Co je RCD a jak to funguje?

RCD (Residual Disconnection Device) je spínací zařízení určené k ochraně elektrického obvodu před svodovými proudy, které zase poskytuje ochranu před požáry (požárem elektrického vedení) a před úrazem elektrickým proudem pro osobu.

Všechny RCD patří do kategorie elektronických ochranných prostředků. Z hlediska funkčnosti se však proudový chránič od standardních jističů výrazně liší. Jaký je jejich rozdíl a jak funguje RCD ve srovnání s automatickým strojem?

Každý ví, že v průběhu času izolace drátů stárne. Může dojít k poškození a kontakty spojující živé části postupně slábnou. Tyto faktory nakonec vedou k úniku proudu, který způsobuje jiskření a další požár. Často se lidé mohou náhodně dotknout takových nouzových fázových vodičů, které jsou pod napětím. V této situaci představuje vážné nebezpečí úraz elektrickým proudem.

Účel RCD

Proudové chrániče musí reagovat i na drobné krátkodobé úniky proudu. To je jejich hlavní rozdíl od jističů, které fungují pouze při přetížení a zkratu. Automatické stroje mají velmi vysokou charakteristiku odezvy v závislosti na čase, zatímco proudový chránič pracuje téměř okamžitě, i v přítomnosti nejmenšího svodového proudu.

Hlavním účelem proudového chrániče je chránit osoby před možnými úrazy elektrickým proudem a také zabránit nebezpečným únikům proudu.

Princip činnosti proudového chrániče

Z technického hlediska je jakýkoli RCD vysokorychlostní spínač. Princip činnosti proudového chrániče je založen na reakci proudového snímače na měnící se rozdílový proud protékající vodiči. Prostřednictvím těchto vodičů je proud přiváděn do elektrické instalace, která je chráněna proudovým chráničem. Na toroidní jádro je navinut diferenciální transformátor, kterým je proudový snímač.

K určení prahu odezvy proudového chrániče s určitou hodnotou proudu se používá vysoce citlivé magnetoelektrické relé. Spolehlivost reléových struktur je považována za poměrně vysokou. Kromě reléových se nyní začaly objevovat i návrhy elektronických zařízení. Zde je prahový prvek určen speciálním elektronickým obvodem.

Nicméně konvenční reléová zařízení se zdají být spolehlivější. Pohon se aktivuje pomocí relé, v důsledku toho se přeruší elektrický obvod. Tento mechanismus se skládá ze dvou hlavních prvků: kontaktní skupiny navržené pro maximální proud a pružinového pohonu, který přeruší obvod v případě nouze.

Pro kontrolu provozuschopnosti zařízení je uvnitř speciální obvod, který uměle vytváří únik proudu. To spouští zařízení a umožňuje periodickou kontrolu jeho provozuschopnosti, aniž by bylo nutné volat specialisty k provedení elektrických měření.

Přímý provoz RCD se provádí podle následujícího schématu. Měla by být zvážena situace, kdy napájecí systém funguje normálně a nejsou zde žádné svodové proudy. Provozní proud prochází transformátorem a indukuje magnetické toky směřující k sobě navzájem stejné velikosti.

Když se vzájemně ovlivňují, proud v sekundárním vinutí transformátoru má nulovou hodnotu a prahový prvek nepracuje. Když dojde k úniku proudu, dojde k nerovnováze proudů v primárním vinutí. Z tohoto důvodu se v sekundárním vinutí objeví proud. Díky tomuto proudu se spustí prahový prvek, aktivuje se akční člen a odpojí řízený obvod.

Z technického hlediska je proudový chránič tvořen ohnivzdorným plastovým pouzdrem. Na zadní straně jsou speciální zámky pro instalaci na DIN lištu do elektrického panelu. Kromě již diskutovaných prvků je uvnitř pouzdra instalována komora pro potlačení oblouku, která neutralizuje elektrický oblouk. Pro připojení vodičů se používají svorky.

Provozní parametry RCD

Chcete-li správně vybrat nastavení spouště zařízení, nezapomeňte na nebezpečí střídavého proudu pro člověka. Pod jeho vlivem dochází k srdeční fibrilaci, když se kontrakce rovnají frekvenci proudu, to znamená 50krát za sekundu. Tento stav způsobuje proud začínající od 100 miliampérů.

Proto jsou nastavení, při kterých se RCD spouští, zvolena s rezervou 10 a 30 miliampérů. Nejnižší hodnoty se používají ve vysoce rizikových oblastech, jako jsou koupelny. Nejvyšší nastavení jsou 300 mA. RCD s takovým nastavením se používají v budovách, které je chrání před požáry v důsledku poškození elektrického vedení.

Při výběru proudového chrániče se bere v úvahu jmenovitý proud, požadovaná citlivost a počet pólů v souladu s fázemi napájecí sítě. Na základě vypočtených parametrů sítě je nutné zkontrolovat stupeň tepelné stability zařízení a také schopnost jej zapnout a vypnout.

Hodnota jmenovitého proudu pro proudový chránič musí být vyšší než u stroje. Nižší jmenovitý proud stroje ochrání RCD před poškozením v případě zkratu v obvodu.

Jak připojit RCD

Všechny svorky na těle RCD jsou označeny odpovídajícími písmeny. Svorka N je pro nulový vodič a L pro fázový vodič. Proto musí být připojeny k vlastním terminálům.

Také je nutné vzít v úvahu polohu vstupu a výstupu a za žádných okolností neměnit jejich místa. Vstup se nachází v horní části zařízení. K němu jsou připojeny napájecí vodiče procházející vstupním strojem. Výstup je umístěn ve spodní části RCD a je k němu připojena zátěž. Pokud zaměníte polohu vstupu a výstupu, je možné falešné spuštění proudového chrániče nebo jeho úplné selhání.

RCD je instalován v elektrickém panelu společně s konvenčními jističi. Zařízení instalovaná společně tedy poskytují ochranu nejen před zkratem a přetížením, ale také před svodovými proudy. Zároveň je chráněn samotný RCD, který je připojen za vstupním strojem.

Připojení proudového chrániče v bytě nebo soukromém domě má své vlastní vlastnosti. U bytů, kde se používá jednofázová síť, se schéma zapojení proudového chrániče sestavuje následovně, v určitém pořadí: vstupní stroj => elektroměr => samotný proudový chránič se svodovým proudem 30 mA => celá elektrická síť. Pro spotřebitele s vysokým výkonem se doporučuje použít vlastní kabelové vedení s připojením samostatných proudových chráničů.

Ve velkých soukromých domech se schéma připojení ochranných zařízení liší od bytů kvůli svým specifikům. Zde jsou všechna zařízení zapojena následovně: vstupní jistič => elektroměr => vstupní proudový chránič se selektivním působením (100-300 mA) => jističe pro jednotlivé spotřebiče => proudový chránič na 10-30 mA pro jednotlivé skupiny spotřebičů.

Všechny akce popsané v tomto článku můžete provést sami, ale jak jsme již řekli, bude lepší, když je provedou kvalifikovaní elektrikáři, kteří znají všechna pravidla pro instalační práce, stejně jako bezpečnostní opatření.

Doručíme po celém Rusku

Pracovní doba: od 10:00 do 18:00

Katalog

• Hlavní
• Články
• Jak to funguje
• Princip činnosti a volba proudového chrániče

Účel RCD

Zařízení na zbytkový proud (RCD) jsou uznávána po celém světě jako účinný způsob ochrany lidí před elektrickými nebezpečími vyplývajícími z přímého nebo nepřímého kontaktu. RCD navíc zajišťují monitorování izolačního stavu kabelů a elektrických spotřebičů, takže se často používají k signalizaci zhoršení izolace nebo ke snížení destruktivního účinku vzniklého poruchového proudu. Po zahájení používání RCD (od 70. let 20. století) se úmrtnost na úraz elektrickým proudem ve světě snížila 100krát.

Nebezpečná elektřina

Proč je pro nás elektřina nebezpečná? Nebezpečné následky toho, že lidé doma používají elektřinu, mohou zahrnovat úraz elektrickým proudem a požár. Tyto důsledky pronásledují lidi od začátku používání elektřiny. Dobře to ilustrují plakáty z počátku minulého století.

Používání domácího spotřebiče ve vlhkém prostředí	Drát byl nesprávně položen, v důsledku čehož se otřel o potrubí a míchadlo se pod napětím	Dětské hříčky
Při instalaci poštovní schránky byla porušena izolace vodiče a poštovní schránka byla pod napětím.	Krysy žvýkají elektroinstalaci, což poškozuje izolaci vodičů, což může vést k požáru.	Provoz domácího spotřebiče bez dozoru může způsobit požár.

Následky úrazu elektrickým proudem pro člověka

Následující graf vám pomůže lépe si představit možné důsledky:

Zásah elektrickým proudem pro člověka v důsledku elektrického šoku se může lišit v závažnosti, protože stupeň poškození je ovlivněn řadou faktorů: velikost proudu, doba jeho průchodu tělem, frekvence, uražená dráha proudem v lidském těle, ale i individuálními vlastnostmi oběti (zdravotní stav, věk atd.). Hlavním faktorem ovlivňujícím výsledek léze je velikost proudu, která podle Ohmova zákona závisí na velikosti přiváděného napětí a odporu lidského těla. Velikost napětí hraje důležitou roli, protože při napětích asi 100 V a vyšších dochází k poruše horní stratum corneum kůže, v důsledku čehož se elektrický odpor člověka prudce snižuje a proud se zvyšuje. .

Obvykle člověk začíná pociťovat dráždivý účinek střídavého proudu průmyslové frekvence při hodnotě proudu 1-1,5 mA a stejnosměrného proudu 5-7 mA. Tyto proudy se nazývají prahové senzitivní proudy. Nepředstavují vážné nebezpečí a s takovým proudem se člověk může nezávisle osvobodit od vlivu. Při střídavých proudech 5-10 mA zesiluje dráždivý účinek proudu, objevuje se bolest svalů provázená křečovitým stahem. Při proudech 10-15 mA se bolest stává obtížně snesitelnou a svalové křeče v pažích nebo nohou se stávají tak silnými, že se člověk není schopen samostatně osvobodit z působení proudu. Střídavé proudy 10-15 mA a více a stejnosměrné proudy 50-80 mA a více se nazývají nespouštěcí proudy a jejich nejmenší hodnota 10-15 mA při průmyslovém frekvenčním napětí 50 Hz a 50-80 mA při konstantní napětí zdroje se nazývá prahový nespouštěcí proud.

Střídavý proud s frekvencí 25 mA nebo vyšší ovlivňuje nejen svaly paží a nohou, ale také svaly hrudníku, což může vést k paralýze dýchání a způsobit smrt. Proud 50 mA při frekvenci 50 Hz způsobuje rychlé narušení dýchacího systému a proud asi 100 mA nebo více při 50 Hz a 300 mA při konstantním napětí v krátké době (1-2 s) ovlivňuje srdečního svalu a způsobuje fibrilaci. Tyto proudy se nazývají fibrilační proudy. Když srdce fibriluje, jeho funkce pumpy k pumpování krve se zastaví. V důsledku nedostatku kyslíku v těle se proto zastavuje dýchání, tedy nastává klinická (imaginární) smrt. Proudy větší než 5 A způsobují ochrnutí srdce a dýchání a obcházejí fázi srdeční fibrilace. Čím déle proud protéká lidským tělem, tím jsou jeho výsledky závažnější a tím větší je pravděpodobnost smrti.

Jak RCD funguje?

Moderní vysoce kvalitní proudové chrániče mají režim napájení „vlastním proudem“. Budeme se zabývat jejich principem fungování.

Jejich činnost je založena na principu magnetické západky. K potlačení blokovací síly a pomocí mechanického zesilovače k ​​rozepnutí kontaktů stačí velmi malý elektrický výkon. Tento typ zařízení je rozšířený – jsou bezproblémové.

Níže uvedený obrázek ukazuje schéma takového ouzo:

Jeho princip fungování je následující. Když zapneme elektrický spotřebič, obvod se uzavře a vodiči protéká proud Ia a Ir. Zatím je vše v pořádku, proudy Ia a Ir jsou stejné velikosti a opačného směru, což znamená, že ve třetím vinutí součtového transformátoru nedochází k žádnému EMF.

Když dojde k poruše izolace a fázový proud teče do těla zařízení, objeví se ve vinutí součtového transformátoru EMF, který indukuje svodový proud Iу. Tento proud dodává energii elektromagnetu, jehož pohyblivá část je držena „přitahována“ permanentním magnetem. Po dosažení prahu spouštění elektromagnet odstraní přitažlivost permanentního magnetu a poté pohyblivá část působením pružiny otevře magnetický obvod a mechanicky vypne spínač.

RCD má také testovací jednotku určenou ke kontrole provozu zařízení. Na těle jakéhokoli RCD je tlačítko, na kterém nebo poblíž kterého je písmeno „T“. Pokud stisknete toto tlačítko, když je přepínač RCD zapnutý, elektronická jednotka vybudí vypočítaný svodový proud ve vinutí a přepínač by měl fungovat a obvod se otevře. Testovací blok není na obrázcích znázorněn. Jednou měsíčně se doporučuje zkontrolovat výkon proudového chrániče.

Výběr RCD

Musíte vybrat proudový chránič na základě následujících charakteristik: doba vypnutí, charakteristika odezvy, proud rozdílové odezvy, jmenovitý proud a napětí, konstrukce.

Čas vypnutí

Jmenovitá vypínací doba proudového chrániče je označena Tn. Normy stanovují maximální přípustnou dobu vypnutí RCD – 0,3 s. Ve skutečnosti mají moderní vysoce kvalitní RCD rychlost odezvy asi 20-30 ms (0,02-0,03 s). To znamená, že proudový chránič je „rychlý“ spínač, takže v praxi jsou možné situace, kdy proudový chránič vypne před ochranným zařízením a odpojí jak zatěžovací proudy, tak nadproudy.

Charakteristika RCD

RCD typ AC je proudový chránič, který reaguje na střídavý sinusový diferenciální proud, který vzniká náhle nebo se pomalu zvyšuje. Nereaguje na pulzující stejnosměrný svodový proud – k tomu může dojít například v obvodech, které používají polovodičové napájecí zdroje (jednotky). Nejběžnější možnost. Na tomto RCD je ikona

RCD typ A je proudový chránič, který reaguje na střídavý sinusový diferenciální proud a pulzující stejnosměrný rozdílový proud, který se vyskytuje náhle nebo pomalu se zvyšuje. Může být užíván téměř ve všech běžných případech. Výrazně dražší než varianta AC. Na tomto RCD je ikona

RCD typ B je proudový chránič, který reaguje na střídavé, stejnosměrné a usměrněné rozdílové proudy. Na tomto RCD je ikona

RCD typ S – proudový chránič, selektivní (se zpožděním vypnutí). Zpoždění spouštění RCD typu S – 200-300 ms (0,2-0,3 s) Používá se v případech kaskádové aktivace zařízení tak, že hlavní proudový chránič je spuštěn jako poslední nebo ve venkovských oblastech v oblastech s vysokou bleskovou aktivitou – pravděpodobnost falešných poplachů je mnohem nižší spouštěné

RCD typ G – stejný jako typ S, ale s kratším časovým zpožděním Typ G – 60-80 ms (0,06-0,08 s). Potřebné v případech sekvenčního kaskádového připojení zařízení spolu s RCD S tak, aby se hlavní RCD (typ S) spustil jako poslední,

Výběr proudového chrániče v závislosti na napětí, jmenovitém zatěžovacím proudu a diferenciálním ochranném proudu

Jmenovité napětí Un = 380 V pro čtyřpólové a Un = 220 V pro dvoupólové proudové chrániče. Je přípustné používat čtyřpólové proudové chrániče ve dvoupólovém režimu, tzn. v jednofázové síti za předpokladu, že výrobce zajistí normální provoz zkušebního obvodu při tomto napětí. Normy také stanoví rozsah napětí, ve kterém musí RCD zůstat funkční. To má zásadní význam pro „elektronické“ proudové chrániče, které jsou funkčně závislé na napájecím napětí.

Tělo proudového chrániče obvykle udává maximální proud, který může tento proudový chránič dlouhodobě propustit. Proudový chránič musí být zvolen tak, aby maximální hodnota proudu na tělese proudového chrániče byla větší než maximální kapacita jističe nebo zástrčkového spínače. Pokud je například na vstupu 25 A jistič, pak musí být RCD instalován na 32 A nebo více, a pokud je na vstupu 50 A jistič, pak musí být RCD instalován na 63 A resp. více a tak dále.

IAn = 10 mA. Doporučuje se instalovat takové proudové chrániče pro zásuvky v koupelně, kuchyni a dětských pokojích, pokud mají samostatnou linku. jakož i pro zásuvky, do kterých bude připojeno elektrické zařízení instalované nebo provozované na zemi.

IAn = 30 mA. Pro všechny ostatní zásuvky v domácnosti, sklepě, vestavěné nebo přistavěné garáži. v případech použití jedné linky pro mokré a nevlhké místnosti je povoleno použít RCD s nastavením 30 mA. Takové proudové chrániče můžete také použít pro napájení bytu nebo domu a pro osvětlení.

IAn = 100 mA a 300 mA. Pouze pro dodávku elektřiny do bytu nebo domu pro zlepšení požární bezpečnosti.

Abychom vám pomohli vybrat požadovaný proudový chránič, použijte níže uvedenou tabulku:

PAMATUJTE: RCD s nastavením nad 30 mA nechrání lidi!

Provedení

Konstrukčně jsou: RCD na DIN lištu, Diffavtomat, zásuvky-RCD, adaptéry-RCD, zástrčky-RCD.

RCD na DIN lištu

RCD na liště DIN je modulární zařízení, které je instalováno v elektrickém panelu. Instalace RCD do rozvaděče je nejvíce žádoucí. Náklady na takový RCD jsou poměrně nízké (1000-3000 rublů). Pamatujte však: RCD nenahrazuje jistič! Před ním by měl být vždy nadproudový ochranný jistič.

Diferenciální stroje

Existují typy proudových chráničů, které mají vestavěný jistič. Říká se jim diferenciální automaty. Diferenciální jističe kombinují funkce jističů a proudových chráničů a jejich velikost je stejná jako u běžných proudových chráničů, čímž šetří místo na DIN liště. Další charakteristikou takového zařízení je jmenovitý proud jističe a charakteristika jeho odezvy (obvykle „C“). Náklady na diferenciální jistič jsou obvykle o 30–50 % vyšší než u odpovídajícího RCD a jističe samostatně, počet modelů je velmi omezený. V kvalitním diffautomatickém zařízení je vždy okno, které je natřeno určitou barvou, když je spuštěno, a můžete pochopit, proč se spustilo: zkratovými nadproudy nebo svodovými proudy.

RCD zásuvky

Jsou instalovány, pokud je elektrické vedení staré a hlučné, nebo pokud není touha nebo příležitost instalovat RCD pro celý byt. Stojí řádově více než odpovídající RCD pro lištu DIN (10000 20000-60 XNUMX rublů). Při instalaci vyžadují hlubokou montážní krabici (XNUMX mm nebo hlubší).

Adaptér-UZO

Používají se, když se nechtějí obtěžovat připojením nebo zavolat technika, aby připojil proudový chránič. Je to také výhodné při používání přenosných zařízení.

Hlavní chyby při instalaci RCD

Nejčastější chybou při instalaci proudového chrániče je připojení zátěže k proudovému chrániči, v jehož obvodu je spojení nulového pracovního vodiče N s otevřenými vodivými částmi elektroinstalace nebo spojení s nulovým ochranným vodičem PE. V tomto případě je pravděpodobnost „náhodného“ vypnutí RCD velmi vysoká.

Možné jsou také následující chyby:

• připojení zátěží k nulovému vodiči před RCD,
• připojení zátěží k nulovému pracovnímu vodiči jiného RCD,
• propojka mezi nulovými pracovními vodiči různých RCD,
• připojení na straně zátěže vodičů PE a N v zásuvce.

Pamatujte: RCD nenahrazuje uzemnění!

RCD by mělo být připojeno podle níže uvedeného schématu: