RCD'nin çalışma prensibi

RCD kısaltması, yanlışlıkla izolasyon arızaları ve bunlardan kaçak akım oluşması durumunda kendisine bağlı devreden voltajın çıkarılmasından oluşan cihazın amacını tanımlayan "Artık akım cihazı" ifadesinden oluşturulmuştur.

çalışma prensibi

RCD'nin çalışması, devrenin kontrol edilen kısmına giren akımları ve devreden çıkan akımları, her vektörün birincil değerlerini açı ve yön açısından kesinlikle orantılı ikincil değerlere dönüştüren bir diferansiyel transformatöre dayalı olarak karşılaştırma ilkesini kullanır. geometrik toplama için.

Karşılaştırma yöntemi basit bir bilanço veya bilanço ile temsil edilebilir.

Denge sağlandığında her şey normal çalışır ve denge bozulduğunda tüm sistemin kalite durumu değişir.

Tek fazlı bir devrede, ölçüm elemanına yaklaşan faz akım vektörü ile ondan ayrılan sıfır karşılaştırılır. Güvenilir entegre izolasyona sahip normal çalışma sırasında bunlar eşittir ve birbirlerini dengeler.Devrede bir arıza meydana geldiğinde ve bir kaçak akım ortaya çıktığında, dikkate alınan vektörler arasındaki denge, transformatörün sargılarından biri tarafından ölçülen ve mantık bloğuna iletilen değeri ile bozulur.

Üç fazlı bir devredeki akımların karşılaştırılması aynı prensibe göre yapılır, sadece üç fazdan gelen akımlar bir diferansiyel transformatörden geçer ve karşılaştırmalarına göre bir dengesizlik oluşur. Normal çalışmada üç fazın akımları geometrik toplamda dengelenir ve her fazda izolasyon arızası olması durumunda içinde bir kaçak akım meydana gelir. Değeri, transformatördeki vektörlerin toplanmasıyla belirlenir.

Yapı şeması

Bir artık akım cihazının basitleştirilmiş çalışması, bir blok diyagramda bloklarla gösterilebilir.

Ölçüm cihazından gelen akımların dengesizliği, röle prensibi ile çalışan mantık kısmına yönlendirilir:

1. elektromekanik;

2. veya elektronik.

İkisi arasındaki farkı anlamak önemlidir. Elektronik sistemler artık patlama yaşıyor ve birçok nedenden dolayı giderek daha popüler hale geliyor. Geniş işlevselliğe, büyük yeteneklere sahiptirler, ancak mantık ve yürütme elemanını çalıştırmak için ana devreye bağlı özel bir blok tarafından sağlanan elektrik gücüne ihtiyaç duyarlar. Elektrik çeşitli nedenlerle kesilirse, kural olarak böyle bir RCD çalışmayacaktır. İstisna, bu işlevle donatılmış nadir elektronik modellerdir.

Elektromekanik röleler, temelde normal bir fare kapanı gibi görünen yüklü bir yayın mekanik enerjisini kullanır. Rölenin çalışması için çalıştırılan aktüatör üzerinde minimum bir mekanik kuvvet yeterlidir.

Fare hazırlanan fare kapanının yemine değdiğinde diferansiyel trafoda bir dengesizlik olması durumunda oluşan kaçak akım sürücünün harekete geçmesine ve devreden gerilimi kesmesine neden olur. Bunun için rölenin her fazında yerleşik güç kontakları ve test cihazını hazırlamak için bir kontak bulunur.

Her röle tipinin belirli avantajları ve dezavantajları vardır. Elektromekanik tasarımlar onlarca yıldır güvenilir bir şekilde çalışmakta ve kendilerini iyi kanıtlamıştır. Harici bir güç kaynağı gerektirmezler ve elektronik modeller tamamen buna bağlıdır.

1000 V'a kadar elektrik tesisatlarında elektrik çarpmasına karşı en etkili koruma önleminin, kaçak akım için artık akım cihazı (RCD) olduğu artık genel olarak kabul edilmektedir.

Bu koruma önleminin önemine karşı çıkmadan, uzmanların çoğu yıllardır RCD'nin ana parametrelerinin değerleri - kurulum akımı, tepki süresi ve güvenilirlik hakkında tartışıyorlar.Bu, RCD parametrelerinin açıklanmasıyla açıklanıyor. fiyatı ve çalışma koşulları ile ilgili olarak dardır.

Aslında, ayar akımı ne kadar düşükse ve tepki süresi ne kadar kısaysa, RCD'nin güvenilirliği o kadar yüksek, fiyatı o kadar pahalıdır.

Ek olarak, ayar akımı ne kadar küçük ve RCD'nin çalışma süresi ne kadar kısa olursa, korunan alanın izolasyonu için gereklilikler o kadar katı olur, çünkü çalışma koşullarındaki hafif bir bozulma bile sık sık ve bazı durumlarda uzun süre yol açabilir. normal çalışmayı imkansız kılan elektrik tesisatının yanlış kapatılması.

Öte yandan, RCD ayar akımı ne kadar yüksek ve tepki süresi ne kadar uzunsa, koruyucu özellikleri o kadar kötü olur.

RCD tasarımı

Tek fazlı bir RCD'nin düzeni aşağıdaki fotoğrafta gösterilmektedir.

İçinde giriş terminallerine voltaj uygulanır ve çıkış terminallerine kontrollü bir devre bağlanır.

Üç fazlı artık akım cihazı aynı şekilde yapılır, ancak içinde tüm fazların akımları gözlenir.

Gösterilen şekil, dört telli bir RCD'yi göstermektedir, ancak üç telli bir tasarım ticari olarak mevcuttur.

RCD nasıl kontrol edilir

İşlevsel doğrulama, her tasarım modeline yerleştirilmiştir. Bunun için, kendi kendine ayarlama için açık bir yaylı kontak düğmesi ve akım sınırlayıcı bir R direnci olan «Test Cihazı» bloğu kullanılır. Değeri, sızıntıyı yapay olarak simüle eden yeterli bir minimum akım oluşturmak için seçilir.

«Test» düğmesine basıldığında, işlemle ilişkili RCD kapatılmalıdır. Bu olmazsa, reddedilmeli, hasar olup olmadığı kontrol edilmeli ve onarılmalı veya servis verilebilirlik ile değiştirilmelidir. Artık akım cihazının (RCD) aylık olarak test edilmesi, çalışma güvenilirliğini artırır.

Bu arada, elektromekanik ve bireysel elektronik yapıların servis verilebilirliği, satın almadan önce bir mağazada kolayca kontrol edilebilir. Bunun için röle açıldığında 1. ve 2. seçeneklere göre bağlantının herhangi bir kutbuna sahip aküden faz veya nötr devresine kısaca akım vermek yeterlidir.

Elektromekanik röleli çalışan bir RCD çalışacaktır ve çoğu durumda elektronik ürünler kontrol edilemez. Mantığın çalışması için güce ihtiyaçları var.

Bir RCD'yi bir yüke bağlama

Artık akım cihazları, tüm elektrikli cihazların mahfazalarının bağlı olduğu kablolamada koruyucu nötr PE barası bağlantısıyla TN-S veya TN-C-S sistemini kullanan besleme devrelerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Bu durumda izolasyon bozulursa gövdede oluşan potansiyel hemen PE iletkeni üzerinden toprağa geçer ve komparatör arızayı hesaplar.

Normal güç modunda, RCD yükü kesmez, bu nedenle tüm elektrikli cihazlar en iyi şekilde çalışır. Her fazın akımı, transformatörün manyetik devresinde kendi manyetik akısını F indükler, büyüklükleri eşit, yönleri zıt olduğundan, birbirlerini yok ederler. Ortak bir manyetik akı yoktur ve röle bobininde bir EMF indükleyemez.

Sızıntı durumunda, tehlikeli potansiyel PE veri yolu üzerinden toprağa akar. Rölenin bobininde, manyetik akıların (faz ve nötrdeki akımlar) ortaya çıkan dengesizliğiyle bir EMF indüklenir.

Kaçak akım cihazı bu şekilde arızayı hemen hesaplar ve saniyeden çok daha kısa bir sürede devreyi güç kontaklarıyla ayırır.

Elektromekanik röleli bir RCD'nin özellikleri

Yüklü yayın mekanik enerjisinin kullanılması, bazı durumlarda mantık devresine güç sağlamak için özel bir blok kullanmaktan daha avantajlı olabilir. Besleme şebekesinin sıfırı kesildiğinde ve faz oluştuğunda bunu bir örnekle düşünün.

Böyle bir durumda statik elektronik röleler enerji almayacak ve dolayısıyla çalışamayacaklardır. Aynı zamanda bu durumda üç fazlı bir sistemde faz dengesizliği ve gerilim artışı vardır.

Zayıflamış bir yerde bir yalıtım arızası meydana gelirse, o zaman potansiyel mahfaza üzerinde belirecek ve PE iletkeninden ayrılacaktır.

Elektromekanik koruma röleli RCD'lerde, normal olarak yüklü yayın enerjisinden çalışırlar.

Bir RCD iki telli bir devrede nasıl çalışır?

RCD'lerin kullanımı yoluyla TN-S sistemine göre yapılan elektrikli ekipmanlardaki kaçak akımlara karşı korumanın tartışılmaz avantajları, popülerliklerine ve bireysel apartman sahiplerinin RCD'leri donatılmamış iki telli bir kabloya kurma arzusuna yol açmıştır. PE iletkeni.

Bu durumda elektrikli cihazın mahfazası zeminden yalıtılmıştır, toprakla iletişim kurmaz. Bir yalıtım arızası meydana gelirse, faz potansiyeli mahfazadan boşalmak yerine mahfaza üzerinde görünür. Toprakla temas halinde olan ve yanlışlıkla cihaza dokunan bir kişi kaçak akımdan tıpkı RCD'siz bir durumda olduğu gibi etkilenir.

Ancak artık akım cihazı olmayan bir devrede akım gövdeden uzun süre geçebilir. Bir RCD kurulduğunda, bir arızayı algılar ve kurulum sırasında voltajı bir saniyenin kesirleri içinde keserek gerilimi azaltır. akımın zararlı etkisi ve elektrik yaralanmasının derecesi.

Bu şekilde, koruma, bir TN-C şeması ile donatılmış binalarda güç verilirken bir kişinin kurtarılmasını kolaylaştırır.

Birçok ev ustası, TN-C-S sistemine geçmek için yeniden inşa edilmeyi bekleyen eski evlerde kendi başlarına bir RCD kurmaya çalışıyor. Aynı zamanda, en iyi durumda, kendi kendine yapılan bir topraklama döngüsü gerçekleştirirler veya elektrikli cihazların kutularını su şebekesine, ısıtma pillerine ve temelin demir parçalarına bağlarlar.

Bu tür bağlantılar, arızaların meydana geldiği kritik durumlar oluşturabilir ve ciddi hasarlara neden olabilir. Toprak döngüsünü oluşturma işi verimli bir şekilde yapılmalı ve elektriksel ölçümlerle kontrol edilmelidir. Bu nedenle, eğitimli uzmanlar tarafından gerçekleştirilir.

kurulum türleri

Çoğu RCD, panoya ortak Din-bus montajı için sabit bir tasarımda yapılır. Bununla birlikte, satışta sıradan bir elektrik prizine bağlı taşınabilir yapılar bulabilirsiniz ve korunan cihaza ayrıca bunlar tarafından güç sağlanır. Biraz daha pahalılar.