Thể loại: Chia sẻ kinh nghiệm, Thợ điện Novice, Thợ điện tại nhà, Tự động và RCD
Số lượt xem: 296324
Bình luận về bài viết: 17
Giới thiệu về các thiết bị bảo vệ điện cho "người giả": thiết bị dòng điện dư (RCD)
Hãy tưởng tượng như sau - một máy giặt được lắp đặt trong phòng tắm của bạn. Dù là thương hiệu nổi tiếng nào, các thiết bị của bất kỳ nhà sản xuất nào cũng có thể bị hỏng, và, giả sử, điều nghiêm trọng nhất xảy ra - lớp cách điện trên dây nguồn bị hỏng và tiềm năng mạng nằm trên thân máy. Và điều này thậm chí không phải là một sự cố, chiếc xe tiếp tục hoạt động, nhưng nó đã trở thành một nguồn nguy hiểm gia tăng. Rốt cuộc, nếu chúng ta chạm vào cả thân xe và ống nước cùng một lúc, chúng ta sẽ đóng mạch điện qua chính chúng ta. Và trong hầu hết các trường hợp, nó sẽ gây tử vong.
Để tránh những hậu quả khủng khiếp này, họ đã được phát minh RCD - bộ ngắt dòng điện dư.
RCD - Đây là một công tắc bảo vệ tốc độ cao đáp ứng với dòng điện vi sai trong các dây dẫn cung cấp điện cho việc lắp đặt điện được bảo vệ - đây là định nghĩa chính thức. Trong một ngôn ngữ dễ hiểu hơn, thiết bị sẽ ngắt kết nối người tiêu dùng khỏi nguồn cung cấp chính nếu rò rỉ dòng điện xảy ra với dây dẫn PE (mặt đất).
Hãy xem nguyên tắc hoạt động của RCD. Để rõ ràng hơn, hình vẽ cho thấy sơ đồ mạch "bên trong" của nó:
Nút chính của RCD là máy biến dòng điện. Mặt khác, nó được gọi là máy biến dòng không tuần tự. Để giúp chúng tôi dễ dàng hơn và không bị nhầm lẫn về các thuật ngữ, hãy gọi đơn vị này chỉ là một máy biến áp hiện tại.
Như có thể thấy từ hình vẽ, trong trường hợp này nó có ba cuộn dây. Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được bao gồm trong dây pha và dây trung tính, và cuộn dây thứ ba được kết nối với phần tử bắt đầu, được thực hiện trên các rơle nhạy hoặc các linh kiện điện tử.
Tùy thuộc vào điều nàyphân biệt giữa RCD cơ điện và điện tử.
Thiết bị khởi động được kết nối với một thiết bị điều khiển điều hành, bao gồm một nhóm tiếp xúc nguồn với cơ chế truyền động. Nút kiểm tra được sử dụng để kiểm tra và theo dõi sức khỏe của RCD. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng một tải được kết nối với đầu ra của mạch của chúng tôi. Đương nhiên, một dòng điện sẽ ngay lập tức xuất hiện trong mạch, nó sẽ chạy qua cuộn dây I và II. Để xem xét thêm về nguyên tắc hoạt động của RCD, chúng ta sẽ chuyển sang sơ đồ trực quan hơn:
Ở chế độ bình thường, trong trường hợp không có dòng rò, trong mạch dọc theo dây dẫn đi qua cửa sổ mạch từ của dòng biến áp làm việc hiện tại tải. Chính các dây dẫn này tạo thành cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp hiện tại được kết nối ngược chiều kim đồng hồ. Các dòng điện này sẽ có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau: I1 = I2. Chúng tạo ra trong lõi từ của máy biến dòng bằng nhau, nhưng từ thông ngược hướng F1 và F2. Hóa ra từ thông kết quả bằng 0, dòng điện trong cuộn dây thứ ba (điều hành) của máy biến áp vi sai cũng bằng 0 và phần tử khởi động 2 ở trạng thái này ở trạng thái nghỉ và RCD hoạt động ở chế độ bình thường.
Khi một người chạm vào các bộ phận dẫn điện mở hoặc vào thân của thiết bị điện đã xảy ra sự cố cách điện trên cuộn dây pha (sơ cấp) của máy biến dòng, ngoài dòng tải I1, một dòng điện bổ sung - dòng rò (IΔ được chỉ định trong sơ đồ), dành cho máy biến dòng vi sai (vi phân: I1 - I2 = IΔ).
Nó chỉ ra rằng dòng điện của chúng ta không bằng nhau, do đó, từ thông cũng không bằng nhau, không còn triệt tiêu lẫn nhau. Bởi vì điều này, một dòng điện xuất hiện trong cuộn dây thứ ba.Nếu dòng điện này vượt quá giá trị đặt, thì phần tử bắt đầu được kích hoạt, tác động lên bộ truyền động 3.
Thiết bị truyền động, bao gồm một ổ đĩa lò xo, cơ chế kích hoạt và một nhóm các tiếp điểm nguồn, mở mạch điện, do đó thiết bị bị ngắt khỏi mạng. Để thực hiện giám sát định kỳ khả năng phục vụ (khả năng hoạt động) của RCD, một nút kiểm tra 4 được cung cấp. Nó được kết nối nối tiếp với điện trở. Giá trị điện trở được chọn theo cách sao cho dòng điện vi sai bằng dòng định mức của rò rỉ rò rỉ của RCD (chúng ta sẽ nói về các tham số của RCD sau). Nếu RCD được kích hoạt bằng cách nhấn nút này, thì nó hoạt động đúng. Thông thường, nút này được chỉ định bởi TEST TEST.
Bộ ngắt mạch ba pha dư làm việc gần đúng nguyên tắc như một pha. Trong RCD ba pha, bốn dây đi qua cửa sổ lõi - ba pha và không. Sơ đồ mạch RCD ba pha đơn giản nhất được hiển thị trong hình:
RCD ba pha bao gồm bộ ngắt mạch 1, được điều khiển bởi phần tử 2, nhận tín hiệu ngắt từ cuộn thứ cấp 3 của máy biến áp 4, qua cửa sổ có dây làm việc trung tính N và dây pha L1, L2 và L3 (5).
Nếu tải bằng hai dây 0 và pha (hoặc ba pha), tổng hình học của chúng bằng 0 (dòng điện trong dây pha của RCD một pha chạy theo một hướng và dòng trong dây trung tính chảy chính xác cùng giá trị theo hướng ngược lại). Do đó, không có dòng điện trong cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng.
Trong trường hợp rò rỉ dòng điện đối với trường hợp nối đất của máy thu điện, cũng như khi một người đứng trên mặt đất hoặc trên sàn dẫn vô tình chạm vào dây pha của mạng điện, thì dòng điện trong cuộn dây sơ cấp của máy biến dòng sẽ bị vi phạm, vì dòng điện rò rỉ sẽ chạy dọc theo dây pha. và một dòng điện sẽ xuất hiện trong cuộn dây thứ cấp của nó - giống như trong mô tả ở trên về hoạt động của RCD một pha. Dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp của máy biến áp tác động lên phần tử điều khiển 2, thông qua công tắc 1, ngắt kết nối người tiêu dùng khỏi nguồn điện. Sự xuất hiện của RCD ba pha được thể hiện trong hình:
Chúng ta hãy xem xét các kế hoạch thực tế bao gồm RCD trong các tổng đài.
Mạch chuyển mạch RCD cho đầu vào một pha. Ở đây chúng tôi áp dụng một mạch chuyển mạch với các bus 0 (N) và bus (PE) riêng biệt. Như bạn có thể thấy trong hình, RCD (5) được cài đặt sau bộ ngắt mạch đầu vào và sau khi bộ ngắt mạch được cài đặt để bảo vệ và chuyển đổi các vòng riêng lẻ. Nhìn về phía trước, tôi muốn lưu ý rằng sự hiện diện của kết nối automaton-RCD là bắt buộc, vì RCD không cung cấp bảo vệ hiện tại, cả nhiệt và ngắn mạch. Thay vì sự kết hợp này, điểm số - tự động - RCD, bạn có thể sử dụng một thiết bị phổ quát. Tuy nhiên, nhiều hơn về điều đó sau.
Mạch của RCD với đầu vào ba pha. Ngược lại với sơ đồ trước, bảo vệ được cung cấp cho cả người tiêu dùng một pha và ba pha. Ngoài ra, sự kết hợp của đầu vào của lốp xe số 0 và "mặt đất" (PEN) được sử dụng. Thiết bị đo điện - một đồng hồ điện - được kết nối giữa bộ ngắt mạch đầu vào và RCD. Như bạn nhớ từ các đánh giá về sơ đồ đo sáng, tất cả các thiết bị chuyển mạch được cài đặt trước thiết bị đo sáng phải được niêm phong với một tổ chức cung cấp năng lượng. Do đó, thiết kế của bộ ngắt mạch mở cho phép điều này.
Trước đó, chúng tôi chỉ nói về RCD điện cơ. Nhưng nếu bạn còn nhớ, tôi đã đề cập rằng đôi khi có các thiết bị điện tử. Về nguyên tắc, một RCD điện tử được chế tạo theo cách tương tự như một cơ điện.
Thay vì một yếu tố điện từ nhạy cảm, một thiết bị so sánh được sử dụng (ví dụ, ví dụ phổ biến nhất là một bộ so sánh).Đối với một mạch như vậy, bạn cần nguồn cung cấp năng lượng tích hợp của riêng bạn - sau tất cả, bạn cần cung cấp năng lượng cho mạch điện tử với một cái gì đó.
Do đó, dòng điện vi sai rất nhỏ, do đó, nó phải được khuếch đại và chuyển đổi thành mức điện áp, được cung cấp cho thiết bị so sánh - bộ so sánh. Tất cả điều này, tất nhiên, làm giảm độ tin cậy tổng thể của thiết bị, so với cơ điện, đây chỉ là trường hợp - càng đơn giản càng tốt. Và thành thật mà nói, tôi đã không bắt gặp RCD điện tử được chứng nhận nào cả. Vì vậy, tôi không thể nói điều gì tốt hay xấu về họ. Do đó, chúng ta hãy để UZO điện tử sang một bên và tập trung vào một trong những điểm chính trong việc xem xét các thiết bị tắt máy bảo vệ cơ điện - thông số của chúng:
RCD có các tham số chính sau:
loại mạng - một pha (ba dây) hoặc ba pha (năm dây)
điện áp định mức -220/230 - 380/400 V
dòng tải định mức - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A
dòng vi sai định mức - 10, 30, 100, 300 mA
loại dòng điện vi sai - AC (dòng điện hình sin xen kẽ phát sinh đột ngột hoặc tăng chậm), A (như AC, dòng gợn được điều chỉnh bổ sung), B (xen kẽ và không đổi), S (thời gian đáp ứng trễ, chọn lọc), G (như chọn lọc, chỉ có thời gian trễ là ngắn hơn).
Tôi muốn lưu ý một điểm quan trọng liên quan đến các tham số của RCD. Nhiều người bị nhầm lẫn bởi dòng tải định mức được gửi trên thân thiết bị và nó được lấy cho cùng tham số như trong bộ ngắt mạch. Tuy nhiên, tham số này trong RCD chỉ đặc trưng cho công suất hiện tại thông qua của nó, có thể biểu thức này không hoàn toàn chính xác, nhưng tôi đã giới thiệu nó cho khả năng truy cập của khái niệm về tải RCD hiện tại.
Dòng tải UZO không thể bị giới hạn và cần phải bảo vệ nó khỏi quá tải dòng điện và dòng ngắn mạch bằng bộ ngắt mạch, giúp bảo vệ chống quá tải dòng điện và dòng ngắn mạch. Nên chọn dòng tải của RCD sao cho một bước (phạm vi dòng định mức) nhiều hơn dòng định mức của bộ ngắt mạch của đường được bảo vệ. Nghĩa là, nếu có một tải được bảo vệ bởi bộ ngắt mạch cho dòng điện 16 Amps, thì nên chọn RCD cho dòng tải 25 Amps.
Điều này đặt ra câu hỏi logic - tại sao không kết hợp cả bộ ngắt mạch và RCD trong một trường hợp, đặc biệt khi RCD được sử dụng để chỉ bảo vệ một vòng nguồn? Thật vậy, trong trường hợp này, chúng vẫn hoạt động "song song". Điểm này đã được chạm vào một chút trong bài viết trước. Vâng, câu hỏi là khá logic và các thiết bị như vậy, tất nhiên, tồn tại. Chúng được gọi là bộ ngắt mạch vi sai hoặc chỉ là diffavtomats.
Trong hình bạn chỉ thấy một thiết bị như vậy. Đây là một bộ ngắt mạch vi sai ba pha. Như trong RCD ba pha, nó có bốn kẹp - pha và không, và nút TEST. Nếu nó tập trung vào cấu trúc bên trong của nó, thì điều gì đó mới mẻ khó nói ở đây. Đây là một bộ ngắt mạch và RCD trong một chai.
Chi phí của diffavomats khá cao. Ví dụ, các mô hình ba pha của các nhà sản xuất nổi tiếng nước ngoài có chi phí khoảng 100 Euro. Niềm vui tương đối đắt tiền. Tuy nhiên, một loạt AB + RCD sẽ có chi phí tương đương, và thay vì bốn mô-đun 17,5 mm tiêu chuẩn trên đường ray DIN (với phiên bản ba pha), sẽ mất tám. Vì vậy, trong một số trường hợp, diffavomats vẫn được ưa thích hơn, đặc biệt nếu có vấn đề về không gian trống trong bảng phân phối.
Làm thế nào để kiểm tra hiệu suất của RCD hoặc máy tự động vi sai? Chúng tôi đã đề cập đến nút KIỂM TRA. Tuy nhiên, kiểm tra như vậy là rất hời hợt và không phải lúc nào cũng phản ánh bản chất thực sự của mọi thứ. Do đó, để xác minh khách quan, các mạch thử nghiệm hoặc các thiết bị chuyên dụng được sử dụng.
Mikhail Tikhonchuk
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: