UZO — tujuan, prinsip pembinaan, pilihan
Peranti arus sisa (RCD) ialah salah satu peranti paling popular yang digunakan oleh kedua-dua syarikat bangunan dan pengguna swasta. Tetapi bagaimana untuk memastikan pilihan yang betul RCD? Saya harap artikel ini akan memudahkan anda untuk menavigasi pasaran RCD yang tepu dengan model yang berbeza.
Peranti arus baki. Asas-asas
Peranti arus sisa (RCD) atau, dengan kata lain, peranti perlindungan pembezaan, direka untuk melindungi orang daripada kejutan elektrik sekiranya berlaku kerosakan elektrik atau bersentuhan dengan bahagian hidup pemasangan elektrik, serta untuk mengelakkan kebakaran dan kebakaran , disebabkan oleh arus bocor dan kerosakan bumi... Fungsi ini tidak wujud dalam pemutus litar konvensional yang hanya bertindak balas terhadap beban lampau atau litar pintas.
Apakah sebab untuk mencari alat pemadam api untuk peranti ini?
Mengikut perangkaan, punca kira-kira 40% daripada semua kebakaran yang berlaku adalah "menutup wayar elektrik".
Dalam banyak kes, frasa umum "litar pintas dalam wayar elektrik" sering merangkumi kebocoran elektrik yang berlaku akibat penuaan atau kegagalan penebat. Dalam kes ini, arus bocor boleh mencapai 500mA. Secara eksperimen didapati bahawa apabila arus kebocoran hanya dengan kekuatan sedemikian mengalir (dan apakah setengah ampere? Baik pelepasan haba mahupun elektromagnet kepada arus kekuatan sedemikian hanya tidak bertindak balas - hanya atas alasan ia tidak direka untuk ini) selama setengah jam maksimum melalui habuk papan basah, mereka secara spontan menyala. (Dan ini terpakai bukan sahaja untuk habuk papan, tetapi untuk mana-mana habuk secara umum.)
Dan bagaimanakah RCD melindungi anda dan saya daripada kejutan elektrik?
Sekiranya seseorang menyentuh bahagian hidup, arus akan mengalir melalui badannya, yang nilainya ialah pekali pembahagian voltan fasa (220 V) dengan jumlah rintangan wayar, pembumian dan badan manusia itu sendiri: Ipers = Uph / (Rpr + Rz + Rp ). Dalam kes ini, rintangan pembumian dan pendawaian berbanding dengan rintangan tubuh manusia boleh diabaikan, yang terakhir boleh diambil sebagai sama dengan 1000 ohm. Oleh itu, nilai semasa yang dimaksudkan ialah 0.22 A atau 220 mA.
Daripada kesusasteraan normatif dan rujukan mengenai perlindungan buruh dan langkah-langkah keselamatan, diketahui bahawa arus minimum, aliran yang sudah dirasakan oleh tubuh manusia, adalah 5 mA. Nilai piawai seterusnya ialah arus keluaran yang dipanggil, bersamaan dengan 10 mA. Apabila aliran daya sedemikian melalui tubuh manusia, penguncupan otot spontan berlaku. Arus elektrik 30 mA sudah boleh menyebabkan kelumpuhan pernafasan.Proses tidak dapat dipulihkan yang berkaitan dengan pendarahan dan aritmia jantung bermula di dalam tubuh manusia selepas arus 50 mA mengalir melalui badan. Pengeluaran maut adalah mungkin apabila terdedah kepada arus 100 mA. Adalah jelas bahawa seseorang itu sepatutnya dilindungi daripada arus yang sama dengan 10 mA.
Oleh itu, tindak balas automasi yang tepat pada masanya kepada arus kurang daripada 500 mA melindungi objek daripada kebakaran, dan kepada arus kurang daripada 10 mA - melindungi seseorang daripada akibat menyentuh bahagian hidup secara tidak sengaja.
Ia juga diketahui bahawa anda boleh memegang bahagian pembawa arus dengan selamat, yang berada di bawah voltan 220 V, selama 0.17 s. Jika bahagian aktif ditenagakan pada 380 V, masa sentuhan selamat dikurangkan kepada 0.08 s.
Masalahnya ialah arus yang begitu kecil, dan walaupun untuk masa yang singkat yang boleh diabaikan, tidak dapat membetulkan (dan, sudah tentu, mematikan) peranti pelindung konvensional.
Oleh itu, penyelesaian teknikal sedemikian dilahirkan sebagai teras feromagnetik dengan tiga belitan: — "bekalan semasa", "konduktor semasa", "kawalan". Arus yang sepadan dengan voltan fasa yang dikenakan pada beban dan arus yang mengalir daripada beban dalam konduktor neutral mendorong fluks magnet tanda bertentangan dalam teras. Jika tiada kebocoran dalam beban dan di bahagian pendawaian yang dilindungi, jumlah fluks akan menjadi sifar. Jika tidak (sentuhan, kegagalan penebat, dll.), jumlah kedua-dua arus menjadi bukan sifar.
Fluks yang timbul dalam teras mendorong daya gerak elektrik dalam gegelung kawalan. Geganti disambungkan kepada gegelung kawalan melalui peranti penapisan ketepatan untuk sebarang gangguan. Di bawah pengaruh EMF yang berlaku dalam gegelung kawalan, geganti memecahkan litar fasa dan neutral.
Di banyak negara, penggunaan RCD dalam pemasangan elektrik dikawal oleh norma dan piawaian.Sebagai contoh, di Persekutuan Rusia - diterima pakai pada 1994-96 GOST R 50571.3-94, GOST R 50807-95, dsb. Menurut GOST R 50669-94, RCD dipasang tanpa masalah dalam rangkaian bekalan kuasa bangunan mudah alih yang diperbuat daripada logam atau dengan bingkai logam untuk perdagangan jalanan dan perkhidmatan rumah tangga. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pentadbiran bandar-bandar besar, mengikut piawaian negeri dan cadangan Glavgosenergonadzor, membuat keputusan untuk melengkapkan stok bangunan kediaman dan awam dengan peranti ini (di Moscow — Perintah Kerajaan Moscow No. 868 -RP bertarikh 20.05.94.).
UZO berbeza... Tiga fasa dan satu fasa...
Tetapi pembahagian RCD kepada subkelas tidak berakhir di situ...
Pada masa ini, terdapat 2 kategori RCD yang sangat berbeza di pasaran Rusia.
1. Elektromekanikal (bebas sesalur)
2. Elektronik (bergantung pada rangkaian)
Mari kita pertimbangkan prinsip tindakan setiap kategori secara berasingan:
RCD elektromekanikal
Pengasas RCD adalah elektromekanikal. Ia berdasarkan prinsip mekanik ketepatan, i.e. melihat ke dalam RCD sedemikian, anda tidak akan melihat pembanding op amp, logik dan seumpamanya.
Ia terdiri daripada beberapa komponen utama:
1) Apa yang dipanggil pengubah arus urutan sifar, tujuannya adalah untuk mengesan arus bocor dan menghantarnya dengan Ktr tertentu ke penggulungan sekunder (I 2), I ut = I 2 * Ktr (formula yang sangat ideal, tetapi mencerminkan intipati proses).
2) Unsur magnetoelektrik yang sensitif (boleh dikunci, iaitu apabila dicetuskan tanpa campur tangan luar, ia tidak boleh kembali kepada keadaan asalnya — kunci) — memainkan peranan sebagai elemen ambang.
3) Relay - menyediakan tripping jika kunci terpasang.
RCD jenis ini memerlukan mekanik yang sangat tepat untuk unsur magnetoelektrik yang sensitif.Pada masa ini, hanya beberapa syarikat global yang menjual RCD elektromekanikal. Harga mereka jauh lebih tinggi daripada harga RCD elektronik.
Mengapa RCD elektromekanikal telah tersebar luas di kebanyakan negara di dunia? Segala-galanya sangat mudah - RCD jenis ini akan berfungsi jika arus kebocoran dikesan pada mana-mana tahap voltan dalam rangkaian.
Mengapakah faktor ini (tanpa mengira tahap voltan utama) begitu penting?
Ini disebabkan oleh fakta bahawa apabila kami menggunakan RCD elektromekanikal (berservis), kami menjamin 100% masa geganti akan tersandung dan kuasa pengguna akan terputus dengan sewajarnya.
Dalam RCD elektronik, parameter ini juga besar, tetapi ia tidak sama dengan 100% (seperti yang akan ditunjukkan di bawah, ini disebabkan oleh fakta bahawa pada tahap voltan rangkaian tertentu, litar RCD elektronik tidak akan berfungsi), dan dalam setiap peratus kita adalah kemungkinan kehidupan manusia (sama ada ancaman langsung kepada kehidupan manusia apabila ia menyentuh wayar, atau tidak langsung, dalam kes kebakaran daripada membakar penebat).
Di kebanyakan negara yang dipanggil "maju", RCD elektromekanikal adalah standard dan peranti yang wajib untuk kegunaan meluas. Di negara kita, terdapat peralihan beransur-ansur kepada penggunaan mandatori RCD, tetapi dalam kebanyakan kes pengguna adalah tidak diberikan maklumat tentang jenis RCD, yang membawa kepada penggunaan RCD elektronik murah.
RCD elektronik
Setiap pasaran pembinaan dibanjiri dengan RCD sedemikian. Kos RCD elektronik berada di beberapa tempat lebih rendah daripada RCD elektromekanikal sehingga 10 kali ganda.
Kelemahan RCD tersebut, seperti yang telah disebutkan di atas, bukanlah jaminan 100%, jika RCD dalam keadaan baik, ia akan dicetuskan akibat daripada berlakunya arus bocor. Kelebihannya ialah murah dan ketersediaan.
Pada dasarnya, RCD elektronik dibina dengan cara yang sama seperti yang elektromekanikal (Rajah 1). Perbezaannya terletak pada fakta bahawa tempat unsur magnetoelektrik sensitif diambil oleh unsur perbandingan (pembanding, diod zener). Untuk skim sedemikian berfungsi, anda memerlukan penerus, penapis kecil (mungkin juga KREN). Oleh kerana pengubah arus urutan sifar adalah langkah ke bawah (berpuluh kali ganda), maka litar penguatan isyarat juga diperlukan, yang sebagai tambahan kepada isyarat berguna juga akan menguatkan gangguan (atau isyarat ketidakseimbangan hadir pada arus bocor sifar) ) . Adalah jelas dari perkara di atas bahawa momen apabila geganti dicetuskan dalam jenis RCD ini ditentukan bukan sahaja oleh arus bocor, tetapi juga oleh voltan sesalur.
Jika anda tidak mampu membeli RCD elektromekanikal, maka anda masih berbaloi untuk mendapatkan RCD elektronik kerana ia berfungsi dalam kebanyakan kes.
Terdapat juga kes apabila tidak masuk akal untuk membeli RCD elektromekanikal yang mahal. Salah satu kes ini ialah penggunaan penstabil atau bekalan kuasa tidak terganggu (UPS) semasa membekalkan kuasa pada pangsapuri / rumah. Dalam kes ini, tidak masuk akal untuk mengambil RCD elektromekanikal.
Saya segera ambil perhatian bahawa saya bercakap tentang kategori RCD, kebaikan dan keburukan mereka, dan bukan tentang model tertentu. Anda boleh membeli RCD berkualiti rendah bagi jenis elektromekanikal dan elektronik. Apabila membeli, minta sijil pematuhan, kerana banyak RCD elektronik di pasaran kami tidak disahkan.
Pengubah Arus Jujukan Sifar (TTNP)
Biasanya ini adalah cincin ferit yang melaluinya (di dalam) fasa dan wayar neutral, mereka memainkan peranan penggulungan utama. Penggulungan sekunder dililit secara seragam pada permukaan gelang.
sempurna:
Biarkan arus bocor menjadi sifar.Arus yang mengalir melalui konduktor fasa mencipta medan magnet sama besarnya dengan medan magnet yang dicipta oleh arus yang mengalir melalui wayar neutral dan bertentangan arah. Oleh itu jumlah fluks gandingan adalah sifar dan arus teraruh dalam belitan sekunder adalah sifar.
Pada masa ini apabila arus bocor mengalir melalui konduktor (sifar, fasa), ketidakseimbangan arus berlaku, akibat daripada berlakunya fluks dari gandingan dan aruhan arus yang berkadar dengan arus bocor ke belitan sekunder.
Dalam amalan, terdapat arus tidak seimbang yang mengalir melalui belitan sekunder dan ditentukan oleh pengubah yang digunakan. Keperluan untuk TTNP adalah seperti berikut: arus tak imbangan mestilah kurang ketara daripada arus bocor yang dikurangkan kepada belitan sekunder.
Pemilihan RCD
Katakan anda telah memutuskan jenis RCD (elektromekanikal, elektronik). Tetapi apa yang perlu dipilih daripada senarai besar produk yang ditawarkan?
Anda boleh memilih RCD dengan ketepatan yang mencukupi menggunakan dua parameter:
Arus terkadar dan arus bocor (arus putus).
Arus undian ialah arus maksimum yang akan mengalir melalui konduktor fasa. Ia adalah mudah untuk mencari arus ini mengetahui penggunaan kuasa maksimum. Bahagikan sahaja penggunaan kuasa kes terburuk (kuasa maksimum pada minimum Cos (?)) dengan voltan fasa. Tidak ada gunanya meletakkan RCD untuk arus yang lebih besar daripada arus undian mesin di hadapan RCD. Sebaik-baiknya, dengan margin, kami mengambil RCD untuk arus undian yang sama dengan arus undian mesin.
RCD dengan arus undian 10,16,25,40 (A) sering dijumpai.
Arus bocor (arus pencetus) biasanya 10 mA jika RCD dipasang di apartmen / rumah untuk melindungi kehidupan manusia, dan 100-300mA dalam perusahaan untuk mengelakkan kebakaran jika wayar dibakar.
Terdapat parameter RCD lain, tetapi ia khusus dan tidak menarik kepada pengguna biasa.
Keluar
Artikel ini merangkumi asas memahami prinsip RCD serta kaedah membina pelbagai jenis peranti arus sisa. RCD elektromekanikal dan elektronik, sudah tentu, mempunyai hak untuk wujud, kerana mereka mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri.