A maradék differenciáleszközök (RCD) megértése
Feladva 2017. december 11-én
A maradékáramú eszközök elengedhetetlenek különösen az emberek közvetlen és közvetett érintkezésektől való védelme érdekében, és az elektromos áramellátást a különféle áramkörökhöz rendelt terhelési típusok szerint szakítják meg. Az üzembiztonság is forog kockán, köszönhetően a védelem közötti szelektivitási stratégia megvalósításának.
Az elektromos berendezésekben a közvetlen és a közvetett érintkezők mindig olyan hibaárammal társulnak, amely az aktív vezetőkön keresztül nem jut vissza a forrásba. Veszélyt jelentenek az emberekre és az ingatlanokra. Ezért alkalmaznak maradék differenciáleszközöket (RCD), amelyek alapvető funkciója a maradék differenciáláramok detektálása. Ezenkívül az RCD-k figyelik a kábelek és az elektromos vevők szigetelését. Ezért gyakran használják a szigetelés csökkenésének észlelésére, vagy az ebből következő hibaáram káros hatásainak csökkentésére.
Az elektromos áram hatása az emberi testre
Az alábbi diagram az emberi testen átáramló elektromos áram hatásait mutatja (tranzitidő az áram milliamperben mért függvényében). 4 zónára oszlik.
Felirat:
- 1. zóna - nincs érzékelés
- 2. zóna - az áram érzékelhető, de nem vált ki reakciót
- 3. zóna - ez az a nem engedett zóna, amelyben a fém alkatrészeket feszültség alatt tartó személy már nem engedheti el. De ez nem eredményez folytatást az áram megszakítása után
- 4. zóna - az áramlás a szív kamrai fibrillációját okozhatja, ami leállíthatja.
A differenciál-maradékáramú készüléket úgy tervezték, hogy megvédje az embereket a közvetett érintkezéstől, vagyis:
- egyrészt a "földnek" nevezett elektromos készülék fém burkolata véletlenül bekapcsolódott a szigetelés meghibásodása után;
- másrészt a föld vagy egy vezető elem, amely nincs elkülönítve a földtől vagy egy másik eszköz földjétől.
Működési elv
A DDR-ek legalább 2 elemből állnak:
Az érzékelő
Ennek akkor kell hasznos elektromos jelet adnia, ha az aktív vezetőkben áramló áramok összege nem nulla. A toroid transzformátor a legszélesebb körben használt szenzor a szivárgási áramok mérésére. Ez magában foglalja az összes aktív vezetőt, ezért gerjeszti a fázisokon átfolyó áramok és a semleges átmeneti vektorösszegének megfelelő maradék mágneses mező. A tórus indukciója és a szekunder tekercs kivezetésein elérhető elektromos jel tehát a maradék differenciáláram képe. Ez a típusú érzékelő néhány milliampertől akár néhány tíz amperig képes észlelni a differenciális áramokat.
Egy másik típusú érzékelő: az áramváltó. Nagyfeszültségben és közepesen használják (néha csak alacsony feszültségben);
A mérőrelé
Összehasonlítja az érzékelő által szolgáltatott elektromos jelet egy alapértékkel, és lehetséges szándékos késleltetéssel megadja a nyitási sorrendet a kapcsolódó kapcsolóeszköznek.
Az RCD által vezérelt elektromos áramkör előtt elhelyezett eszköznyitás-vezérlő eszközt (kapcsolót vagy megszakítót) kioldó egységnek vagy működtetőnek nevezzük.
A hibafeszültség előállításának elve
RCD és földelő csatlakozási diagramok
A maradék differenciáleszközöket (RCD) háztartási, kereskedelmi és ipari elektromos berendezésekben használják. Használatuk a szabványoktól és főleg az NF C 15-100-tól függ. Ez utóbbi formalizálja az elektromos hálózat 3 fő csatlakozási diagramját a földdel. Ezen ábrák mindegyikénél pontosabban meghatározza az RCD-k használatát, mert az elektromos veszélyt erősen befolyásolja a földelési kapcsolási diagram (SLT) megválasztása. Egyébként bármely SLT esetében a szabványok megkövetelik:
- hogy minden egyes használati földet egy védővezető csatlakoztat egy földhöz;
- hogy az egyidejűleg hozzáférhető tömegek ugyanahhoz a földhöz kapcsolódnak;
- hogy egy leválasztó eszköz automatikusan leválasztja a berendezés bármely részét, ahol veszélyes érintkezési feszültség alakul ki;
- hogy ennek az eszköznek a kikapcsolási ideje kevesebb, mint a meghatározott maximális idő.
TT séma
A alapértelmezett NEMF C 15-100 megköveteli a tömegek földeléséhez társított RCD megvalósítását (ne feledje: a II. osztályú eszközök fém alkatrészei nem tekinthetők tömegnek).
Tervezése szerint az RCD érzékeli azt az áramot, amely a föld felé jön létre a beépítési helyétől lefelé, különösen egy készüléket érintő szigetelési hiba során. A helyes működés tehát a tömegek földelését jelenti.
Ezt a földelést "zöld és sárga" védővezetékkel kell biztosítani. A védővezeték jelenléte ezért minden áramkörre megköveteli, beleértve a II. Osztályú eszközöket ellátó áramköröket is.