Jak wybrać odpowiedni RCD: obliczenie prądu roboczego i mocy maszyny

Pomimo wszystkich zalet, jakie ma energia elektryczna, ma ona również wady. Głównym z nich jest niebezpieczeństwo porażenia prądem. Aby chronić ludzi przed działaniem elektryczności, stworzono wiele urządzeń, a jedno z nich nazywa się RCD - Residual Current Device. Aby jednak zorganizować skuteczną ochronę za pomocą tych urządzeń, konieczne jest dobre rozeznanie, jak wybrać RCD i jak go podłączyć.

Cel i urządzenie RCD

Urządzenie jest urządzeniem automatycznym, które odłącza napięcie w przypadku wystąpienia prądu różnicowego. (prąd różnicowy, prąd upływu). To on pojawia się w przypadku szczególnej awarii sprzętu elektrycznego, w większości przypadków jest wynikiem wypadków. Co gorsza, usterka powodująca wyciek nie objawia się w żaden sposób. Pralka robi pranie, komputer oblicza zadanie, bojler pilnie podgrzewa wodę. Ale jak tylko ktoś dotknie obudowy takiego urządzenia lub weźmie prysznic, stanie się nieodwracalne.

Zadaniem wyłącznika różnicowego jest wykrywanie nieszczelności i awaryjne wyłączanie wadliwego sprzętu, gdy się pojawi. Jak on to robi?

Jak działa ochrona

Wiadomo, że urządzenia elektryczne odbierają energię przez przewody. Jednocześnie urządzenia gospodarstwa domowego wykorzystują dwa przewody - fazowy i zerowy. Jeśli sprzęt jest przemysłowy lub po prostu potężny, może używać trzech faz, ale nie zmienia to istoty problemu. Tak więc, z grubsza mówiąc, prąd płynie w fazie (s), aktywuje sprzęt elektryczny i ucieka przez zero *. W tym przypadku wartości prądów przychodzących i wychodzących są zawsze równe - ile energii weszła do urządzenia przez przewód fazowy, ta sama ilość wyszła przez zero.

* Ponieważ napięcie sieciowe jest zmienne, kierunek prądu zmienia się 100 razy na sekundę, ale nie jest to konieczne do zrozumienia podstawowej zasady.

Załóżmy, że wystąpiła nienormalna sytuacja - wyciekła uszczelka olejowa w pralce, a tablica kontrolna została wlana do środka do elektrycznej maszynki do mięsa dostała się woda, izolacja przewodu jest postrzępiona z powodu wibracji lub nastąpiła awaria termiczna silnik elektryczny. Z tego powodu na metalowych częściach urządzenia pojawiło się napięcie. Jeśli przyrząd jest uziemiony, to napięcie z obudowy lub obudowy spłynie do pętli uziemienia, powodując impuls różnicowy. Nie będzie wycieku w nieuziemionym sprzęcie, ale wystąpi, jeśli osoba stanie na powierzchnia przewodząca (podłoga betonowa, metalowa lub drewniana, ale podłoga mokra itp.), dotyka okładki.

Wystąpienie prądu różnicowego przez pętlę masy lub ciało ludzkie

W tej sytuacji prąd wchodzący przez przewód fazowy nie będzie już równy prądowi wychodzącemu przy zerze. Do tego zostanie dodana wartość przecieku spływającego do gruntu: Iphase = Izero + Ileakage.

Zadaniem RCD jest właśnie określenie tej nierównowagi. Podczas pracy urządzenie stale porównuje wartość prądów przechodzących przez fazę i zero. Dopóki są równe, wszystko jest w porządku. Gdy tylko prąd fazowy przekroczy zero, urządzenie awaryjnie odetnie napięcie.

Wbrew powszechnemu przekonaniu prądy upływowe nie są rzadkością. Niemal każda gospodyni domowa stanęła w obliczu sytuacji, gdy urządzenie elektryczne zaczęło „szczypać”.

Charakterystyka urządzenia różnicowoprądowego

Twoje zdrowie, a być może i życie, będzie zależeć od tego, jak prawidłowo wybierzesz urządzenie ochronne. Dlatego do tej kwestii należy podchodzić z pełną odpowiedzialnością. Jakie są cechy RCD, które też mają jeszcze jedną nazwę - wyłączniki różnicowe (nie mylić z automatami)?

• Prąd różnicowy. Główny parametr urządzenia. W istocie jest to czułość systemu ochrony. Na przykład przełącznik różnicowy przedstawiony poniżej zadziała przy upływie 30 mA (pozycja 3 na zdjęciu).
• Prąd roboczy lub moc. Obciążenie prądowe w amperach, które urządzenie może wytrzymać przez długi czas bez uszkodzenia lub przegrzania (pozycja 1).
• Napięcie robocze. Maksymalne napięcie sieci, w której zostanie zbudowany RCD (pozycja 2).
• Rodzaj napięcia. Rodzaj napięcia sieciowego, w którym zostanie zbudowane urządzenie zabezpieczające. Może być zmienna, stała lub zmienna + stała (pozycja 5).

Jak wybrać RCD

Oczywiście każdy z powyższych parametrów jest równie ważny przy wyborze RCD. Urządzenie o niskim napięciu pracy i mocy po prostu się przepali, a zły dobór wartości i rodzaju prądu różnicowego napięcia sprawiają, że urządzenie jest całkowicie bezużyteczne - albo uruchomi się fałszywie, albo nie będzie działać w ogóle.

Wybór różnicowy

To główne i najważniejsze kryterium wyboru. Zobaczmy, jak obliczyć RCD dla konkretnego obiektu. Według PES dopuszczalną wartość upływu w instalacjach elektrycznych przyjmuje się na poziomie 0,4 mA na 1 A prądu obciążenia. Dodatkowo należy znać długość obwodu elektrycznego i do wyniku uzyskanego na każdy metr przewodu zasilającego dodać kolejne 0,01 mA. Zgadzam się, takie obliczenie RCD dla, powiedzmy, okablowania domu jest dość skomplikowane i czasochłonne. Ale możesz wszystko znacznie uprościć, a poziom ochrony nie ucierpi.

Jeśli urządzenie ma być instalowane nie do celów przeciwpożarowych, ale do ochrony ludzi (zazwyczaj to i jest główne zadanie w sieciach domowych), wtedy musi pewnie reagować na wyciek nie większy niż 50-80 mA. To właśnie ta wartość jest uważana za maksymalną dopuszczalną dla ludzkiego ciała. Z drugiej strony, jeśli sieć domów jest bardzo długa i rozgałęziona, a nawet z wilgotnymi pomieszczeniami (tak samo łazienka), wówczas ilość naturalnego wycieku rozprowadzanego wzdłuż całej linii może być wyższa niż te same 50 mama.

Jak tu być? Zainstalować mocniejsze urządzenie, zalecane przez niektórych „ekspertów”? W żadnym wypadku! W końcu, jeśli ty, nie daj Boże, znajdziesz się pod napięciem, potężna automatyzacja nie będzie w stanie cię uratować - albo zadziała po przejściu śmiertelnego prądu przez ciało, albo wcale się nie wyłączy. W każdym razie sama osoba nie będzie się tym przejmować.

Wyjściem z sytuacji nie jest wybór grubszego RCD, ale instalacja kilku wrażliwych urządzeń, z których każde będzie monitorować oddzielną sekcję obwodu. Na przykład jedno urządzenie do łazienki i kuchni, drugie do gniazdek, a trzecie do oświetlenia.

Moc i napięcie

Dzięki tym kryteriom wybór RCD jest znacznie łatwiejszy. Znasz wartość napięcia w sieciach: z linią jednofazową jest to 220 V, linia trójfazowa - 380 lub 660 V. Rodzaj napięcia w obu przypadkach jest zmienny. Jeśli Twoja sieć jest jednofazowa, urządzenie można również wybrać jako jednofazowe. Jeśli są trzy fazy, potrzebny jest trójfazowy przełącznik różnicowy.

Przełączniki różnicowe jednofazowe i trójfazowe

Teraz o tym, jak wybrać RCD i automatyczną maszynę do zasilania. Dlaczego automat? Faktem jest, że wyłącznik różnicowy nie działa z powodu przeciążenia lub zwarcia, a jedynie reaguje na prąd różnicowy. Jeśli w domu wystąpi zwarcie, difavtomat bezpiecznie wypali się z przeciążenia wraz z okablowaniem. Dlatego wymagana jest instalacja RCD sparowanego z maszyną.

Jeśli chodzi o prąd roboczy przełącznika różnicowego, nie może on być mniejszy niż prąd, dla którego zaprojektowano wyłącznik wejściowy. Jeśli masz już wyłącznik, po prostu spójrz, na jaki prąd jest on oceniany. Jeśli nie, to będziesz musiał to umieścić. W przypadku zwykłego mieszkania bez szczególnie silnych odbiorców zwykle wystarcza automat o mocy do 32 A, wytrzymujący obciążenie 7 kW. Należy tutaj zauważyć, że napięcie i prąd znamionowy wskazane na korpusie przełącznika i na maszynie mogą być większe niż to konieczne, ale nigdy mniej.

Jak podłączyć RCD

Aby wyłącznik różnicowy działał długo i niezawodnie, musi być poprawnie zainstalowany w schemacie domu. Oto kilka warunków wstępnych, które muszą być spełnione podczas instalowania RCD:

1. Prawidłowe fazowanie. Aby przełącznik różnicowy mógł kontrolować różnicę między prądem fazowym i zerowym, musi być w stanie je rozróżnić. Dlatego przewody fazowe i neutralne należy podłączyć do ściśle określonych zacisków, odpowiednio oznaczonych na obudowie urządzenia. Jeśli pomylisz zero i fazę, urządzenie będzie albo stale działać, albo w ogóle nie włączy ochrony, co jest jeszcze gorsze. W urządzeniach wielofazowych kolejność faz można zignorować, ale zero musi być ściśle na swoim miejscu.
2. Obowiązkowa ochrona przed zwarciem. Jak wspomniano powyżej, RCD nie ma własnego zabezpieczenia przeciwzwarciowego, dlatego musi być zainstalowany szeregowo z maszyną. Nie ma znaczenia, gdzie maszyna będzie stać - przed lub po RCD. Dozwolone jest zainstalowanie jednej maszyny na kilku RCD i odwrotnie - wyjście przełącznika różnicowego można załadować na kilka maszyn obsługujących różne linie.
3. Ochrona przed wpływami zewnętrznymi. Prawie wszystkie RCD nie są chronione przed wilgocią, dlatego należy je umieszczać w suchych pomieszczeniach lub w specjalnych zamkniętych szafkach. W przeciwnym razie urządzenie może ulec awarii w najbardziej nieodpowiednim momencie ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.

Możliwość podłączenia RCD do sieci domowej

Sprawdzanie poprawności połączenia

Po zainstalowaniu urządzenia zabezpieczającego konieczne jest sprawdzenie poprawności jego działania, aby po fakcie nie dowiedzieć się o problemach w połączeniu - po podaniu napięcia. Kontrolę przeprowadza się dwiema metodami - przyciskiem testowym i sztucznym wytworzeniem prądu upływowego. Pierwszy z nich jest niezwykle prosty – wciskamy przycisk znajdujący się na korpusie RCD i odpowiednio się podpisujemy. Obwód wbudowany w urządzenie stworzy symulację prądu upływu, a zabezpieczenie zadziała, odłączając zasilanie linii.

Jeśli nie ufasz temu przyciskowi (nigdy nie wiesz, co i co tam imituje), możesz sprawdzić urządzenie, sztucznie tworząc prąd upływowy. Podłącz urządzenie elektryczne - lampę stołową, lutownicę itp. Między stykiem fazowym gniazdka a jego zaciskiem uziemiającym.

Schemat sprawdzania poprawności działania wyłącznika różnicowego

RCD natychmiast zauważy wyciek i natychmiast odłączy obwód. Wszystko w porządku. Jeśli twoje gniazda nie są podłączone do pętli uziemienia, co jest bardzo, bardzo złe, możesz użyć półmetrowego bolca wbitego w ziemię jako styku uziemienia. To oczywiście nie jest pełnoprawne uziemienie, ale przepływający przez nie prąd jest więcej niż wystarczający, aby RCD naprawił wyciek.

Difautomat jako wariant podwójnej ochrony

Istnieje inne urządzenie zdolne do działania z prądem upływowym. Nazywa się to automatem różnicowym. Jego różnica w stosunku do konwencjonalnego RCD polega na tym, że urządzenie zawiera dodatkowo wyłącznik, który reaguje na zwarcie. Instalacja difavtomatu ma sens, jeśli wykonujesz instalację od podstaw lub w okablowaniu w ogóle nie ma automatu. Kupując difavtomat, otrzymujesz jednocześnie dwa urządzenia w jednym przypadku - RCD i automatyczną maszynę. Jest zarówno tańszy, jak i łatwiejszy w montażu.

Difautomat wygląda jak wyłącznik różnicowoprądowy, ale ma wbudowany automat

Wybór automatu różnicowego dokonywany jest według kryteriów:

1. Prąd różnicowy.
2. Prąd znamionowy.
3. Napięcie robocze.
4. Rodzaj prądu.
5. Prąd odcięcia.

Prawdopodobnie znasz prawie całą listę - użyłeś jej do wyboru RCD. Nadaje się również do wyboru difavtomatu. Dodatkowym kryterium jest tylko prąd odcięcia - prąd, przy którym wyzwalany jest automat wbudowany w urządzenie. Zwykle jest on równy trzykrotności prądu roboczego, więc jeśli prawidłowo dobierzesz prąd roboczy, prąd odcięcia również będzie optymalny.