Przeznaczenie RCD: schemat połączeń w domowej sieci elektrycznej, instalacja

Nowoczesne metody ochrony osoby przed porażeniem prądem w domowej sieci elektrycznej obejmują instalację wyłącznika różnicowoprądowego. Prawidłowość jego działania i niezawodność ochrony zależy od prawidłowo dobranego urządzenia i jakości instalacji.

Jaka jest potrzeba RCD?

Aby zrozumieć zasadę działania RCD i cechy jego instalacji, należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych punktów.

Przede wszystkim musisz zrozumieć, że korzystanie z dużej liczby urządzeń elektrycznych w życiu codziennym prowadzi do zwiększonego ryzyka, że ​​osoba znajdzie się pod wpływem elektryczności. Dlatego tworzenie nowoczesnych węzłów ochronnych chroniących przed tym niebezpiecznym czynnikiem jest koniecznością w nowoczesnych pomieszczeniach mieszkalnych. Samo ochronne urządzenie wyłączające jest elementem systemu ochrony i funkcjonalnie ma kilka celów:

• W przypadku zwarcia w okablowaniu RCD chroni pomieszczenie przed ogniem.
• Gdy ciało ludzkie jest narażone na działanie prądu elektrycznego, wyłącznik różnicowoprądowy odcina zasilanie w całej sieci lub w określonym urządzeniu elektrycznym w celu jego ochrony (lokalne lub ogólne wyłączenie zależy od położenia wyłącznika różnicowoprądowego w systemie zasilania).
• A także RCD odłącza obwód zasilania, gdy występuje wzrost prądu w tym obwodzie o określoną wartość, co jest również funkcją ochronną.

Strukturalnie, UZO jest urządzeniem, które ma funkcję wyłączania ochronnego, automatycznie przypomina automatycznie wyłącznik, ale ma inny cel i funkcję włączenia testu. RCD jest montowany za pomocą standardowego złącza na szynę din.

Konstrukcja RCD może być bipolarna - standardowa dwufazowa sieć elektryczna AC 220 V.

Takie urządzenie nadaje się do instalacji w standardowych budynkach (z okablowaniem elektrycznym wykonanym za pomocą kabla dwużyłowego). Jeśli mieszkanie lub dom jest wyposażony w okablowanie z trzema fazami (nowoczesne nowe budynki, budynki przemysłowe i półprzemysłowe), wówczas stosuje się RCD z czterema biegunami.

Schemat jego podłączenia i podstawowe cechy urządzenia są wykreślone na samym urządzeniu.

• Numer seryjny urządzenia, producent.
• Maksymalny prąd, przy którym RCD działa przez długi czas i wykonuje swoje funkcje. Ta wartość nazywana jest prądem znamionowym urządzenia, jest mierzona w amperach. Zwykle odpowiada znormalizowanym wartościom prądu urządzeń elektrycznych. Oznaczony na tablicy rozdzielczej jako In.Wartość tę ustawia się ze względu na przekrój drutu i konstrukcję zacisków kontaktowych RCD.

• Znormalizowane wartości prądu (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 A).

• Prąd odcięcia RCD. Prawidłowa nazwa to znamionowy prąd różnicowy wyłączający. Jest mierzony w miliamperach. Na obudowie urządzenia jest zaznaczone - I∆n. Wskazana wartość wskaźnika prądu upływu uruchamia mechanizm ochronny RCD. Operacja nastąpi, jeśli wszystkie inne parametry nie osiągną wartości awaryjnych, a instalacja zostanie poprawnie zakończona. Parametr prądu upływu jest określany przez wartości standardowe.

• Znormalizowany prąd upływowy (6, 10, 30, 100, 300, 500 mA)

• Wartość nominalnego prądu różnicowego, który nie prowadzi do awaryjnego wyłączenia RCD, działającego w normalnych warunkach. Prawidłowo nazywany nominalny, nie wyzwalający prąd różnicowy. Oznaczone na obudowie - In0 i odpowiada połowie wartości prądu odcięcia RCD. Wskaźnik ten obejmuje zakres wartości prądu upływu, podczas którego pojawi się awaryjne działanie urządzenia. Na przykład, w przypadku urządzenia RCD o prądzie odcięcia 30 mA, wartość prądu różnicowego nie wyzwalającego będzie wynosić 15 mA, a RCD przypadkowo się wyłączy podczas tworzenia prądu upływowego w sieci o wartości odpowiadającej zakresowi od 15 do 30 mA.
• Wartość napięcia działającego RCD wynosi 220 lub 380 V.
• Obudowa wskazuje również najwyższą wartość prądu zwarciowego, w czasie którego powstawanie RCD będzie nadal działać w dobrym stanie. Ten parametr nazywa się nominalnym warunkowym prądem zwarciowym, oznaczonym jako Inc. Ta bieżąca wartość ma standardowe wartości.

• Obliczona znormalizowana wartość prądów zwarciowych wynosi 3000, 4500, 6000, 10 tysięcy A.

• Wskaźnik znamionowego czasu wyłączenia urządzenia. Ten wskaźnik jest oznaczony jako Tn. Czas, który opisuje, jest okresem od momentu wytworzenia różnicowego prądu wyzwalającego w obwodzie do czasu, w którym nastąpiło całkowite wygaszenie łuku elektrycznego na stykach mocy urządzenia RCD.

Ponadto panel RCD wyświetla zakres temperatur urządzenia, numerację i przeznaczenie zacisków, oznaczenie przełącznika (wł. / Wył.).

Przykład notacji:

Zasada działania urządzenia

W przypadku prądu upływowego w okablowaniu pomieszczenia na wyjściowych i wejściowych zaciskach RCD pojawia się różnica wskaźników prądu. W tym momencie bezpiecznik ochronny urządzenia porównuje wartość prądu upływu z dopuszczalnym nominalnym i powoduje zadziałanie urządzenia, jeśli zostanie przekroczona dopuszczalna wartość. Istnieje tak zwane wyłączenie awaryjne.

Czas odłączania RCD wynosi od 0,05 do 0,2 s. W żadnym wypadku nie powinno to przekraczać 0,3 s. Dłuższy czas przestoju prowadzi do poważnych konsekwencji wpływu prądu elektrycznego na ludzkie ciało.

Graficzny przykład działania wyłącznika różnicowoprądowego podczas tworzenia prądu upływowego w sieci. Prąd na wyjściu RCD ma większą wartość niż prąd na wejściu. Bilans zostaje zakłócony, w wyniku czego kontakt się otwiera.

Należy pamiętać, że RCD reaguje tylko na występowanie prądów upływowych w odcinku obwodu znajdującym się za RCD. Jeśli wyciek nastąpi na miejscu przed RCD, nie spełni swojej funkcji.

Przykład działania urządzenia w przypadku wycieku z obwodu dochodzącego do RCD. W takim przypadku saldo prądu na wejściu i wyjściu urządzenia nie jest naruszone, urządzenie nie działa:

Główny element konstrukcyjny RCD jest wykonany w postaci przekładnika prądowego 1. Przekładnik prądowy wykonany jest na toroidalnym rdzeniu ferromagnetycznym. Przekładnik prądowy ma trzy uzwojenia. Dwa z tych uzwojeń mają inny kierunek.Jedno jest zasilane z przewodu fazowego L3, a drugie z neutralnego N. Trzecie uzwojenie 2 jest uzwojeniem kontrolnym. Prąd I1 przechodzi przez uzwojenie fazowe, a prąd I2 przechodzi przez prąd zerowy (odpowiednio do i od sprzętu elektrycznego). Cewka cewki sterującej w normalnym trybie pracy nie ma napięcia indukowanego.

W normalnym trybie pracy prąd płynący w dwóch uzwojeniach pierwotnych jest skierowany przeciwnie, ale o tej samej wielkości. W tym czasie na rdzeniu transformatora pojawiają się dwa strumienie magnetyczne, które mają przeciwny kierunek i dlatego są kompensowane. Całkowity (pełny) strumień magnetyczny w dowolnym momencie jest równy zero (Ф1 + Ф2 = 0).

Kiedy osoba dotknie przewodu pod napięciem, prąd o wartości innej niż prąd przepływający przez przewód neutralny przepłynie przez przewód fazowy. Bilans prądu i bilans pól magnetycznych w przekładniku prądowym RCD są zakłócone. Prąd przepływający przez drut fazowy jest większy, ponieważ prąd upływowy I jest dodawany do prądu znamionowego I. W przypadku transformatora taki prąd różnicowy różni się od prądu znamionowego. W przypadku zakłócenia równowagi strumieni magnetycznych w transformatorze całkowity strumień magnetyczny przyjmuje wartość różną od zera (F1 + Ф2 ≠ 0). Zgodnie z prawami fizyki taki strumień magnetyczny wytwarza prąd elektryczny w przewodzie uzwojenia sterującego 2 transformatora prądowego UZO 1. Prąd, po osiągnięciu wartości niezbędnej do działania przekaźnika wyzwalającego 2, odłącza mechanizm kontaktowy UZO. W rezultacie urządzenie elektryczne znajdujące się po wyłączniku RCD jest pozbawione napięcia. A także cały obwód elektryczny dostarczający energię do konsumenta pozostaje bez napięcia. Osoba, która dotknie dowolnej części takiego obwodu, jest uratowana przed działaniem prądu elektrycznego z powodu działania wyłączników RCD.

Jak podnieść

Pierwszym parametrem, za pomocą którego wybierany jest RCD, jest rodzaj okablowania w pomieszczeniu, w którym zostanie zainstalowane urządzenie. Do pomieszczeń o dwufazowym napięciu okablowania 220 V odpowiedni jest RCD z dwoma biegunami. W przypadku okablowania trójfazowego (nowoczesne mieszkania, budynki półprzemysłowe i przemysłowe) należy zainstalować urządzenie czterobiegunowe.

Aby zainstalować prawidłowy obwód urządzeń ochronnych, potrzebujesz kilku urządzeń ochronnych o różnych rozmiarach. Różnica będzie polegać na miejscu ich instalacji i rodzaju chronionego obwodu.

Wybór wyłączników różnicowoprądowych musi być przeprowadzony z uwzględnieniem pewnych parametrów elektrycznych w domowej sieci elektrycznej, a mianowicie:

• Prąd odcięcia RCD musi być większy niż największy prąd pobierany w pokoju (mieszkaniu) o 25%. Wielkość maksymalnego prądu można znaleźć w strukturach użyteczności publicznej obsługujących lokale (biuro mieszkaniowe, usługi energetyczne).
• Prąd znamionowy wyłącznika różnicowoprądowego należy wybrać z marginesem w stosunku do prądu znamionowego wyłącznika automatycznego maszyny, który chroni odcinek obwodu. Na przykład, jeśli wyłącznik jest zaprojektowany dla prądu 10 A, wówczas RCD należy wybrać przy prądzie 16A. Należy pamiętać, że RCD chroni wyłącznie przed wyciekiem, a nie przed przeciążeniem i zwarciem. Wychodząc z tego, obowiązkowym wymogiem jest instalacja wyłącznika w sekcji obwodu wraz z wyłącznikiem różnicowoprądowym.
• Prąd różnicowy RCD. Wartość prądu upływu, w momencie wystąpienia którego urządzenie wykona awaryjne wyłączenie zasilania. W obiektach mieszkalnych, w celu ochrony kilku odbiorców (grupa gniazd, grupa urządzeń), wybierany jest wyłącznik różnicowoprądowy z nastawą prądu różnicowego 30 mA. Wybór urządzenia o niższym ustawieniu jest obarczony częstymi fałszywymi wyłączeniami wyłączników RCD (wycieki prądu są zawsze obecne w sieci dowolnego pomieszczenia, nawet przy minimalnym obciążeniu). W przypadku grup lub pojedynczych odbiorców, którzy przebywają w warunkach wysokiej wilgotności (prysznic, zmywarka do naczyń, pralka), należy zainstalować wyłącznik różnicowoprądowy o wartości prądu różnicowego 10 mA. Warunki pracy w wilgotnym otoczeniu są uważane za szczególnie niebezpieczne z punktu widzenia bezpieczeństwa elektrycznego. Nie trzeba instalować jednego RCD na wielu grupach konsumentów. W małych pomieszczeniach dopuszczalne jest zainstalowanie jednego wyłącznika różnicowoprądowego z ustawionym prądem 30 mA na ekranie wejściowym sieci.Ale przy takiej instalacji podczas awaryjnego działania RCD wyłączy prąd w całym mieszkaniu. Prawidłowe będzie zainstalowanie wyłącznika różnicowoprądowego dla każdej grupy odbiorców i urządzenia wejściowego o najwyższym ustawionym prądzie. (Szczegóły dotyczące rozmieszczenia urządzeń ochronnych omówiono poniżej).
• A także RCD jest wybierany zgodnie z rodzajem prądu różnicowego. Dla sieci prądu przemiennego produkowane są urządzenia z oznaczeniem (AC).

Schemat połączeń RCD

Zasada instalowania wyłącznika różnicowoprądowego w dwuprzewodowej sieci zasilającej

W pomieszczeniach starego układu stosuje się okablowanie dwuprzewodowe (faza / zero). Przewód uziemiający z tym schematem jest nieobecny. Brak przewodu uziemiającego nie może wpływać na efektywne działanie wyłącznika różnicowoprądowego. Dwubiegunowy RCD zamontowany w pomieszczeniu z tego rodzaju okablowaniem będzie działał poprawnie.

Różnica między instalacją wyłącznika różnicowoprądowego z uziemieniem i bez niego polega jedynie na zasadzie odłączenia urządzenia. W obwodzie z uziemieniem urządzenie będzie działać, gdy w sieci pojawi się prąd upływowy, aw obwodzie bez uziemienia, gdy osoba dotknie ciała urządzenia narażonego na upływ prądu.

Przykład instalacji RCD w mieszkaniu z jednofazową dwuprzewodową siecią energetyczną (schemat):

Określony schemat jest odpowiedni również dla jednej grupy konsumentów. Na przykład do elektrycznego sprzętu kuchennego i oświetlenia. W takim przypadku po wyłączniku otwierającym instalowany jest wyłącznik różnicowoprądowy, który chroni odcinek obwodu i umieszczone za nim urządzenia elektryczne.

W przypadku dwuprzewodowej sieci elektrycznej mieszkania wielopokojowego zaleca się zainstalowanie wejściowego wyłącznika różnicowoprądowego za wyłącznikiem wejściowym, a wejściowego wyłącznika różnicowoprądowego w celu rozgałęzienia okablowania do wszystkich niezbędnych grup odbiorców, biorąc pod uwagę ich pojemność i miejsce instalacji. W takim przypadku dla każdej grupy odbiorców ustawiany jest wyłącznik różnicowoprądowy o niższym ustawieniu prądu różnicowego niż wejściowy wyłącznik różnicowoprądowy. Każda grupa RCD jest wyposażona w wyłącznik bezawaryjny, jest to konieczne w celu ochrony przed prądem zwarciowym i przeciążeniem sieci elektrycznej i samego RCD.

Przykład schematu elektrycznego dla budynku mieszkalnego wielopokojowego, który jest chroniony przez wyłączniki różnicowoprądowe, pokazano na rysunku:

Kolejną zaletą instalacji wstępnego wyłącznika różnicowoprądowego jest jego cel przeciwpożarowy. Takie urządzenie monitoruje obecność maksymalnych możliwych wartości prądu upływu we wszystkich sekcjach obwodu elektrycznego.

Koszt instalacji takiego wielopoziomowego systemu ochrony jest wyższy niż koszt systemu z jednym wyłącznikiem różnicowoprądowym. Niewątpliwą zaletą systemu wielopoziomowego jest autonomia każdej chronionej sekcji obwodu.

W celu obiektywnego zrozumienia procesu prawidłowego podłączenia RCD w dwuprzewodowym obwodzie elektrycznym pokazano wideo.

Ten film został znaleziony w zasobie internetowym YouTube, służy wyłącznie do celów edukacyjnych i nie jest reklamą.

Wideo: schemat instalacji RCD

Schemat połączeń RCD w trójprzewodowym (trójfazowym) obwodzie elektrycznym

Taki schemat jest najczęstszy. Wykorzystuje czterobiegunowy RCD, a sama zasada jest zachowana, jak w obwodzie dwufazowym z dwubiegunowym RCD.

Cztery przewody wejściowe, z których trzy fazowe (A, B, C) i neutralne (neutralne) są podłączone do zacisków wejściowych RCD, zgodnie z oznaczeniami zacisków (L1, L2, L3, N) zastosowanymi do urządzenia.

Podobny schemat prawidłowego podłączenia przewodów do urządzenia znajduje się w paszporcie RCD lub jest stosowany bezpośrednio na korpusie produktu.

Lokalizacja zacisku zerowego może się różnić na wyłącznikach RCD różnych producentów. Ważne jest, aby obserwować prawidłowe połączenie na wejściu i wyjściu urządzenia, od tego zależy prawidłowe działanie RCD. Poza tym kolejność łączenia faz nie wpływa na działanie RCD.

Należy pamiętać, że znamionowe prądy robocze trójfazowych wyłączników RCD są stosunkowo duże. Takie urządzenia mają większą ochronę przeciwpożarową, a oddzielne wyłączniki RCD o niższej wartości znamionowej dla każdej sekcji obwodu służą do ochrony osoby przed porażeniem prądem elektrycznym.

W celu obiektywnego zrozumienia schematu połączeń RCD w obwodzie trójfazowym podano schemat - przykład.

Ze schematu widać, że rozgałęziony obwód elektryczny po wprowadzeniu czterobiegunowego wyłącznika różnicowoprądowego jest podobny do obwodu dwuprzewodowego do podłączania wyłącznika różnicowoprądowego. Podobnie jak w poprzednim przykładzie, każda sekcja obwodu jest chroniona przez urządzenie RCD przed prądami upływowymi oraz przez wyłącznik przed prądami zwarciowymi i przeciążeniem w sieci. W takim przypadku stosuje się wyłączniki jednobiegunowe. Przez nie jest podłączony tylko przewód fazowy. Przewód neutralny zbliża się do zacisku RCD, omijając wyłącznik automatyczny. Podłączenie przewodów zerowych do wspólnego węzła nie jest konieczne po wyjściu z RCD, prowadzi to do fałszywych trafień urządzeń.

Wejściowy wyłącznik różnicowo-prądowy w tym przypadku ma prąd roboczy wynoszący 32 A, a wyłączniki RCD w poszczególnych sekcjach mają wartości znamionowe 10–12 A i ustawienia prądu różnicowego na 10–30 mA.

Błędy podczas instalacji i podłączenia RCD

Typowe błędy podczas podłączania urządzeń ochronnych RCD:

• Jak wskazano powyżej, połączenie przewodów zerowych do wspólnego węzła po wyjściu z RCD. Powoduje to awarię urządzenia. Aby sprawdzić poprawność montażu obwodu, konieczne jest podłączenie urządzenia elektrycznego do gniazdka (którego obwód chroni RCD) i monitorowanie działania RCD. Jeśli się nie wybije, instalacja zostanie zakończona poprawnie.
• Błąd polega na podłączeniu przewodu zerowego i uziemienia. W takim przypadku RCD nie będzie w stanie reagować na różnicę prądów w przewodzie neutralnym. Taka konstrukcja obwodu jest obarczona częstymi przerwami w dostawie prądu i niebezpieczeństwem zasilenia go niedziałającą pętlą uziemienia.
• Błędem jest również podłączenie do przewodu neutralnego RCD przewodów uziemiających gniazd. Takie działania są obarczone niebezpieczeństwem narażenia na stres. A także ten obwód może powodować zwarcie.

Dla większej przejrzystości przedstawiono wideo na temat typowych błędów podczas samodzielnej instalacji RCD.

Ten film został znaleziony w zasobach internetowych YouTube, służy wyłącznie do celów edukacyjnych i nie jest reklamą.

Wideo: awarie podczas podłączania urządzenia ochronnego

Niewątpliwie bezpieczeństwo ludzi jest priorytetem w działaniu każdego sprzętu, zwłaszcza elektrycznego. Wdrożenie bezpiecznego obwodu zasilającego jest często przytłaczającym zadaniem dla osoby niewykwalifikowanej. Jeśli zostanie podjęta decyzja o zainstalowaniu elementów ochronnych sieci energetycznej, ale nadal istnieją wątpliwości, najlepiej skontaktować się z profesjonalistami. Rzeczywiście, prawidłowe i bezpieczne działanie każdego sprzętu elektrycznego zależy bezpośrednio od jakości instalacji.