احتمالاً دیگر چنین شخصی وجود ندارد که در مورد RCD (یا در رمزگشایی مخفف - یک دستگاه جریان باقیمانده) نشنیده باشد. در واقع خود این اصطلاح هدف این دستگاه را مشخص می کند. به عبارت دیگر، نقش آن حذف ولتاژ از شبکه الکتریکی متصل به آن در مواقع اضطراری است.
این می تواند از آتش سوزی که معمولاً در اثر آتش سوزی سیم کشی ایجاد می شود جلوگیری کند. اما چه نوع RCD وجود دارد و اصل کارکرد این وسیله محافظ چیست؟
جریان نشتی
کارکرد RCD به نوعی با این تعریف مرتبط است، اما جریان نشتی به چه معناست؟ به عبارت ساده، این جریان آن از یک هادی با فاز به زمین در طول مسیری است که برای این منظور در نظر گرفته نشده است. به عنوان مثال، مورد فلزی هر وسیله برقی، لوله های آب، میله های فلزیاتصالات، دیوارهای مرطوب گچ کاری شده.
دلایل مختلفی برای نشت فعلی وجود دارد:
- پیری سیم ها، که در طول کارکرد طولانی مدت اجتناب ناپذیر است.
- آسیب مکانیکی.
- اثر حرارتی روی سیم کشی هنگامی که تجهیزات الکتریکی در حالت اضافه بار کار می کنند.
خطر نشت جریان را نباید دست کم گرفت. در صورت عدم وجود دستگاه جریان باقیمانده VD1-63 (به عنوان مثال) و اگر عایق سیم ها بر روی اجسام فوق (قاب فلزی دستگاه و غیره) شکسته شود، یک پتانسیل ظاهر می شود. به محض اینکه انسان به آنها دست بزند تبدیل به هادی می شود و جریان از طریق بدنش به زمین می رود. در عین حال، ارزش آن می تواند متفاوت باشد که باعث عواقب خاصی تا مرگ می شود.
برای تضمین ایمنی شخصی، خانه شما باید به تجهیزات حفاظتی مناسب مجهز باشد. به طور خاص، ما در مورد RCD ها صحبت می کنیم یا، به طور متناوب، اتومات های دیفرانسیل مناسب هستند.
RCD چگونه کار می کند؟
اینگونه دستگاه ها علاوه بر RCD نام های دیگری نیز دارند:
- اتوماتای دیفرانسیل؛
- قطع کننده مدار جریان باقیمانده.
این تعاریف با دقت بیشتری این وسایل الکتریکی را از نظر عملکرد و اصل کار مشخص می کند. عملکرد RCD به شرح زیر است: دستگاه می تواند تفاوت جریان را در ورودی (یا در غیر این صورت فاز نامیده می شود) و در خروجی (به عبارت دیگر صفر) درک کند.
می توانید مقداری موازی بکشید و اصل عملکرد یک دستگاه جریان باقیمانده (RCD) را باترازو یا تعادل تا زمانی که تعادل حفظ شود، همه چیز به طور عادی کار می کند. یعنی مقدار ورودی جریان برابر با خروجی است. اگر تعادل تغییر کند، این بر کیفیت وضعیت کل سیستم تأثیر می گذارد. به عبارت دیگر، اگر اختلافی در قرائت‌ها وجود داشته باشد، RCD مدار را می‌شکند.
چنین تفاوتی در ورودی و خروجی که در آن RCD راه‌اندازی می‌شود، مرتبه‌ای کمتر از مقداری انتخاب می‌شود که می‌تواند آسیب فیزیکی جدی به فرد وارد کند. به عنوان یک قاعده، 15-40 میلی آمپر است. RCD ها می توانند مدار الکتریکی را در صورت خرابی خود کیس و قبل از ضربه زدن به فرد باز کنند.
مدار تک فاز
در یک مدار تک فاز، مقایسه مقادیر جریان در رابطه با فاز و صفر انجام می شود، همانطور که در واقع در بالا توضیح داده شد. تعادل ذکر شده تنها در صورت غلاف عایق کامل سیم کشی حاصل می شود. اگر آسیب دیده باشد، ممکن است عدم تعادل رخ دهد که باعث جریان نشتی می شود.
مدار سه فاز
در یک شبکه سه فاز، اصل عملکرد دستگاه جریان باقیمانده، مقادیر هادی خنثی و مجموع سه فاز را در نظر می گیرد. در واقع بر این اساس وجود عدم تعادل مشخص می شود. در این حالت، در هر صورت، اگر تفاوتی بین جریان ورودی و خروجی وجود داشته باشد، ممکن است نشان دهنده خرابی عایق باشد. یعنی واقعیت وجود نشتی فعلی وجود دارد، به این معنی که دستگاه بلافاصله کار می کند.
از تئوری تا عمل
حالا اجازه دهید به نمونه خاصی از اطلاعات دریافتی نگاهی بیندازیم. در جعبه توزیع برق منزلیک RCD دوقطبی نصب شده است. یک کابل دو هسته ای مقدماتی (فاز با صفر) به کنتاکت های بالایی آن متصل می شود و از پایانه های پایین سیم کشی (همچنین فاز و صفر) به نوعی بار می رود. اجازه دهید این خروجی باشد که آبگرمکن به آن وصل شده است. اتصال زمین محافظ کیس تجهیزات مستقیماً با دور زدن RCD انجام می شود.
در عملکرد عادی تجهیزات، الکترون ها، که راه خود را از کابل ورودی شروع می کنند، از RCD عبور می کنند، در امتداد هادی فاز به عنصر گرمایش دیگ حرکت می کنند. از آنجا ذرات در امتداد سیم خنثی به سمت دستگاه جریان باقیمانده حرکت کرده و به زمین فرستاده می شوند. در این مورد، مقدار جریان در ورودی و خروجی یکسان است، فقط جهت ها متفاوت است.
اگر عایق سیم کشی آسیب دیده باشد، بخشی از جریان از طریق مایع خنک کننده (آب) شروع به جریان یافتن به جعبه دستگاه می کند و پس از آن از طریق زمین به زمین می رود. باقی مانده نیز در امتداد سیم خنثی به سمت RCD می رود، اما در این حالت مقدار آن کمتر از نشانگر ورودی و مقداری برابر با مقدار جریان نشتی خواهد بود. این تفاوت توسط دستگاه حفاظتی تشخیص داده می شود و اگر مقدار بالاتر از تنظیم سفر باشد، مدار را باز می کند.
RCD به روشی مشابه عمل می کند زمانی که فردی یک کیس با پتانسیل یا یک سیم زنده خالی را لمس کند. نشت جریان از طریق بدن انسان رخ می دهد، دستگاه قادر است فوراً آن را تشخیص داده و منبع تغذیه را قطع کند.
جزئیات بیشتر در مورد دستگاه RCD و اصل کار
طراحی دستگاه محافظبه شما امکان می دهد تا با دقت بیشتری اصل عملکرد RCD را تصور کنید و اینکه دقیقاً چگونه می تواند به موقع به نشت فعلی پاسخ دهد. معمولاً خود دستگاه از عناصر اصلی زیر تشکیل شده است:
- ترانسفورماتور جریان باقیمانده؛
- مکانیسم قطع مدار الکتریکی؛
- رله الکترومغناطیسی;
- Check node.
ترانسفورماتور به دو سیم پیچ مخالف (فاز و صفر) متصل است. در حین کار عادی شبکه الکتریکی، این هادی ها شارهای مغناطیسی در جهت مخالف در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کنند. به همین دلیل، ارزش کل آنها برابر با صفر است، زیرا آنها متقابلاً یکدیگر را جبران می کنند - تعادل حفظ می شود.
سیم پیچ ترانسفورماتور ثانویه به یک رله الکترومغناطیسی متصل است و هنوز در حالت استراحت است. وقوع نشتی جریان بلافاصله وضعیت را تغییر می دهد. مقادیر مختلف جریان در امتداد "فاز" و "صفر" شروع به جریان می کنند. بر این اساس، مقدار شارهای مغناطیسی روی هسته ترانسفورماتور از قبل با صفر متفاوت خواهد بود، یعنی تعادل مختل شده است - شارها نه تنها در جهت، بلکه از نظر مقدار نیز متفاوت می شوند.
این منجر به جریان در سیم پیچ ثانویه می شود و هنگامی که قرائت آن به مقدار تنظیم شده رسید، رله الکترومغناطیسی فعال می شود. این به نوبه خود به مکانیزم آزادسازی متصل می شود که بلافاصله مدار را می شکند.
چک گره
ما قبلاً با اصل کار و هدف دستگاه (RCD) آشنا شده ایم، اما نقش گره آزمایش چیست؟ در اصل، این معمول استمقاومت (بار متصل با دور زدن ترانسفورماتور). یک مکانیسم مشابه یک نشت جریان را شبیه سازی می کند که با کمک آن عملکرد RCD بررسی می شود.
و چگونه چنین چکی کار می کند؟ یک دکمه ویژه "TEST" روی دستگاه الکتریکی محافظ وجود دارد، برای تامین جریان از فاز به مقاومت تست، و سپس به خنثی، با دور زدن ترانسفورماتور طراحی شده است. با توجه به این، مقدار جریان در ورودی و خروجی متفاوت خواهد بود، عدم تعادل ایجاد شده مکانیسم سفر را وارد عمل می کند.
اگر در طول آزمایش RCD خاموش نشد، باید از نصب آن خودداری کنید. این روش باید به طور منظم انجام شود - حداقل یک بار در ماه. این یک الزام اولیه ایمنی در برابر آتش است که نباید نادیده گرفته شود!
انواع دستگاه های جریان باقیمانده
طبقه بندی RCD شامل انواع مختلفی از وسایل حفاظتی است. در این مورد، شاخص های مختلف به عنوان یک معیار عمل می کنند:
- روش نصب؛
- تعداد قطب ها؛
- نوع جریان در شبکه؛
- زمان تاخیر؛
- روش فعال‌سازی؛
- مقادیر فعلی رتبه‌بندی شده.
بیایید هر یک از آنها را جداگانه در نظر بگیریم.
روش نصب
بر اساس این طبقه بندی، وسایل حفاظتی می توانند از نوع ثابت باشند که معمولاً برای نصب در تابلوهای توزیع برق در نظر گرفته می شوند. علاوه بر این، دستگاه های قابل حمل و همچنین آداپتورهایی برای نصب در سوکت ها وجود دارد.
تعداد قطبها
بسته به تعداد قطب ها، وسایل حفاظتی می توانند دو قطبی یا دو قطبی باشند.چهار قطبی گزینه اول در مدارهای الکتریکی تک فاز برای محافظت از شخص در برابر شوک الکتریکی یا جلوگیری از آتش سوزی استفاده می شود. چنین دستگاه هایی فقط دو قطب دارند - برای فاز (L) و صفر (N).
RCD های چهار قطبی دیگر دو نیستند، بلکه 4 پایانه هستند - سه فاز (L) و یک صفر (N). به عبارت دیگر، آنها برای استفاده در یک مدار سه فاز طراحی شده اند.
نوع جریان برق
براساس این معیار، RCDها به نوبه خود به چندین زیرگونه تقسیم می شوند.
نوع A در واقع نوعی تغییر از نوع AC است که فقط مقادیر جریان ضربانی را در نظر می گیرد. بر این اساس نوع RCD-A از طراحی پیچیده تری برخوردار است و به همین دلیل حفاظت بهتری ارائه می شود. بر این اساس، برای چنین دستگاه های خاموش کننده محافظ، قیمت به طور قابل توجهی بالاتر از نوع RCD-AS است.
نوع B - قادر به کنترل جریان های دیفرانسیل DC و AC است. به عنوان یک قاعده، چنین وسایل حفاظتی مربوط به تاسیسات صنعتی است.
نوع AC مربوط به یک جریان سینوسی متناوب است که به تدریج یا ناگهان افزایش می یابد. در صورت لزوم، دستگاه فورا واکنش نشان می دهد.
زمان تاخیر
در مورد زمان تاخیر، RCD نوع S دارای مقدار 0.1-0.5 ثانیه است. توصیه می شود در صورت وجود چندین وسیله محافظ، آن را نصب کنید. ابزارهای نوع G دارای تابع انتخاب هستند و زمان تاخیر از 0.05 تا 0.09 ثانیه متغیر است. اما یک RCD بدون تاخیر در سفر نیز وجود دارد.
دستگاه جریان باقیمانده نوع Sاغلب در ورودی برق یک ساختمان مسکونی یا ملک خصوصی برای اهداف حفاظت از آتش نصب می شود.
روش فعال‌سازی
در اینجا تقسیم بندی به زیرگونه ها وجود دارد - وسایل حفاظتی الکترومکانیکی و الکتریکی. نوع اول به مقدار ولتاژ شبکه بستگی ندارد. نشانه اصلی عملکرد آنها نشان دهنده جریان دیفرانسیل در ناحیه آسیب دیده است.
در مورد وسایل ایمنی الکتریکی، مهم است که ولتاژ در شبکه وجود داشته باشد. آنها برای عملکرد به یک منبع خارجی نیاز دارند. در مقایسه با RCD های الکترومکانیکی، چنین دستگاه هایی در استفاده قابل اعتمادتر هستند.
مقادیر فعلی رتبه
در اینجا تقسیم بندی به شرح زیر است. بسته به مقادیر جریان بار نامی، اینها 16 A، 20 A، 25 A، 32 A، 40 A، 63 A، 80 A، 100 A (آمپر) هستند. بر اساس جریان شکست باقیمانده نامی، اینها 10 میلی آمپر، 30 میلی آمپر، 100 میلی آمپر، 300 میلی آمپر، 500 میلی آمپر (میلی آمپر) هستند.
اتصال RCD
دستگاه های جریان باقیمانده 25 A و موارد دیگر به طور ویژه برای مدارهای منبع تغذیه مطابق با سیستم TN-S یا TN-C-S با اتصال یک گذرگاه PE خنثی محافظ طراحی شده اند که به تمام موارد وصل می شود. دستگاه های الکتریکی با استفاده از سیم.
شایان ذکر است که RCD قادر به محافظت از سیم کشی برق در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار نیست. در این خصوص داشتن کلید اتوماتیک الزامی است و باید در جلوی کنتور برق قرار گیرد. این تنها راه اطمینان استحداکثر محافظت در خانه شما.
باید درک کرد که RCD و مدار شکن یک چیز نیستند. بیشتر در این مورد بعدا. در مورد نصب RCD، اتاق هایی با منطقه خطر بالا عبارتند از:
- حمام؛
- آشپزخانه;
- زیرزمین;
- گاراژ.
برای محافظت از سیم کشی برق در این اتاق ها، توصیه می شود از وسایل محافظ استفاده کنید.
اتصال در آپارتمان
ساختمان های مسکونی مدرن عمدتاً از مدارهای سه فاز و گاهی حتی پنج فاز استفاده می کنند. با این حال، در خانه هایی که در دوران اتحاد جماهیر شوروی ساخته شده اند، سیم کشی اغلب تک فاز است و علاوه بر این، هادی های خنثی و محافظ در یک ترکیب می شوند. به عبارت دیگر، هیچ عنصر زمینی در چنین سیستمی وجود ندارد.
نمودار اتصال با RCD در آپارتمان به این صورت خواهد بود:
- ماشین مقدماتی.
- کنتور برق.
- RCD 30 میلی آمپر.
- سیم کشی برق.
اگر آپارتمان دارای مصرف کننده برق است، که مثلاً می تواند یک اجاق برقی یا ماشین لباسشویی باشد، باید یک RCD اضافی نصب کنید.
اتصال در خانه شخصی
توالی اتصال برای املاک خصوصی ممکن است کمی متفاوت به نظر برسد:
- ماشین مقدماتی.
- کنتور برق.
- RCD در محدوده 100-300 میلی آمپر، بر اساس میزان برق مصرفی همه تجهیزات موجود.
- دستگاه های محافظ برای مصرف فعلی فردی. معمولاً در این مورد محدوده از قبل استکمتر از 10-30 میلی آمپر.
می توانید اتصال را در صورت لزوم خودتان انجام دهید یا از خدمات برقکارهای حرفه ای استفاده کنید.
تفاوت بین RCD و قطع کننده مدار
حالا باید مشخص شود که تفاوت بین دستگاه جریان باقیمانده و قطع کننده مدار چیست. ویژگی اصلی، اصل متفاوت عملکرد هر دو دستگاه است. نقش اتوماتها عمدتاً به صرفه جویی در وسایل الکتریکی متصل از مقادیر جریان بیش از حد کاهش می یابد. در عین حال، آنها قادر به تحمل بارهایی هستند که برای RCDها "بیش از حد سخت" هستند. در مورد امنیت جان انسان چه می توان گفت؟!
برای درک بهتر، شایسته است مثالی بزنیم. یک وسیله الکتریکی وجود دارد که بدنه در آن زمین است. در یک لحظه خوب، یک اتصال کوتاه رخ می دهد، که دستگاه به سرعت به آن واکنش نشان می دهد و کل مدار را قطع می کند.
اما در غیر این صورت ممکن است لایه عایق سیم آسیب ببیند. این می تواند به دلیل آسیب مکانیکی، سایش در طول عمر طولانی، نفوذ رطوبت رخ دهد. یا بدنه دستگاه به سادگی ارت نیست. سپس یک نشتی جریان ناگزیر رخ می دهد، هر چند کوچک. در این صورت، دستگاه کار نخواهد کرد، زیرا برای چنین کاری طراحی نشده است.
از نظر بصری، تشخیص نشت غیرممکن است، اما فقط باید بدنه دستگاه را لمس کرد، زیرا فرد می تواند جریان شدیدی دریافت کند. اگر RCD در مدار وجود داشته باشد، می توان از این امر جلوگیری کرد. قطع کننده مدار جریان باقیمانده قادر به تشخیص نشتی های کوچک است و بلافاصله متوقف می شودمنبع تغذیه.
