RCD (устройство за остатъчен ток) е предназначено да предотврати опасни ефекти върху хора и животни от електрически ток при докосване на токопроводящи и други части на устройства и електрически инсталации, които са под напрежение. Следващата важна функция на устройството е да предотвратява пожари, когато се появят токове на утечка към земята. Защитното действие се проявява в изключване на мрежовото захранване в следните ситуации:
- късо съединение на корпуса на електрически уред под напрежение през тялото към земята;
- контакт на тоководещи елементи със заземени нетоководещи части на електрически инсталации в резултат на повреда на изолацията;
- промяна на заземяващи (PE) и нулеви (N) проводници в електрическата верига.
RCD също така защитава мрежите от токови удари. За да направите това, нелинейно съпротивление е свързано към неутралата на входа на устройството и фазата на изхода. През него протича диференциален ток, когато напрежението се повиши над 270 V, след което RCD се изключва.
Защитните устройства се различават по видове и принципи на действие. Един от най-практичните е селективният RCD, който осигурява целево изключване на групи товари. Неговата характеристика еподценена скоростна характеристика на работа (тип S или G). Той е инсталиран по-близо до източника, има диференциален ток на изключване от 100 или 300 mA и гарантира, че следващото конвенционално RCD нагоре по веригата на потребителя ще задейства първи.
По този начин съвременната защита на електрическата мрежа се основава на идентифициране на неизправности и изключване на отделни секции от системи, работещи в нормални режими.
Как работи RCD?
RCD се нарича още прекъсвач на остатъчен ток. Целта остава същата: да се изключи веригата при изтичане на ток. Основният елемент на устройството е тороидален трансформатор с няколко завоя на нулеви и фазови проводници, свързани в противоположни посоки. Полученото магнитно поле при нормална работа на устройството остава равно на нула. Изтичането към земята нарушава баланса, възниква напрежение във вторичната намотка, при достигане на определена стойност електрическата верига се изключва с помощта на механизмите за стартиране и задвижване.
RCD се нуждае от PE заземителна шина. В противен случай, когато се появи потенциал върху корпуса на електроуреда поради повредена изолация, няма изтичане на ток, а при докосване до него и заземени метални части (нагревателен радиатор, водопроводни тръби), можете да получите забележим токов удар. В този случай защитното устройство ще работи, но ще бъде по-добре, ако идва от изтичане в земята.
За надеждна работа на защитното устройство трябва да се положи заземяване. Когато работите по тази схема, RCD ще прекъсне веригата още предидокосване на металния корпус на оборудване или домакински уреди.
Видове RCD
RCD са класифицирани според техните функции:
- AC - отговор на внезапно появяващ се или постепенно нарастващ променлив ток на утечка.
- A - допълнително задейства постоянен пулсиращ диференциален ток, който може да се появи неочаквано или да се увеличи постепенно.
- B - реакция на постоянни и променливи пулсиращи токове на утечка.
- S - селективно RCD с допълнително време закъснение за изключване.
- G - подобно на S, но с по-малко закъснение.
Кое RCD да изберете?
Пълнищ ток в домашни условия се появява от перални машини, димери за осветление, телевизори, компютри, електрически инструменти и други уреди с импулсни захранвания. Липсата на изолиращи трансформатори в устройства с тиристорно управление значително увеличава вероятността от изтичане на постоянен или променлив пулсиращ ток. Следователно, ако по-рано беше достатъчно да зададете типа AC, сега е необходим тип A или B.
Къде да инсталирам RCD?
- Обществено достъпни места в сгради, където няма повишен риск от токов удар.
- В електрически вериги с възможен риск от токов удар (стаи с прекомерна влажност, групи контакти, домакински уреди и др.).
- На главния вход за защита от опасност от пожар. Обикновено тук е инсталиран селективен RCD.
- В етажни табла, в апартаментни табла, в индивидуални къщи.
- Bрадиални системи за захранване: общо селективно RCD и отделни за разклонени линии, с избор на параметри, които гарантират селективна работа.
- При близки защитни степени, например, 10 и 30 mA, 30 и 40 mA и т.н., текущата селективност на RCD е малко вероятна поради високата скорост на реакция. За посочените стойности се предоставя, ако изберете селективен RCD от 100mA, така че все още да има забавяне.
- Поради стареенето на изолацията, не винаги има постепенно увеличаване на токовете на утечка.
- С мигновено увеличаване на тока на утечка поради повреда на изолацията, всеки конвенционален RCD последователно във веригата може да се изключи. Това се случва поради бързото и значително превишаване на настройките наведнъж на няколко етапа на защита.
Трябва да използвате селективни RCD
Селективното RCD изпълнява функцията си за противопожарна защита, ако използвате модификации със закъснение - S или G. Те са обект на повишени изисквания за устойчивост на късо съединение, комутационен капацитет, динамично и термично съпротивление и др.
Обикновено на главния вход е инсталиран селективен противопожарен RCD с висок ток на утечка.
RCD не трябва да се използва във вериги, които не трябва да се изключват внезапно, тъй като това може да доведе до извънредни ситуации (пожар или аларма за взлом, опасност за персонала и др.).
В допълнение към RCD, прекъсвачите трябва да имат токова селективност. Трябва да е първиятработи по-близо до зоната на претоварване или късо съединение. В този случай прекъсвачите работят преди токът на късо съединение да достигне граничната стойност. Това е необходимо, за да се предотврати претоварването на последователно свързаните секции, тъй като токът преминава през контактите на техните защитни устройства.
Видове селективни RCD
За селективен RCD е важно да направите пауза, за да работи устройството от общ тип, разположено под диаграмата. В този случай устройството със забавено изключване преминава през себе си ток на утечка и не работи. Интервалът на закъснение за моделите може да варира. За продукти, обозначени с S, това е 0,15-0,5 s, например RCD 63a 100mA е селективен, с възможност за регулиране на закъснението. Изборът ще бъде най-добрият, ако те са инсталирани на входа на захранващия кабел на апартамента. Някои чуждестранни модели имат дори по-големи закъснения. Те са предназначени да изключват веригата в случай на опасност от пожар. Колкото по-дълго защитата е изключена, толкова по-голяма е вероятността да възпламени изолацията.
Когато маркирате G, устройството се задейства в рамките на 0,06-0,08 s. Устройството е достатъчно бързо, за да реагира на проблеми с мрежата. Той трябва да бъде инсталиран под селективен RCD тип S. С двустепенна защита може да се инсталира на главния вход, тъй като скоростта на RCD, свързан по-долу, е все още по-висока.
Ако има няколко групи натоварвания в мрежата, отделно защитно устройство се свързва пред всяка, а селективно се свързва към входапротивопожарна защита RCD. След това, ако една от линиите се повреди, само тя ще бъде изключена, а останалите ще останат свързани. С подобна схема на свързване е по-лесно да се открие неизправност. Ако конвенционален RCD се повреди или не реагира на проблеми с веригата, тогава селективен RCD (300 mA или 100 mA) ще се задейства и ще изключи цялата мрежа.
За да се осигури селективност, са необходими следните настройки на инструмента:
- задайте времето за изключване на селективния RCD, ако предвижда такава възможност;
- задайте необходимите параметри на движение в зависимост от големината на тока на утечка.
Характеристиките на изключване на селективните RCD трябва да са поне 3 пъти по-големи от останалите. Само в този случай устройството ще бъде гарантирано, че работи.
RCD параметри
Два параметъра на RCD са дефинирани от руските стандарти:
- време на прекъсване - интервалът от появата на тока на прекъсване на утечка ∆i до момента на изгасване на дъгата;
- Ограничение за време за прекъсване за устройство тип S - интервалът от време между началото на ∆i и отварянето на контактите.
Последният параметър определя селективността на RCD. Граничната му стойност е 0,5 s. В този случай трябва да се има предвид, че за защита на хората отварянето трябва да се случи в рамките на 10-30 ms, за да се предотврати запалване на изолацията - до 500 ms. RCD тип S селективно се използва широко, когато е необходимо да се изключат фалшиви аларми от влиянието на смущения или удари на тока.
Според скоростта на изключване на RCD мрежатаса разделени, както следва:
- обща употреба - без забавяне;
- тип G - 10-40ms;
- S тип - 40-500 мс.
Токове на утечка винаги възникват в електрически вериги. Като цяло те не трябва да надвишават 1/3 от номиналното ∆i на устройството. Смята се, че за 1 A от товара има 0,4 mA ток на утечка на консуматора, а за 1 m от дължината на фазовия проводник - 10 μA. Защитното устройство се регулира според общия естествен ток на утечка. Ако това не се направи, могат да се появят чести фалшиви положителни резултати. В този случай трябва да се има предвид, че устройство с ∆i=100 mA вече няма да предпазва човек от токов удар.
При проектиране на електрически мрежи не можете да посочите вида на RCD, докато експертите не го изискват. Но трябва да обосновете избора си предварително. Важно е номиналният ток на устройството да е по-висок от очаквания ток на натоварване. Освен това RCD е инсталиран само в обща двойка с прекъсвач. Можете да инсталирате една диференциална машина вместо две устройства. Ще струва по-малко, но трябва да изберете правилните параметри.
RCD защитава в двупроводни мрежи, където няма защитен проводник. Но работи само след докосване на опасно място.
Кой пожарен RCD да изберете?
Селективен RCD 63A, 300mA обикновено се инсталира на входа като противопожарна защита.
Много използват конвенционални генерични модели с 30mA защитни устройства, инсталирани в дома. Тук функцията за "частична" селективност се изпълнява поради голямата разликаработни токове. Това спестява пари от разликата в цената. В допълнение, конвенционалният RCD осигурява по-добра безопасност поради по-бърза реакция при улавяне на токове на утечка. Разликата в поведението на устройствата е, че селективното устройство няма да се задейства първо при диференциален ток, равен или по-голям от 300 mA. Подобна ситуация вече е извънредна и няма въпрос дали да се отиде до таблото за управление, което може да се намира на уличен стълб. С такъв голям ток обикновеният RCD вероятно ще работи, ако възникне авария на линията. Тук и така ще стане ясно къде да търсим неизправност.
По този начин, противопожарен RCD може да бъде инсталиран както селективно, така и конвенционално.
RCD производители
Legrand Group е световно известен производител на електрически системи за сгради. Водещите позиции се осигуряват от най-високата производствена култура и големи инвестиции в създаването на нови електрически продукти. За Русия групата доставя цялата гама електрическо оборудване, от контакти и ключове до най-сложните системи за управление.
Legrand selective RCD е от електронен и електромеханичен тип (посочен на предния панел). В зависимост от версията се монтира отстрани или под прекъсвачите. Регулируемо време закъснение (0-1, 3 s) и чувствителност. В комбинация с картечници, те се използват като силно чувствителни или основни защитни устройства.
Цените на RCD остават високи, подобно на други марки.
От ABB RCD са най-пълно представени от серия F 200 - от 16 A до 125 A. За домашна мрежа е достатъчен RCD 63A, 100mA селективен. За токове на утечка за домакински уреди обикновено се използва устройство от 30 mA. Като противопожарна защита на входа на частна къща се използва селективен RCD ABB (63A, 300mA) четириполюсен за трифазна мрежа, като един от най-надеждните. Не отстъпва по качество на продуктите на марката Legrand. За апартамент с еднофазен вход ще има двуполюсно устройство. Снимката по-долу показва селективно RCD ABB 63A, 300mA.
Максималният ток, който устройството може да издържи, е от 3 до 10 kA (посочено на предния панел). Той е краткотраен, неработещ ток. RCD може да направи пауза, докато машината изключи веригата.
Фирмата е една от водещите, но цените са много високи. Потребителите често предпочитат моделите abb, защото безопасността е най-важното нещо. Предлага се ABB DDA200 AP-R тип A и AC диференциален блок. Има забавяне на изключване от 10 ms, въпреки че не е селективен RCD на ABB. Неговата характеристика на изключване е разположена между селективни и конвенционални RCD. Устройството има повишена устойчивост на фалшиви аларми в сравнение с устройства с общо предназначение.
Процентът на бракуваните селективни RCD на ABB, както и за други продукти, е само 2%, поради което практически няма проблеми при работа. Електромеханичните устройства са много по-надеждни от електронните и имат предимства във всичко, заценово изключение. Вече започват да се появяват RCD с електронен задвижващ механизъм, които не отстъпват по надеждност на механичния.
На пазара можете да намерите продукти, които са наполовина по-ниски, а качеството не отстъпва на ABB. Компанията произвежда и серия FH 200, която има малко по-ниска цена, но значително губи по качество в сравнение с продуктите F 200. По-специално, тя няма толкова надеждни контакти за закрепване на проводници, които бързо започват да висят, което се отразява на качеството на работа.
Ако купувате селективно ABB RCD, то само в специализирани магазини, а не на съмнителни места. Фалшификатът е опасен, защото не е в състояние да защити човек правилно. Модулното оборудване, което също включва RCD, се обръща голямо внимание от самопробиването поради високата цена.
Домашната група компании IEK произвежда около 7000 артикула продукти, които отговарят на международните стандарти и гарантират надеждна работа на електропреносните мрежи.
RCD са обект на високи изисквания. От една страна, те трябва да работят надеждно, предпазвайки хората от токов удар и окабеляването от риск от запалване. Но в същото време устройствата, инсталирани на различни етапи от електрическите вериги, трябва да действат селективно, изключвайки отделни секции. Тези условия, както и GOST 51326.1, отговарят на селективния RCD IEK тип VD1 63S.
Групата продукти е представена от номинални токове от 25-80A, а остатъчните токове са 100mA и 300mA. Продуктите са по-евтини от тези на известни марки и са широко разпространениизползван като въвеждащ противопожарен апарат. В същото време селективността на защитата се осигурява от високи токове на прекъсване и времеви закъснения за изключване на вериги.
Избор на защитни устройства
Когато електричеството се консумира по прост начин, през веригата протича синусоидален ток. Течът ще бъде с подобна форма и тук могат да се използват устройства от тип AC.
В съвременните домакински уреди все по-често се използват веригите за управление с прекъсване на фазата. Устройство от тип AC няма да реагира на тях и тук е по-добре да използвате RCD от тип A, който също реагира на синусоидален ток. Устройствата могат да се използват заедно, например тип AC е подходящ за осветление с нажежаема жичка, а тип A е подходящ за контакти, към които могат да се свържат устройства с импулсно регулиране. Но ако трябва да смените осветлението на енергоспестяващи лампи с контрол на яркостта чрез прекъсване на фазата, вие също ще трябва да замените устройството тип AC с A. В противен случай няма да работи.
За да се раздели работата по нива на електрически вериги, е необходимо да се използват селективни устройства. Тип S е инсталиран на главния вход, G на второ ниво и след това моментни устройства.
RCD е избран с една стъпка по-висок по номинален ток от прекъсвача, свързан в тандем с него, който може да работи дълго време при превишаване на натоварването. Ако има 50 A машина на входа, селективен RCD 63A ще му подхожда.
Съгласно изискванията на стандартите, номиналните стойности на напрежението са посочени на предните панели на инструментите исъщо така непрекъснат и прекъсващ ток ∆i. Ако има обозначение на синусоида, това е тип AC. Наличието на два положителни полупериода под него означава тип A. Селективните RCD се обозначават с буквите S и G. Номиналният ток на късо съединение е посочен в полето. Устройството трябва да издържи максимално увеличаването му, докато машината се изключи. Обикновено токът няма време да достигне граничната стойност. RCD изключва веригата с дефект предварително, докато проводникът се нагрее и изолацията не се запали.
Заключение
В електрическите домакински мрежи се използва селективност по ток и време. За да направите това, защитните устройства се монтират последователно според дървовидна диаграма, където един ключ е общ. Основата на принципа на действие е да се намали времето за протичане на тока през тялото при директен или индиректен контакт с елементите на електрическите инсталации под напрежение. RCD селективно е монтирано на входа и изпълнява функция за гасене на пожар.
