו היא שטחית מאוד ואינה משקפת תמיד את המהות האמיתית של הדברים. לפיכך, לצורך אימות אובייקטיבי משתמשים במעגלי בדיקה או בהתקנים מיוחדים.
מיכאיל טיכונצ'וק
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: