UZO — paskirtis, konstrukcijos principas, pasirinkimas

Liekamosios srovės įrenginiai (RCD) yra vienas iš populiariausių įrenginių, naudojamų tiek statybų korporacijų, tiek privačių vartotojų. Bet kaip įsitikinti teisingu pasirinkimu RCD? Tikiuosi, kad šis straipsnis padės jums lengviau naršyti skirtingų modelių prisotintoje RCD rinkoje.

Liekamosios srovės įtaisas. Pagrindai

Liekamosios srovės įtaisai (RCD) arba, kitaip tariant, diferencialinės apsaugos įtaisai, skirti apsaugoti žmones nuo elektros smūgio įvykus elektros gedimams arba susilietus su įtampingosiomis elektros instaliacijos dalimis, taip pat apsaugoti nuo gaisrų ir gaisrų. kurias sukelia nuotėkio srovės ir įžeminimo gedimai... Šios funkcijos nėra būdingos įprastiems automatiniams jungikliams, kurie reaguoja tik į perkrovą arba trumpas sujungimas.

Dėl kokių priežasčių šiems įrenginiams reikia ieškoti gesintuvų?

Remiantis statistika, apie 40% visų kylančių gaisrų priežastis yra „užsivėrę elektros laidai“.

Daugeliu atvejų bendroji frazė „elektros laidų trumpasis jungimas“ dažnai apima elektros nuotėkius, atsirandančius dėl senėjimo ar izoliacijos gedimo. Šiuo atveju nuotėkio srovė gali siekti 500 mA. Eksperimentiškai nustatyta, kad tekant būtent tokio stiprumo nuotėkio srovei (o kas yra pusė ampero? Nei šiluminis, nei elektromagnetinis išsiskyrimas į tokio stiprumo srovę tiesiog nereaguoja – tik dėl to, kad jie nėra skirti tai) ne ilgiau kaip pusvalandį per šlapias pjuvenas, jos savaime užsiliepsnoja. (Ir tai taikoma ne tik pjuvenoms, bet ir visoms dulkėms apskritai.)

O kaip RCD apsaugo jus ir mane nuo elektros smūgių?

Jei žmogus paliečia įtampą, jo kūnu tekės srovė, kurios reikšmė yra fazinės įtampos (220 V) padalijimo iš laidų, įžeminimo ir paties žmogaus kūno varžų sumos koeficientas: Ipers = aukštyn / (Rpr + Rz + Rp ). Šiuo atveju galima nepaisyti įžeminimo ir laidų varžų, palyginti su žmogaus kūno varža, pastarąją galima laikyti lygia 1000 omų. Todėl aptariama srovė bus 0,22 A arba 220 mA.

Iš normatyvinės ir informacinės literatūros apie darbo apsaugos ir saugos priemones žinoma, kad minimali srovė, kurios tekėjimą jau jaučia žmogaus organizmas, yra 5 mA. Kita standartizuota vertė yra vadinamoji išleidimo srovė, lygi 10 mA. Kai tokios jėgos srautas praeina per žmogaus kūną, įvyksta savaiminis raumenų susitraukimas. 30 mA elektros srovė jau gali sukelti kvėpavimo paralyžių.Negrįžtami procesai, susiję su kraujavimu ir širdies aritmija, žmogaus organizme prasideda po to, kai per kūną teka 50 mA srovė. Mirtina išvestis galima veikiant 100 mA srovei. Akivaizdu, kad žmogus jau turėtų būti apsaugotas nuo srovės, lygios 10 mA.

Taigi savalaikis automatikos reagavimas į mažesnę nei 500 mA srovę apsaugo objektą nuo gaisro, o į mažesnę nei 10 mA srovę – apsaugo žmogų nuo pasekmių, atsitiktinai prisilietus prie įtampančių dalių.

Taip pat žinoma, kad srovę nešančią dalį, kurios įtampa yra 220 V, galite saugiai laikyti 0,17 s. Jei aktyvioji dalis maitinama 380 V įtampa, saugaus prisilietimo laikas sumažėja iki 0,08 s.

Problema ta, kad tokia maža srovė ir net nežymiai trumpą laiką nepajėgia sutvarkyti (ir, žinoma, išjungti) įprastų apsauginių įtaisų.

Todėl toks techninis sprendimas gimė kaip feromagnetinė šerdis su trimis apvijomis: — „srovės tiekimas“, „srovės laidininkas“, „valdymas“. Srovė, atitinkanti apkrovai taikomą fazinę įtampą, ir srovė, tekanti iš apkrovos nuliniame laidininke, sukelia priešingų ženklų magnetinius srautus šerdyje. Jei apkrovoje ir apsaugotoje laidų dalyje nėra nuotėkio, bendras srautas bus lygus nuliui. Priešingu atveju (prisilietimas, izoliacijos gedimas ir t. t.) dviejų srovių suma tampa ne lygi nuliui.

Šerdyje atsirandantis srautas valdymo ritėje sukelia elektrovaros jėgą. Relė yra prijungta prie valdymo ritės per precizinį filtravimo įtaisą bet kokiems trukdžiams. Veikiant valdymo ritėje atsirandančiam EML, relė nutraukia fazės ir nulinės grandines.

Daugelyje šalių RCD naudojimas elektros įrenginiuose yra reglamentuojamas normomis ir standartais.Pavyzdžiui, Rusijos Federacijoje - priimtas 1994-96 GOST R 50571.3-94, GOST R 50807-95 ir kt. Pagal GOST R 50669-94 RCD be problemų montuojamas mobiliųjų pastatų, pagamintų iš metalo arba su metaliniu karkasu, maitinimo tinkle gatvės prekybai ir buitinėms paslaugoms. Pastaraisiais metais didžiųjų miestų administracijos, vadovaudamosi valstybės standartais ir Glavgosenergonadzor rekomendacijomis, priėmė sprendimus šiais įrenginiais aprūpinti gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų fondą (Maskvoje – Maskvos vyriausybės įsakymas Nr. 868 -RP). 94-05-20).

UZO yra skirtingi ... Trifazis ir vienfazis...

Tačiau RCD skirstymas į poklasius tuo nesibaigia...

Šiuo metu Rusijos rinkoje yra 2 radikaliai skirtingos RCD kategorijos.

1. Elektromechaninė (nepriklausoma nuo tinklo)

2. Elektroninis (priklauso nuo tinklo)

Panagrinėkime kiekvienos kategorijos veikimo principą atskirai:

Elektromechaniniai RCD

RCD steigėjai yra elektromechaniniai. Jis pagrįstas tiksliosios mechanikos principu, t.y. pažiūrėjus į tokio RCD vidų, nepamatysi op amp komparatorių, logikos ir panašiai.

Jį sudaro keli pagrindiniai komponentai:

1) Vadinamasis nulinės sekos srovės transformatorius, jo paskirtis sekti nuotėkio srovę ir perduoti ją su tam tikra Ktr į antrinę apviją (I 2), I ut = I 2 * Ktr (labai idealizuota formulė, bet atspindinti proceso esmę ).

2) Jautrus magnetoelektrinis elementas (užrakinamas, t.y. suveikiamas be išorinio įsikišimo negali grįžti į pradinę būseną – užraktas) – atlieka slenksčio elemento vaidmenį.

3) Relė - užtikrina išjungimą, jei užraktas yra įjungtas.

Šio tipo RCD reikalinga labai tiksli jautraus magnetoelektrinio elemento mechanika.Šiuo metu tik kelios pasaulinės įmonės parduoda elektromechaninius RCD. Jų kaina yra daug didesnė nei elektroninių RCD.

Kodėl elektromechaniniai RCD plačiai paplito daugelyje pasaulio šalių? Viskas labai paprasta - tokio tipo RCD veiks, jei bet kuriame tinklo įtampos lygyje bus aptikta nuotėkio srovė.

Kodėl šis veiksnys (nepriklausomai nuo tinklo įtampos lygio) yra toks svarbus?

Taip yra dėl to, kad kai naudojame veikiantį (aptarnaujamą) elektromechaninį RCD, 100% garantuojame, kad relė suveiks ir atitinkamai nutrūks vartotojo maitinimas.

Elektroniniuose RCD šis parametras taip pat yra didelis, tačiau jis nėra lygus 100% (kaip bus parodyta žemiau, taip yra dėl to, kad esant tam tikram tinklo įtampos lygiui elektroninė RCD grandinė neveiks), ir mūsų kiekvienas procentas yra galima žmogaus gyvybė (arba tiesioginė grėsmė žmogaus gyvybei, kai liečiasi su laidus, arba netiesioginė, kilus gaisrui išdegus izoliacijai).

Daugumoje vadinamųjų „išsivysčiusių“ šalių elektromechaniniai RCD yra standartas ir privalomas plataus naudojimo prietaisas.Mūsų šalyje palaipsniui pereinama prie privalomo RCD naudojimo, tačiau dažniausiai vartotojas yra nepateikta informacija apie RCD tipą, todėl naudojami pigūs elektroniniai RCD.

Elektroniniai RCD

Kiekviena statybų rinka yra užtvindyta tokiais RCD. Elektroninių RCD kaina vietomis yra mažesnė nei elektromechaninių iki 10 kartų.

Tokių RCD trūkumas, kaip jau minėta aukščiau, nėra 100% garantija, jei RCD yra geros būklės, kad jis įsijungs dėl nuotėkio srovės. Privalumas yra pigumas ir prieinamumas.

Iš esmės elektroninis RCD yra pastatytas taip pat, kaip ir elektromechaninis (1 pav.). Skirtumas slypi tame, kad jautraus magnetoelektrinio elemento vietą užima lyginamasis elementas (komparatorius, zenerio diodas). Kad tokia schema veiktų, reikės lygintuvo, mažo filtro (tikriausiai net KREN). Kadangi nulinės sekos srovės transformatorius yra žingsnis žemyn (dešimtis kartų), taip pat reikalinga signalo stiprinimo grandinė, kuri, be naudingo signalo, taip pat sustiprins trukdžius (arba disbalanso signalą, esantį nulinės nuotėkio srovės atveju) ) . Iš to, kas išdėstyta aukščiau, akivaizdu, kad šio tipo RCD relės suveikimo momentą lemia ne tik nuotėkio srovė, bet ir tinklo įtampa.

Jei negalite sau leisti elektromechaninio RCD, vis tiek verta įsigyti elektroninį RCD, nes jis daugeliu atvejų veikia.

Taip pat yra atvejų, kai nėra prasmės pirkti brangų elektromechaninį RCD. Vienas iš šių atvejų yra stabilizatoriaus arba nepertraukiamo maitinimo šaltinio (UPS) naudojimas maitinant butą / namą. Šiuo atveju nėra prasmės imtis elektromechaninio RCD.

Iš karto pažymiu, kad kalbu apie RCD kategorijas, jų privalumus ir trūkumus, o ne apie konkrečius modelius. Galite įsigyti žemos kokybės elektromechaninių ir elektroninių tipų RCD. Pirkdami paprašykite atitikties sertifikato, nes daugelis mūsų rinkoje esančių elektroninių RCD nėra sertifikuoti.

Nulinės sekos srovės transformatorius (TTNP)

Paprastai tai yra ferito žiedas, per kurį (viduje) praeina faziniai ir nuliniai laidai, jie atlieka pirminės apvijos vaidmenį. Antrinė apvija tolygiai suvyniota ant žiedo paviršiaus.

Puikus:

Tegul nuotėkio srovė lygi nuliui.Faziniu laidininku tekanti srovė sukuria magnetinis laukas savo dydžiu lygus magnetiniam laukui, kurį sukuria nuliniu laidu tekanti srovė ir priešinga kryptimi. Taigi bendras sujungimo srautas yra lygus nuliui, o srovė, indukuota antrinėje apvijoje, lygi nuliui.

Tuo metu, kai nuotėkio srovė teka per laidininkus (nulis, fazė), atsiranda srovės disbalansas, atsirandantis dėl srauto iš movos ir srovės, proporcingos nuotėkio srovei, indukcijos į antrinę apviją.

Praktikoje yra disbalanso srovė, kuri teka per antrinę apviją ir kurią lemia naudojamas transformatorius. TTNP reikalavimas yra toks: disbalanso srovė turi būti žymiai mažesnė už nuotėkio srovę, sumažintą iki antrinės apvijos.

RCD pasirinkimas

Tarkime, kad nusprendėte dėl RCD tipo (elektromechaninis, elektroninis). Tačiau ką pasirinkti iš didžiulio siūlomų produktų sąrašo?

Galite pasirinkti RCD pakankamai tiksliai naudodami du parametrus:

Nominali srovė ir nuotėkio srovė (pertraukimo srovė).

Nominali srovė yra didžiausia srovė, kuri tekės per fazinį laidininką. Šią srovę nesunku rasti žinant didžiausią energijos suvartojimą. Tiesiog padalinkite blogiausio atvejo energijos suvartojimą (didžiausia galia esant minimaliam Cos (?)) iš fazės įtampos. Nėra prasmės prieš RCD dėti RCD, kai srovė yra didesnė už vardinę mašinos srovę. Idealiu atveju su marža imame RCD vardinei srovei, lygiai mašinos vardinei srovei.

Dažnai randami RCD, kurių vardinės srovės yra 10,16,25,40 (A).

Nuotėkio srovė (sujungimo srovė) paprastai yra 10 mA, jei RCD yra įrengtas bute / name, siekiant apsaugoti žmogaus gyvybę, ir 100-300 mA įmonėje, kad būtų išvengta gaisrų, jei laidai sudeginami.

Yra ir kitų RCD parametrų, tačiau jie yra specifiniai ir neįdomūs paprastiems vartotojams.

Išeiti

Šiame straipsnyje aptariami RCD principų supratimo pagrindai, taip pat įvairių tipų liekamosios srovės įtaisų konstravimo metodai. Elektromechaniniai ir elektroniniai RCD, žinoma, turi teisę egzistuoti, nes jie turi savo privalumų ir trūkumų.