Elektriahelate kasutamisel on vajalik nõue elektrivõrgu ja kasutaja keha kaitsmine. Kaitseseadmetena kasutatakse erinevat tüüpi seadmeid, näiteks RCD-sid (seade kaitsev väljalülitus), difavtomatid, lülitid, lisaks on oluline element olemasolu maandus. RCD ühendamine maandusega ühefaasilise võrguga kaitseb tarbijat peaaegu täielikult elektrilöögi eest ja suurendab elektrivõrgu kui terviku ohutust.
Sisu
- Maanduse eesmärk
-
Kaitseseadme tööpõhimõte
- Disaini omadused
- RCD omadused
- Elektriliini ühendus
- Ühendusskeem
Maanduse eesmärk
Maandusega elektriliin paigaldatakse kolmejuhtmelise kaabli abil. Kaabli iga juhe ühendab selle vooluringi elemente ja on: faas (L), null (PE) ja maandus (PN). Väärtust, mis tekib faasijuhtme ja nulli vahel, nimetatakse faasipingeks. See on olenevalt süsteemi tüübist 220 volti või 380 volti.
Maandus on ette nähtud elektriseadmete metallosade ühendamiseks spetsiaalselt valmistatud vooluringiga, mis on maasse maetud.
Need osad võivad saada pinget, kui seade ise või juhtmestiku isolatsioon on defektne. Kui PN-ühendus on olemas, tekib tegelikult lühis faasijuhtme ja maanduse vahel. Vool, valides vähima takistusega tee, voolab maasse. Seda voolu nimetatakse lekkevooluks. Metallosade puudutamisel on nende pinge väiksem ja seega väiksem kui kahjustava voolu väärtus.
Maandus on vajalik ka selliste seadmete nagu RCD-de tööks. Kui seadmete juhtivad kohad pole maandusega ühendatud, siis lekkevoolu ei teki ja RCD ei tööta. Maandusi on mitut tüüpi, kuid koduseks kasutamiseks on levinud ainult kaks:
- TN-C. Tüüp, milles null- ja maandusjuhe on omavahel kombineeritud, teisisõnu maandus. Selle süsteemi töötas välja 1913. aastal Saksa firma AEG. Oluliseks puuduseks on see, et nulli avamisel ilmub seadme korpustele pinge, mis ületab faasipinget 1,7 korda.
- TN-S. Prantsuse inseneride poolt välja töötatud tüüp võeti kasutusele 1930. aastal. Null- ja maandusjuhtmed on üksteisest sõltumatud ja on alajaamades omavahel jagatud. Selline lähenemine maanduskontakti korraldamisele võimaldas luua diferentsiaalvoolu (lekke) mõõteseadmeid, mis töötavad erinevate juhtmete voolutugevuse võrdlemise põhimõttel.
Nagu sageli juhtub, kasutatakse kõrghoonetes ainult kahejuhtmelist liini, mis koosneb faasist ja nullist. Seetõttu on optimaalse kaitse loomiseks parem see täiendavalt maandada. Maandusliini iseteostamiseks keevitatakse metallnurkadest kolmnurk. Selle soovitatav külgede pikkus on 1,2 meetrit. Kolmnurga tippude külge keevitatakse vertikaalsed postid pikkusega vähemalt 1,5 meetrit.
Nii saadakse konstruktsioon, mis koosneb vertikaalsest ja horisontaalsest maandusribast. Lisaks maetakse konstruktsioon ise maasse sammastega maapinnast kolmnurga põhjani vähemalt poole meetri sügavusele. Selle aluse külge kruvitakse poldi või keevitusega juhtiv siin, mis toimib kolmanda juhtmena, mis ühendab instrumendi korpused maapinnaga.
Kaitseseadme tööpõhimõte
Tänu TN-S süsteemi välimusele töötati välja seade, mida on laialdaselt kasutatud keha kaitsmiseks elektrivoolu kahjulike mõjude eest. Esimesi seadmeid esitles Saksa firma RWE.
Töötamise ajal kasutatakse RCD-d koos mõne teise olulise kaitseseadmega, näiteks automaatikaga lüliti, mis on mõeldud elektrijuhtmete kaitsmiseks tulekahju ja kontaktosade läbipõlemise eest süsteemid.
RCD-d läbiva voolu kõrge väärtuse korral seade ei tööta, vaid ise ebaõnnestub.
Seetõttu ei saa see kaitselülitit asendada ja on ette nähtud kasutamiseks koos sellega. RCD paigaldamist on erinevat tüüpi. Kõige levinum on kaitseseadme asukoht elektrikilbis din-rööpa peal. Selleks on seadme konstruktsioonis riiv. Ja on ka mudeleid, mis ühendatakse otse pistikupessa. Kaitseseade, olenemata paigaldusviisist, peab alati asuma kaitstud elektriseadme ees.
Din-rööpale paigaldamiseks mõeldud RCD-korpus on valmistatud dielektrilisest mitmekomponentsest plastikust ja erineb struktuurilt vähe teistest kaitseseadmetest. Peamised erinevused kaitselülitist seisnevad toitenupu paigutuses ja seadme testnupu olemasolus. Samas on olemas ka vormilt ja otstarbelt sarnane seade - diferentsiaalautomaat. Selline seade ühendab oma korpuse all nii RCD kui ka kaitselüliti. Neid saab visuaalselt eristada nende mõõtmete järgi: rikkevoolu seade on väiksem.
Disaini omadused
Tema töö põhineb esimesel Kirghofi seadusel, mis ütleb: sõlme sisenevate voolude summa võrdub sõlmest väljuvate voolude summaga. Seega peab kaitseseadet mööda faasijuhti läbiva voolu väärtus ühtima selle nulljuhtme kaudu voolava väärtusega.
Selle põhjal analüüsib seade sellega ühendatud juhtmete voolu väärtust ja väärtuste erinevuse korral lülitab toite välja. RCD struktuur sisaldab järgmisi põhielemente:
- kontaktterminalid;
- toitenupp;
- elektromehaaniline relee või elektrooniline ahel;
- trafo;
- katsekett.
Seadme põhielement on kahe mähisega toroidtrafo. Vooluahela kaudu edasi- ja tagasisuunas voolates loob vool igas mähises oma muutuva magnetvoo. Nende magnetvoogude suurus on võrdne, kuid erineva suunaga. Selle tulemusena on saadud magnetväli null.
Kui isolatsioonikihi rikkumine toimub elektriliinil või a potentsiaalide erinevus, siis nendes kohtades tekib väliste juhtivate elementidega suhtlemisel vool lekib. Selleks peavad juhtivad elemendid looma voolu läbimiseks oma suletud ahela. Selle tulemusena võtab osa voolust uus vooluring ja trafos on magnetväljade tasakaal häiritud. Sekundaarmähises tekib elektromotoorjõud (EMF), mis viib relee tööle, mis avab elektriliini.
RCD omadused
Kõigist omadustest pööratakse kõigepealt tähelepanu võimsusele ja töölekkevoolule. Sisendseadme jaoks valitakse lekkevool 300 mA ja arvutatakse üksikute seadmete jaoks - 10-30 mA. RCD võimsus valitakse 10-15 protsenti rohkem kui selle koormuse kogutarbimine.
- Tööpinge. Efektiivne pinge väärtus, mille juures on RCD jõudlus tagatud.
- Töökoormusvool. RCD läbinud vooluhulk ilma selle parameetreid muutmata.
- Töötav purunemisdiferentsiaalvool. Reisi põhjustava voolu suurus.
- Töötemperatuuri vahemik. Näitab väärtust, mille juures instrumendi jõudlus säilib.
- RCD väljalülitamise aeg. See on aeg, mis möödub enne, kui elektriliin hädaolukorras katkeb.
- Pooluste arv. Pool on kontakt, millega on ühendatud elektriliini üks juhe. Nende arv sõltub võrgu tüübist. Seade võib sisaldada ühte kuni nelja poolust.
- Kaitse tüüp. Sõltub diferentsiaalvoolu vormist.
- Omamoodi töö. On elektromehaaniline tüüp ja elektrooniline.
Elektriliini ühendus
Elektripaigaldiste (PUE) reeglid näitavad, et RCD ühendamine ilma maandusliinita on ebasoovitav. Kuid mitte kõikjal pole ette nähtud ja maandust on võimalik korraldada. Vastates küsimusele, kuidas ühendada RCD korteris ilma maanduseta, tuleb kaitseseadme paigaldamisel arvestada kahe võimaliku juhtumiga:
- Kaitseseade on paigaldatud, kuid korteris puudub maandus. Sel juhul, kui korpuses ilmneb rike ja sellele ilmub potentsiaalide erinevus, ei suuda RCD hädaolukorda tuvastada enne, kui tekib lekkevoolu ahel. See võib juhtuda, kui inimene puudutab rikkis seadet ja maapinna kontuuriga seotud eset. Näiteks veevarustustorud; või lihtsalt seisma põrandal ebapiisava isolatsiooniga maapinnast. Ainult sel juhul tekib voolu leke ja kaitseseade töötab, samas kui lühiajaliselt tunneb inimene elektrilööki, mis ei kahjusta tervist.
- Kaitseseade on paigaldatud, maandus olemas. See on kõige soodsam viis kaitse korraldamiseks, mis võimaldab teil probleemse piirkonna vooluringis kohe välja lülitada, ootamata, kuni see mõjutab. Otse maapinnaga ühendatud korpuse purunemise hetkel ilmub kohe lekkevool, mis fikseeritakse kaitseseadmega. Voolu suurus, mille juures seade rakendub, sõltub selle nimijääkvoolust. See RCD vool võib olla järgmise väärtusega: 6 mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
Seega on RCD ühendamine ühefaasilise võrguga ilma maanduseta nii võimalik kui ka sellega. Sel juhul kasutatakse seadme arvessevõtmiseks faasi-null-ahelat.
Ühendusskeem
RCD armatuurlauale paigutamise meetod on rangelt vertikaalne. Juhtkangi statsionaarne osa peab olema üleval, see tähendab, et seade lülitatakse sisse, lülitades kangi alt üles. Seade asetatakse kohtadesse, mis pakuvad neile vaba juurdepääsu, välistades mehaaniliste kahjustuste võimaluse.
Seadme ühendamiseks on kaks võimalust: selektiivne ja mitteselektiivne.
Esimesel juhul kasutatakse mitut kaitseseadet, millest igaüks on kaitstud koormusega ühendatud oma liiniga. Teisel juhul paigaldatakse kogu korteri peale üks rikkevoolukaitse.
Traat ühendatakse elektriliini katkestusega kruviklambri jaoks valmistatud plokkide klemmidega. Vastavalt aktsepteeritud standardile ühendatakse sissetulevad juhtmed ülemiste klemmidega ja koormusele minevad keritakse alt üles.
Seadme ühendamisel järgige järgmist skeemi:
- Seade on fiksaatori abil kindlalt din-rööpale kinnitatud.
- Sisendautomaatina kasutatakse diferentsiaalseadet. Isolatsioonist eemaldatud juhtmed sisestatakse seadme kruviklemmidele ja kinnitatakse kruviga. Faas ja null on ühendatud diferentsiaalmasina klemmidega ning maandus on ühendatud eraldi siiniga. Buss näeb välja nagu konduktorist valmistatud siin, millel on mitu klambrit juhtmete harutamiseks.
- Diferentsiaalseadme väljundist läheb faasijuhe igale elektrirühmale paigaldatud ühepooluselistele kaitselülititele. Maandusjuht on ühendatud ühise siiniga.
- Seejärel ühendatakse kaitselüliti väljundi juhtmed RCD-ga. Faasijuhe L-sisendisse ja nulljuhe N-sisendi klemmile.
- Pärast seda juhitakse otse RCD ja maaploki väljunditest liin iga ruumi kaitstud pistikupesadesse.
- Ruumis on kõik kolm juhtmest ühendatud kasutatud elektriliitmikega.
Töö lõpetamisel kontrollitakse seadme töövõimet.
Selleks vajutage sellel nuppu "test", mis simuleerib liini riket. Kui küsimus on selles, kuidas ühendada RCD ilma maanduseta, siis vooluahel ei muutu. Kui kasutate pistikupesasse paigaldamiseks mõeldud kohalikke RCD-sid, on see veelgi lihtsam: peate lihtsalt ühendama seadme pistikupessa ja ühendama sellega elektriseadme.