UZO — eesmärk, ehituspõhimõte, valik
Jääkvooluseadmed (RCD) on üks populaarsemaid seadmeid, mida kasutavad nii ehitusettevõtted kui ka eratarbijad. Kuidas aga õiges valikus veenduda RCD? Loodan, et see artikkel hõlbustab teil erinevatest mudelitest küllastunud RCD turul navigeerimist.
Jääkvoolu seade. Põhitõed
Jääkvooluseadmed (RCD) ehk teisisõnu diferentsiaalkaitseseadmed on ette nähtud inimeste kaitsmiseks elektrilöögi eest elektririkete või elektripaigaldise pingestatud osadega kokkupuute korral, samuti tulekahjude ja tulekahjude vältimiseks. põhjustatud lekkevooludest ja maandusriketest... Need funktsioonid ei ole omased tavalistele kaitselülititele, mis reageerivad ainult ülekoormusele või lühis.
Mis on nende seadmete jaoks tulekustutite otsimise põhjus?
Statistika kohaselt on umbes 40% kõigist tulekahjudest põhjustatud "elektrijuhtmete sulgemine".
Paljudel juhtudel hõlmab üldsõna "elektrijuhtmete lühis" sageli elektrilekkeid, mis tekivad vananemise või isolatsioonirikke tõttu. Sel juhul võib lekkevool ulatuda 500 mA-ni. Eksperimentaalselt leiti, et kui voolab just sellise tugevusega lekkevool (ja mis on pool amprit? Sellise tugevusega voolule ei reageeri ei termiline ega elektromagnetiline eraldumine – ainult sel põhjusel, et need pole ette nähtud see) maksimaalselt poole tunni jooksul läbi märja saepuru süttivad nad iseeneslikult. (Ja see ei kehti mitte ainult saepuru, vaid ka igasuguse tolmu kohta üldiselt.)
Ja kuidas kaitsevad RCD-d teid ja mind elektrilöökide eest?
Kui inimene puudutab pingestatud osa, siis läbib tema keha vool, mille väärtus on faasipinge (220 V) jaotuskoefitsient juhtmete, maanduse ja inimkeha enda takistuste summaga: Ipers = Uph / (Rpr + Rz + Rp ). Sel juhul võib maanduse ja juhtmestiku takistused võrreldes inimkeha takistusega tähelepanuta jätta, viimast võib võtta kui 1000 oomi. Seetõttu on kõnealune vooluväärtus 0,22 A või 220 mA.
Töökaitse- ja ohutusmeetmete normatiiv- ja teatmekirjandusest on teada, et minimaalne vool, mille voolu inimkeha juba tunnetab, on 5 mA. Järgmine standardiseeritud väärtus on nn vabastusvool, mis on võrdne 10 mA. Kui sellise jõu vool läbib inimkeha, toimub spontaanne lihaste kokkutõmbumine. 30 mA elektrivool võib juba põhjustada hingamishalvatusi.Verejooksu ja südame rütmihäiretega seotud pöördumatud protsessid algavad inimkehas pärast seda, kui keha läbib 50 mA vool. Surmav väljund on võimalik 100 mA vooluga kokkupuutel. On ilmne, et inimene peaks olema juba kaitstud voolu eest, mis võrdub 10 mA.
Seega kaitseb automaatika õigeaegne reageerimine alla 500 mA voolule objekti tulekahju eest ja alla 10 mA voolule kaitseb inimest pingestatud osade juhusliku puudutamise tagajärgede eest.
Samuti on teada, et voolu kandvat osa, mis on pinge all 220 V, saab ohutult käes hoida 0,17 s. Kui aktiivne osa on pingestatud 380 V juures, väheneb ohutu puuteaeg 0,08 sekundini.
Probleem on selles, et nii väike vool ja isegi tühise aja jooksul ei suuda tavalisi kaitseseadmeid parandada (ja loomulikult ka välja lülitada).
Seetõttu sündis selline tehniline lahendus kolme mähisega ferromagnetilise südamikuna: — “voolutoide”, “voolujuht”, “juhtimine”. Koorusele rakendatavale faasipingele vastav vool ja koormusest nulljuhis voolav vool indutseerivad südamikus vastupidise märgiga magnetvoogusid. Kui koormuses ja juhtmestiku kaitstud osas pole lekkeid, on koguvoog null. Vastasel juhul (puudutus, isolatsioonitõrge jne) muutub kahe voolu summa nullist erinevaks.
Südamikus tekkiv voog indutseerib juhtmähises elektromotoorjõu. Relee ühendatakse juhtmähisega läbi täppisfiltreerimisseadme mis tahes häirete jaoks. Juhtmähises esineva EMF-i mõjul katkestab relee faasi- ja nullahelad.
Paljudes riikides on RCD-de kasutamine elektripaigaldistes reguleeritud normide ja standarditega.Näiteks Vene Föderatsioonis - vastu võetud aastatel 1994-96 GOST R 50571.3-94, GOST R 50807-95 jne. Vastavalt standardile GOST R 50669-94 paigaldatakse RCD ilma probleemideta tänavakaubanduse ja majapidamisteenuste jaoks mõeldud metallist või metallraamiga mobiilsete hoonete toitevõrku. Viimastel aastatel on suurte linnade administratsioonid vastavalt Glavgosenergonadzori riiklikele standarditele ja soovitustele vastu võtnud otsused varustada nende seadmetega elamute ja ühiskondlike hoonete varu (Moskvas - Moskva valitsuse korraldus nr 868 -RP dateeritud 20.05.94 .).
UZO on erinevad... Kolmefaasiline ja ühefaasiline...
Kuid RCD jagamine alamklassideks ei lõpe sellega...
Praegu on Venemaa turul 2 radikaalselt erinevat RCD kategooriat.
1. Elektromehaaniline (vooluvõrgust sõltumatu)
2. Elektrooniline (oleneb võrgust)
Vaatleme iga kategooria toimimispõhimõtet eraldi:
Elektromehaanilised RCD-d
RCD asutajad on elektromehaanilised. See põhineb täppismehaanika põhimõttel, s.o. sellise RCD sisse vaadates ei näe opvõimendi komparaatoreid, loogikat jms.
See koosneb mitmest põhikomponendist:
1) Nn nulljärjestusega voolutrafo, selle eesmärk on jälgida lekkevoolu ja edastada see teatud Ktr-ga sekundaarmähisesse (I 2), I ut = I 2 * Ktr (väga idealiseeritud valem, kuid mis peegeldab protsessi olemust).
2) Tundlik magnetoelektriline element (lukustatav, s.t. ilma välise sekkumiseta käivitamisel ei saa naasta algseisundisse — lukku) — täidab läveelemendi rolli.
3) Relee - tagab väljalülitumise, kui lukk on sisse lülitatud.
Seda tüüpi RCD nõuab tundliku magnetoelektrilise elemendi jaoks väga täpset mehaanikat.Praegu müüvad elektromehaanilisi RCD-sid vaid vähesed ülemaailmsed ettevõtted. Nende hind on palju kõrgem kui elektrooniliste RCD-de hind.
Miks on elektromehaanilised RCDd enamikus maailma riikides laialt levinud? Kõik on väga lihtne - seda tüüpi RCD töötab, kui võrgu mis tahes pingetasemel tuvastatakse lekkevool.
Miks on see tegur (olenemata võrgupinge tasemest) nii oluline?
See on tingitud asjaolust, et kui kasutame töötavat (teenitud) elektromehaanilist RCD-d, garanteerime 100% ajast, et relee rakendub ja tarbija toide katkeb vastavalt.
Elektroonilistes RCD-des on see parameeter samuti suur, kuid see ei ole 100% (nagu allpool näidatud, on see tingitud asjaolust, et teatud võrgupinge tasemel elektrooniline RCD-ahel ei tööta) ja meie iga protsent on võimalik inimelu (kas otsene oht inimelule, kui see puudutab juhtmeid, või kaudne, tulekahju korral isolatsiooni põletamisest).
Enamikus nn "arenenud" riikides on elektromehaanilised RCD-d standard ja laialdaseks kasutamiseks kohustuslik seade.Meie riigis minnakse järk-järgult üle RCD-de kohustuslikule kasutamisele, kuid enamasti on kasutajaks pole antud teavet RCD tüübi kohta, mis viib odavate elektrooniliste RCD-de kasutamiseni.
Elektroonilised RCD-d
Iga ehitusturg on selliste RCD-dega üle ujutatud. Elektrooniliste RCD-de kulud on kohati kuni 10 korda väiksemad kui elektromehaanilistel.
Selliste RCD-de puuduseks, nagu juba eespool mainitud, ei ole 100% garantii, kui RCD on heas seisukorras, et see vallandub lekkevoolu ilmnemise tagajärjel. Eeliseks on odavus ja kättesaadavus.
Põhimõtteliselt on elektrooniline RCD ehitatud samamoodi nagu elektromehaaniline (joonis 1). Erinevus seisneb selles, et tundliku magnetoelektrilise elemendi koha võtab võrdlev element (komparaator, zeneri diood). Sellise skeemi toimimiseks vajate alaldit, väikest filtrit (tõenäoliselt isegi KREN-i). Kuna nulljärjestusega voolutrafo on astmeline (kümneid kordi), siis on vaja ka signaali võimendusahelat, mis lisaks kasulikule signaalile võimendab ka häireid (või nulllekkevoolu korral esinevat disbalanssi signaali) ) . Ülaltoodust on ilmne, et seda tüüpi RCD puhul ei määra relee käivitamise hetk mitte ainult lekkevoolu, vaid ka võrgupinge järgi.
Kui te ei saa endale lubada elektromehaanilist RCD-d, siis tasub ikkagi hankida elektrooniline RCD, sest see töötab enamikul juhtudel.
On ka juhtumeid, kui kallist elektromehaanilist RCD-d pole mõtet osta. Üks neist juhtudest on stabilisaatori või katkematu toiteallika (UPS) kasutamine korteri/maja toitel. Sel juhul pole mõtet võtta elektromehaanilist RCD-d.
Märgin kohe, et räägin RCD kategooriatest, nende plussidest ja miinustest, mitte konkreetsetest mudelitest. Saate osta madala kvaliteediga elektromehaanilisi ja elektroonilisi RCD-sid. Ostmisel küsige vastavussertifikaati, sest paljud meie turul olevad elektroonilised RCD-d ei ole sertifitseeritud.
Nulljärjestuse voolutrafo (TTNP)
Tavaliselt on see ferriitrõngas, mille kaudu (sees) läbivad faasi- ja nulljuhtmed, mängivad nad primaarmähise rolli. Sekundaarmähis on ühtlaselt keritud rõnga pinnale.
Täiuslik:
Lekkevool olgu null.Faasijuhi läbiv vool tekitab magnetväli suuruselt võrdne neutraaljuhtme kaudu voolava voolu tekitatud magnetväljaga ja vastupidise suunaga. Seega on kogu sidestusvoog null ja sekundaarmähises indutseeritud vool on null.
Sel hetkel, kui lekkevool liigub läbi juhtide (null, faas), tekib voolu tasakaalustamatus, mis on tingitud sidestusest voo ilmnemisest ja sekundaarmähise lekkevooluga võrdelise voolu induktsioonist.
Praktikas on sekundaarmähise kaudu voolav tasakaalustamatus vool, mille määrab kasutatav trafo. TTNP nõue on järgmine: tasakaalustamatusvool peab olema oluliselt väiksem kui sekundaarmähisesse taandatud lekkevool.
RCD-de valik
Oletame, et olete otsustanud RCD tüübi (elektromehaaniline, elektrooniline). Mida aga valida tohutu pakutavate toodete hulgast?
RCD saate valida piisava täpsusega, kasutades kahte parameetrit:
Nimivool ja lekkevool (katkestusvool).
Nimivool on maksimaalne vool, mis läbib faasijuhtme. Seda voolu on lihtne leida, teades maksimaalset energiatarbimist. Lihtsalt jagage halvimal juhul energiatarve (maksimaalne võimsus minimaalsel Cos-il (?)) faasipingega. Pole mõtet panna RCD-d RCD ette voolu jaoks, mis on suurem kui masina nimivool. Ideaalis võtame varuga RCD nimivoolu jaoks, mis on võrdne masina nimivooluga.
Sageli leitakse RCD-sid nimivooluga 10,16,25,40 (A).
Lekkevool (päästikuvool) on tavaliselt 10 mA, kui RCD paigaldatakse korterisse/majja, et kaitsta inimelusid, ja 100-300 mA ettevõttes tulekahjude vältimiseks juhtmete põlemisel.
RCD parameetreid on ka teisi, kuid need on spetsiifilised ega ole tavakasutajatele huvitavad.
Välju
See artikkel hõlmab RCD põhimõtete mõistmise põhitõdesid ning erinevat tüüpi rikkevooluseadmete valmistamise meetodeid. Elektromehaanilistel ja elektroonilistel RCD-del on loomulikult õigus eksisteerida, kuna neil on oma selged eelised ja puudused.