حول أجهزة الحماية الكهربائية لـ "الدمى": الجهاز الحالي المتبقي (RCD)

تخيل ما يلي - تم تركيب غسالة في حمامك. مهما كانت العلامة التجارية المعروفة ، فإن أجهزة أي مُصنّعة تخضع للانهيار ، وعلى سبيل المثال ، يحدث الشيء الأكثر شيوعًا - العزل في سلك الطاقة تالف وتظهر إمكانات الشبكة على هيكل الماكينة. وهذا ليس تعطلًا ، حيث تستمر السيارة في العمل ، لكنها أصبحت بالفعل مصدر خطر متزايد. بعد كل شيء ، إذا لمست جسم السيارة وأنبوب الماء في نفس الوقت ، فسنغلق الدائرة الكهربائية من خلال أنفسنا. وفي معظم الحالات ، ستكون قاتلة.

لتجنب هذه العواقب الرهيبة ، تم اختراعها RCD - قواطع الدائرة الحالية المتبقية.

RCD - هذا مفتاح وقائي عالي السرعة يستجيب للتيار التفاضلي في الموصلات التي توفر الكهرباء للتركيبات الكهربائية المحمية - هذا هو التعريف "الرسمي". بلغة أكثر قابلية للفهم ، سيقوم الجهاز بفصل العميل عن مصدر التيار الكهربائي إذا كان هناك تسرب للتيار إلى موصل PE (الأرضي).

دعنا ننظر إلى مبدأ تشغيل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. لمزيد من الوضوح ، يوضح الشكل مخطط الدائرة "الداخلي":

العقدة الرئيسية للتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية هي محول التيار التفاضلي. بطريقة أخرى ، يطلق عليه محول تيار تسلسل صفر. لتسهيل الأمر بالنسبة لنا وعدم الشعور بالارتباك فيما يتعلق ، دعنا نسمي هذه الوحدة مجرد محول تيار.

كما يتضح من الشكل ، في هذه الحالة لديه ثلاث لفات. يتم تضمين اللفات الأولية والثانوية في الطور والأسلاك المحايدة ، على التوالي ، ويتم ربط اللف الثالث بعنصر البداية ، والذي يتم تنفيذه على المرحلات الحساسة أو المكونات الإلكترونية.

اعتمادا على هذاالتمييز بين RCD الكهروميكانيكية والإلكترونية.  

جهاز بدء التشغيل متصل بجهاز تحكم تنفيذي ، والذي يتضمن مجموعة اتصال الطاقة مع آلية محرك. يتم استخدام زر الاختبار لفحص ومراقبة صحة التجمع. تخيل الآن أن الحمل مرتبط بإخراج دائرتنا. بطبيعة الحال ، سوف يظهر التيار على الفور في الدائرة ، والتي سوف تتدفق من خلال اللفات الأول والثاني. لمزيد من النظر في مبدأ تشغيل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، ننتقل إلى مخطط أكثر البصرية:

في الوضع العادي ، في حالة عدم وجود تيار تسرب ، في الدائرة على طول الموصلات التي تمر عبر نافذة الدائرة المغناطيسية للتدفق محول الحالي العمل الحالي تحميل. هذه الموصلات هي التي تشكل اللفات الأولية والثانوية للمحول الحالي المتصل بعكس عقارب الساعة. ستكون هذه التيارات متساوية في الحجم والعكس في الاتجاه: I1 = I2. أنها تحفز في النواة المغناطيسية للمحول الحالي على قدم المساواة ، ولكن التدفقات المغناطيسية الموجهة F1 و F2. اتضح أن التدفق المغناطيسي الناتج يساوي الصفر ، والحالي في اللف الثالث (التنفيذي) للمحول التفاضلي يساوي أيضًا الصفر ، وعنصر البداية 2 موجود في هذه الحالة عند الراحة ويعمل RCD في الوضع العادي.

عندما يلمس الشخص الأجزاء الموصلة المفتوحة أو على جسم الجهاز الكهربائي الذي حدث انهيار عازل فيه في المرحلة (الأولية) من لف المحول الحالي ، بالإضافة إلى تيار الحمل I1 ، يتدفق تيار إضافي - تسرب الحالي (يشار إلى IΔ في الرسم التخطيطي) ، وهو بالنسبة للمحول الحالي الفارق (فرق: I1-I2 = IΔ).

اتضح أن التيارات لدينا غير متكافئة ، وبالتالي فإن التدفقات المغناطيسية غير متساوية أيضًا ، والتي لم تعد تلغي بعضها البعض. وبسبب هذا ، يظهر تيار في اللف الثالث.إذا تجاوز هذا التيار القيمة المحددة ، فسيتم تشغيل عنصر البداية ، ويعمل على المشغل 3.

يقوم المشغل ، الذي يتكون من مشغل نابض ، وآلية تحريك ومجموعة من جهات اتصال الطاقة ، بفتح الدائرة الكهربائية ، ونتيجة لذلك يتم فصل الوحدة عن الشبكة. للقيام بمراقبة دورية لإمكانية الخدمة (قابلية التشغيل) للتجمع ، يتم توفير زر اختبار 4. وهو متصل في سلسلة مع المقاوم. يتم تحديد قيمة المقاوم بطريقة تجعل التيار التفاضلي يساوي التيار المقنن للتيار المتبقي لرحلة RCD (سنتحدث عن معلمات RCD لاحقًا). إذا تم تشغيل RCD عن طريق الضغط على هذا الزر ، فهو يعمل بشكل صحيح. عادة ، يشار إلى هذا الزر ب "اختبار".

ثلاث مراحل قواطع الدوائر الحالية المتبقية العمل تقريبا نفس المبدأ مثل مرحلة واحدة. في أجهزة التجمع الثنائي الطور ثلاثية المراحل ، تمر أربعة أسلاك عبر النافذة الأساسية - ثلاث مراحل والصفر. مخطط الدائرة يظهر أبسط ثلاث مراحل التجمع الدستوري الديمقراطي في الشكل:

يشتمل RCD ثلاثي الطور على قاطع الدائرة 1 ، الذي يتم التحكم فيه بواسطة عنصر 2 ، والذي يستقبل إشارة إغلاق من اللف الثانوي 3 للمحول الحالي 4 ، من خلال النافذة التي سلك سلك العمل الصفري N و أسلاك الطور L1 و L2 و L3 (5).

إذا كان الحمل مساويًا في أسلاك صفرية وطور (أو في ثلاث طور) ، فإن مجموعها الهندسي يساوي الصفر (يتدفق التيار في سلك الطور من RCD أحادي الطور في اتجاه واحد ، ويتدفق التيار في السلك المحايد بنفس القيمة تمامًا في الاتجاه المعاكس). لذلك ، لا يوجد تيار في اللف الثانوي للمحول الحالي.

في حالة تسرب التيار إلى الحالة المؤرضة لجهاز استقبال الطاقة ، وكذلك عندما يقوم شخص يقف على الأرض أو على الأرض الموصلة بطريق الخطأ بلمس سلك الطور للشبكة الكهربائية ، فسوف يتم انتهاك المساواة بين التيارات في التدوير الأولي للمحول الحالي ، حيث يمر تيار التسرب على طول سلك الطور ، بالإضافة إلى تيار الحمل ، وسيظهر تيار في لفه الثانوي - تمامًا كما في الوصف أعلاه لتشغيل RCD أحادي الطور. يعمل التيار المتدفق في اللف الثانوي للمحول على عنصر التحكم 2 ، والذي ، من خلال المفتاح 1 ، يفصل المستهلك عن التيار الكهربائي. يظهر الشكل RCD ثلاثي المراحل في الشكل:

دعونا ننظر في المخططات العملية لإدراج RCD في لوحات التبديل.
دائرة التبديل RCD لإدخال مرحلة واحدة. نحن هنا نطبق دائرة التبديل مع حافلات منفصلة صفر (N) والأرض (PE). كما ترى في الشكل ، يتم تثبيت RCD (5) بعد قاطع دائرة الإدخال ، وبعد ذلك يتم تثبيت قواطع الدائرة لحماية وتبديل الحلقات الفردية. بالنظر إلى المستقبل ، أود أن أشير إلى أن وجود اتصال أوتوماتيكي - RCD أمر إلزامي ، لأن RCD لا يوفر الحماية الحالية ، سواء الحرارية أو ماس كهربائى. بدلاً من هذه "المجموعة" - التلقائية - RCD ، يمكنك استخدام جهاز عالمي واحد. ومع ذلك ، أكثر على ذلك في وقت لاحق.

دارة التجمع الدستوري الديمقراطي مع مدخلات ثلاثية الطور. على عكس المخطط السابق ، يتم توفير الحماية لكل من مستهلكي الطور الواحد والثالث. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام مجموعة مدخلات الإطارات الصفرية والإطارات الأرضية (PEN). يتم توصيل جهاز قياس الكهرباء - عداد كهربائي - بين قاطع دائرة الإدخال و RCD. كما تتذكر من المراجعات على أنظمة القياس ، يجب أن تكون جميع أجهزة التبديل التي تم تثبيتها قبل جهاز القياس مختومة بمؤسسة لتوفير الطاقة. وبالتالي ، فإن تصميم قاطع الدائرة الافتتاحية يجب أن يسمح بذلك.

قبل ذلك ، تحدثنا فقط عن RCDs الكهروميكانيكية. ولكن إذا كنت تتذكر ، فقد ذكرت أنه في بعض الأحيان توجد أجهزة إلكترونية. من حيث المبدأ ، يتم إنشاء RCD الإلكترونية بنفس طريقة إنشاء RCD إلكتروني.

بدلاً من عنصر مغناطيسي حساس ، يتم استخدام جهاز مقارنة (على سبيل المثال ، المثال الأكثر شيوعًا هو المقارنة).في مثل هذه الدائرة ، تحتاج إلى مصدر طاقة مدمج خاص بك ، لأنك تحتاج إلى تشغيل الدائرة الإلكترونية بشيء ما.

التيار التفاضلي صغير جدًا ، لذلك ، يجب تضخيمه وتحويله إلى مستوى الجهد الذي يتم توفيره جهاز المقارنة - المقارنة. كل هذا ، بالطبع ، يقلل من الموثوقية الإجمالية للجهاز ، مقارنةً بالجهاز الكهروميكانيكي ، هنا الحالة فقط - كلما كان ذلك أسهل. ولكي أكون صادقا ، لم أحصل على شهادات توثيق إلكترونية إلكترونية معتمدة على الإطلاق. لذلك ، لا أستطيع أن أقول شيئًا جيدًا أو سيئًا عنها. لذلك ، دعونا نترك RCDs الإلكترونية جانباً ونركز على واحدة من النقاط الرئيسية في النظر في أجهزة إغلاق الحماية الكهروميكانيكية - معالمها:

تحتوي أجهزة RCD على المعلمات الرئيسية التالية:

نوع الشبكة - مرحلة واحدة (ثلاثة أسلاك) أو ثلاث مراحل (خمسة أسلاك)

تقدير الجهد -220/230 - 380/400 فولت

تصنيف الحمل الحالي - 16 ، 20 ، 25 ، 32 ، 40 ، 63 ، 80 ، 100 ألف

تصنيف كسر التفاضلية الحالية - 10 ، 30 ، 100 ، 300 مللي أمبير

نوع التيار التفاضلي - التيار المتردد (التيار المتناوب الجيوب الأنفية الذي يزداد فجأة أو ببطء) ، A (مثل التيار المتردد ، تيار التموج المصحح الإضافي) ، B (التيار المتردد والثابت) ، S (زمن الاستجابة المتأخر ، الانتقائي) ، G (مثل انتقائي ، فقط وقت التأخير أقصر).

أريد أن أشير إلى نقطة واحدة مهمة فيما يتعلق بمعلمات RCDs. يتم تضليل العديد منها من قبل الحمل المقدر المودع على هيكل الجهاز ، ويتم أخذها لنفس المعلمة كما في قاطع الدائرة. ومع ذلك ، فإن هذه المعلمة في RCDs لا تميز إلا "سعة تيار الإنتاجية" ، وربما هذا التعبير غير صحيح تمامًا ، لكنني قدمته من أجل إمكانية الوصول لمفهوم "تصنيف حمل RCD الحالي".

لا يمكن أن يكون حمل الحمل UZO محدودًا ومن الضروري حمايته من الحمل الزائد الحالي وتيارات الدائرة القصيرة بواسطة قواطع الدائرة ، والتي توفر الحماية ضد الحمل الزائد الحالي وتيارات الدائرة القصيرة. يجب تحديد تيار الحمل في RCD بحيث يكون خطوة واحدة (النطاق الحالي المقنن) أكثر من التيار المقنن لقاطع الدائرة للخط المحمي. أي إذا كان هناك حمل محمي بواسطة قاطع دارة لتيار يبلغ 16 أمبير ، فيجب اختيار RCD لتيار تحميل يبلغ 25 أمبير.

يثير هذا سؤالًا منطقيًا - لماذا لا تجمع بين قاطع الدائرة و RCD في حالة واحدة ، لا سيما عند استخدام RCD لحماية حلقة طاقة واحدة فقط؟ في الواقع ، في هذه الحالة ، ما زالوا يعملون "بالترادف". تم التطرق إلى هذه النقطة قليلاً في المقالة السابقة. حسنًا ، السؤال منطقي تمامًا وتوجد مثل هذه الأجهزة ، بالطبع. يطلق عليهم قواطع الدارة التفاضلية أو مجرد فرق.

في الشكل ترى فقط مثل هذا الجهاز. هذا هو قاطع الدائرة التفاضلية ثلاث مراحل. كما هو الحال في التجمع الدستوري الديمقراطي المكون من ثلاث مراحل ، فإنه يحتوي على أربعة المشابك - المرحلة والصفر ، وزر اختبار. إذا ركزت على هيكلها الداخلي ، فمن الصعب هنا قول شيء جديد. هذا هو قاطع الدائرة والتجمع في زجاجة واحدة.

تكلفة diffavomats عالية جدا. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة النماذج ثلاثية المراحل للمصنعين الأجانب المعروفين حوالي 100 يورو. متعة مكلفة نسبيا. ومع ذلك ، فإن مجموعة من AB + RCDs سيكون لها تكلفة مماثلة تقريبًا ، وبدلاً من أربع وحدات قياسية بحجم 17.5 مم على سكة DIN (مع إصدار من ثلاث مراحل) ، سيستغرق الأمر ثمانية. لذلك في بعض الحالات ، لا تزال diffavomats الأفضل ، خاصة إذا كان هناك مشكلة في المساحة الحرة في لوحة التوزيع.

كيفية التحقق من أداء RCD أو التفاضلية الآلي؟ ذكرنا بالفعل زر اختبار. ومع ذلك ، فإن هذا الفحص سطحي للغاية ولا يعكس دائمًا الجوهر الحقيقي للأشياء. لذلك ، للتحقق الموضوعي ، يتم استخدام دوائر الاختبار أو الأجهزة المتخصصة.

ميخائيل تيخونتشوك