חיבור RCD לרשת חד פאזית עם הארקה: דיאגרמה, המלצות, עקרון הפעולה

הגנה על רשת החשמל וגוף המשתמש היא דרישה הכרחית בעת שימוש במעגלים חשמליים. סוגים שונים של מכשירים משמשים כהתקני הגנה, כגון RCDs (התקן כיבוי מגן), difavtomats, מתגים, בנוסף, מרכיב חשוב הוא הנוכחות קרקוע. חיבור ה-RCD לרשת חד פאזית עם הארקה יגן כמעט לחלוטין על הצרכן מפני התחשמלות ויגדיל את הבטיחות של רשת החשמל כולה.

מטרת הארקה

קו חשמלי באמצעות הארקה מונח באמצעות כבל תלת-חוטי. כל חוט של הכבל מחבר את מרכיבי המעגל שלו והוא: פאזה (L), ניטרלי (PE) ואדמה (PN). הערך המתרחש בין חוט הפאזה לאפס נקרא מתח הפאזה. זה 220 וולט או 380 וולט, תלוי בסוג המערכת.

הארקה נועדה לחבר את חלקי המתכת של מכשירי חשמל עם מעגל שנעשה במיוחד, קבור באדמה.

חלקים אלה יכולים להיות מופעלים אם הציוד עצמו או הבידוד של החיווט פגומים. אם קיים חיבור PN, למעשה יהיה קצר חשמלי בין מוליך הפאזה להארקה. הזרם, בוחר את הנתיב עם הכי פחות התנגדות, יתנקז לאדמה. זרם זה נקרא זרם הדליפה. כאשר נוגעים בחלקי מתכת, המתח עליהם יהיה נמוך יותר, ובהתאם, פחות מערכו של הזרם המזיק.

הארקה נחוצה גם להפעלת מכשירים כגון RCDs. אם המקומות המוליכים של המכשירים אינם מחוברים לאדמה, זרם הדליפה לא יתרחש וה-RCD לא יפעל. ישנם מספר סוגים של הארקה, אך לשימוש ביתי נפוצים רק שניים:

1. TN-C. הסוג שבו משולבים המוליכים הנייטרליים והאדמה זה עם זה, במילים אחרות, הארקה. מערכת זו פותחה בשנת 1913 על ידי חברת AEG הגרמנית. חסרון משמעותי הוא שכאשר האפס נפתח, מופיע מתח על מארזי המכשיר העולה על מתח הפאזה פי 1.7.
2. TN-S. הסוג, שפותח על ידי מהנדסים צרפתים, הוצג ב-1930. חוטי נייטרלי ואדמה אינם תלויים זה בזה ומחולקים ביניהם בתחנות משנה. גישה זו לארגון מגע ההארקה אפשרה ליצור מכשירי מדידת זרם (דליפה) דיפרנציאליים הפועלים על העיקרון של השוואת גודל הזרם בחוטים שונים.

כפי שקורה לעתים קרובות, בבניינים רבי קומות משתמשים רק בקו דו-חוטי המורכב מפאזה ואפס. לכן, על מנת ליצור הגנה אופטימלית, עדיף לקרקע אותו בנוסף. להגשמה עצמית של קו הארקה, משולש מרותך מפינות מתכת. אורך הדפנות המומלץ שלו הוא 1.2 מטר. עמודים אנכיים באורך של לפחות 1.5 מטר מרותכים לקודקודי המשולש.

כך מתקבל מבנה המורכב מרצועת הארקה אנכית ואופקית. יתרה מכך, המבנה עצמו קבור באדמה עם עמודים עד לעומק של לפחות חצי מטר מהמשטח לבסיס המשולש. אוטובוס מוליך מוברג לבסיס זה באמצעות בורג או מרותך, המשמש כחוט שלישי המחבר את מארזי המכשיר לאדמה.

עקרון הפעולה של התקן ההגנה

הודות להופעתה של מערכת ה-TN-S, פותח מכשיר אשר נעשה בו שימוש נרחב להגנה על הגוף מפני ההשפעות המזיקות של זרם חשמלי. המכשירים הראשונים הוצגו על ידי חברת RWE הגרמנית.

במהלך הפעולה, ה-RCD משמש בשילוב עם התקן הגנה חשוב נוסף, כגון אוטומטי מתג, אשר נועד להגן על חיווט חשמלי מפני שריפה ושריפת חלקי מגע מערכות.

עם ערך גבוה של הזרם העובר דרך ה-RCD, המכשיר לא יעבוד, אבל ייכשל בעצמו.

לכן, הוא אינו יכול להחליף מפסק ומיועד לשימוש איתו בשילוב. ישנם סוגים שונים של התקנת RCD. הנפוץ ביותר הוא מיקום התקן ההגנה על מסילת דין במרכזייה. לשם כך, למכשיר יש תפס בעיצובו. ויש גם דגמים שמתחברים ישירות לשקע. התקן ההגנה, ללא קשר לשיטת ההתקנה, חייב להיות ממוקם תמיד מול המכשיר החשמלי המוגן.

מארז ה-RCD, המיועד להתקנה על מסילת דין, עשוי מפלסטיק רב-רכיבי דיאלקטרי ושונה מבחינה מבנית מעט מהתקני הגנה אחרים. ההבדלים העיקריים מהמפסק הם במיקום כפתור ההפעלה ובנוכחות של כפתור בדיקת מכשיר. במקביל, יש גם מכשיר דומה בצורתו ובמטרתו - אוטומט דיפרנציאלי. מכשיר כזה משלב מתחת לבית שלו גם RCD וגם מפסק. ניתן להבחין ביניהם חזותית על ידי הממדים שלהם: מכשיר הזרם השיורי קטן יותר.

מאפייני עיצוב

עבודתו מבוססת על חוק קירגהוף הראשון, הקובע: סכום הזרמים הנכנסים לצומת שווה לסכום הזרמים היוצאים מהצומת. לפיכך, ערך הזרם הזורם דרך התקן ההגנה לאורך מוליך הפאזה חייב להיות בקנה אחד עם ערכו הזורם דרך המוליך הנייטרלי.

על סמך זה מנתח המכשיר את ערך הזרם בחוטים המחוברים אליו, ובמקרה של הבדל בערכים הוא מכבה את אספקת החשמל. המבנה של RCD כולל את האלמנטים העיקריים הבאים:

• מסופי קשר;
• מקש הפעלה;
• ממסר אלקטרומכני או מעגל אלקטרוני;
• שַׁנַאי;
• שרשרת בדיקה.

המרכיב העיקרי של המכשיר הוא שנאי טורואיד עם שתי פיתולים. זורם דרך המעגל בכיוון קדימה ואחורה, הזרם יוצר שטף מגנטי משתנה משלו בכל פיתול. גודלם של השטפים המגנטיים הללו שווה בגודלם, אך שונה בכיוון. כתוצאה מכך, השדה המגנטי המתקבל הוא אפס.

אם מתרחשת הפרה של שכבת הבידוד על קו החשמל או א הבדל פוטנציאלי, אז במקומות אלה, כאשר מקיימים אינטראקציה עם אלמנטים מוליכים חיצוניים, נוצר זרם דליפות. לשם כך, אלמנטים מוליכים חייבים ליצור מעגל סגור משלהם למעבר זרם. כתוצאה מכך, חלק מהזרם נלקח על ידי המעגל החדש ואיזון השדות המגנטיים בשנאי מופרע. כוח אלקטרו-מוטיבי (EMF) נוצר בפיתול המשני, אשר מוביל לפעולת הממסר, הפותח את הקו החשמלי.

מאפייני RCD

מכל המאפיינים, קודם כל, תשומת לב מוקדשת להספק ולזרם הדליפה התפעולי. עבור התקן הקלט, זרם דליפה של 300 mA נבחר, ומחושב עבור מכשירים בודדים - 10-30 mA. הספק של RCD נבחר 10-15 אחוז יותר מהצריכה הכוללת שלו על ידי העומס.

1. מתח עבודה. ערך המתח האפקטיבי שבו מובטחים ביצועי RCD.
2. זרם עומס עבודה. כמות הזרם שעבר ה-RCD מבלי לשנות את הפרמטרים שלו.
3. זרם שבירה דיפרנציאלי הפעלה. גודל הזרם הגורם לנסיעה.
4. טווח טמפרטורות הפעלה. מציין את הערך שבו נשמרים ביצועי המכשיר.
5. זמן טיול RCD. זה הזמן שיעבור עד שקו החשמל יישבר במקרה חירום.
6. מספר מוטות. עמוד הוא מגע שאליו מחובר חוט אחד של קו מתח. מספרם תלוי בסוג הרשת. המכשיר יכול להכיל בין עמוד אחד לארבעה.
7. סוג הגנה. תלוי בצורת הזרם ההפרש.
8. סוג של עבודה. יש סוג אלקטרומכני וסוג אלקטרוני.

חיבור קו מתח

הכללים למתקנים חשמליים (PUE) מצביעים על כך שחיבור RCD ללא קו הארקה אינו רצוי. אבל לא בכל מקום מסופק ואפשר לארגן הארקה. בתשובה לשאלה כיצד לחבר RCD בדירה ללא הארקה, יש צורך לשקול שני מקרים אפשריים בעת התקנת התקן הגנה:

1. התקן ההגנה מותקן, אך אין הארקה בדירה. במקרה זה, אם מתרחשת התמוטטות במארז ומופיע הפרש פוטנציאליים בו, ה-RCD לא יוכל לזהות מצב חירום עד שייווצר מעגל עבור זרם דליפה. זה יכול לקרות כאשר אדם נוגע במכשיר לא תקין ובחפץ הקשור לקווי הקרקע. לדוגמה, צינורות אספקת מים; או פשוט יעמוד על הרצפה עם בידוד לא מספיק מהקרקע. רק במקרה זה תהיה דליפה של זרם, ומכשיר ההגנה יפעל, בעוד לזמן קצר האדם יחוש בהלם חשמלי, עם זאת, לא גורם נזק לבריאות.
2. התקן ההגנה מותקן, הארקה קיימת. זוהי הדרך הטובה ביותר לארגון הגנה, המאפשרת לך לכבות מיד את האזור הבעייתי במעגל, מבלי לחכות שהוא יושפע. ברגע ההתמוטטות למקרה, המחובר ישירות לאדמה, מופיע מיד זרם דליפה, המתוקן על ידי התקן ההגנה. כמות הזרם שבה המכשיר יפעל תלויה בזרם השיורי המדורג שלו. זרם RCD זה יכול להיות בערך הבא: 6 mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.

לפיכך, חיבור RCD לרשת חד פאזית ללא הארקה הוא ככל האפשר כמו איתו. במקרה זה, מעגל הפאזה-אפס ישמש כדי לקחת בחשבון את המכשיר.

דיאגרמת חיבור

שיטת הצבת ה-RCD בלוח המחוונים היא אנכית לחלוטין. החלק הנייח של ידית הבקרה חייב להיות למעלה, כלומר, המכשיר מופעל על ידי החלפת הידית מלמטה למעלה. המכשיר ממוקם במקומות המספקים גישה חופשית אליהם, למעט אפשרות של נזק מכני.

ישנן שתי דרכים לחבר מכשיר: סלקטיבי ולא סלקטיבי.

במקרה הראשון, נעשה שימוש במספר התקני הגנה, שכל אחד מהם מחובר לקו משלו עם העומס המוגן. במקרה השני, מותקן התקן זרם שייר אחד לכל הדירה.

החוט מחובר להפסקה בקו החשמלי לטרמינלים של הבלוקים שנעשו עבור מהדק בורג. על פי התקן המקובל, החוטים הנכנסים מחוברים לטרמינלים העליונים, ואלה שעוברים לעומס מתפתלים מלמטה.

בעת חיבור ההתקן, פעל לפי הסכמה הבאה:

1. המכשיר מותקן בצורה מאובטחת על מסילת דין באמצעות נעילת תפס.
2. התקן דיפרנציאלי משמש כאוטומט קלט. החוטים, מופשטים מהבידוד, מוכנסים למסופי הברגים של המכשיר ומהודקים בבורג. הפאזה והאפס מחוברים למסופים של המכונה הדיפרנציאלית, והאדמה מחוברת לאוטובוס נפרד. האוטובוס נראה כמו מסילה עשויה מוליך עם מספר מהדקים להסתעפות החוטים.
3. מהפלט של התקן הדיפרנציאלי, חוט הפאזה עובר למפסקים חד-קוטביים המותקנים בכל קבוצת חשמל. מוליך האדמה מחובר לאוטובוס המשותף.
4. ואז החוטים מהפלט של מפסק החשמל מחוברים ל-RCD. חוט הפאזה לכניסת L, והחוט הנייטרלי למסוף הכניסה N.
5. לאחר מכן, קו מונח ישירות מהיציאות של ה-RCD ובלוק העפר לשקעים המוגנים בכל חדר.
6. בחדר, כל שלושת החוטים מחוברים לאביזרים החשמליים בהם נעשה שימוש.

עם סיום העבודה נבדקת תפעול המכשיר.

לשם כך יש ללחוץ על כפתור ה"בדיקה" שעליו, המדמה תקלה בקו. אם השאלה היא איך לחבר RCD ללא הארקה, אז המעגל לא ישתנה. בעת שימוש ב- RCDs מקומיים המיועדים להתקנה בשקע, זה אפילו יותר קל: אתה רק צריך לחבר את המכשיר לשקע ולחבר את המכשיר החשמלי אליו.