Instalacja RCD: schemat połączeń w sieci jednofazowej i trójfazowej

Podczas instalowania przewodów elektrycznych często instaluje się wyłącznik różnicowoprądowy (RCD), aby chronić ludzkie ciało przed porażeniem prądem. W niektórych przypadkach wymagana jest instalacja RCD zgodnie z zasadami instalacji elektrycznych (PUE). Aby takie urządzenie spełniało swoje funkcje ochronne, ważne jest, aby je prawidłowo wybrać i podłączyć.

Zasada działania i charakterystyka

Zadaniem wyłącznika różnicowoprądowego jest zapobieganie skutkom poddania się żywemu organizmowi wpływu prądu elektrycznego. Taka sytuacja może wystąpić z powodu uszkodzenia izolacji i wystąpienia prądów upływowych. W takim przypadku takie prądy mogą nawet spowodować pożar w okablowaniu elektrycznym.

RCD został wynaleziony w 1928 roku przez inżynierów pracujących dla niemieckiej firmy RWE. Wynalazek ten natychmiast zyskał popularność w Europie Zachodniej i Stanach Zjednoczonych. Pierwsze urządzenia działały wolno. Jego kolejność wynosiła 0,1 sekundy, a czułość 0,01 A.

instagram viewer

Korpus urządzenia wykonany jest z materiału dielektrycznego. Jego wygląd jest podobny do wyłącznika, różnica polega na umiejscowieniu przełącznika i obecności dodatkowego przycisku „Test». RCD może być umieszczony na szynie DIN lub bezpośrednio w wylocie, ale jednocześnie musi być zainstalowany w linii przed chronionym obszarem. Należy zauważyć, że obwód RCD jest przedstawiony na obudowie urządzenia, co pomaga w prawidłowym połączeniu grup styków.

Cechy pracy

Zasada działania urządzenia opiera się na bieżącej rejestracji. W trybie normalnym prąd płynący przez urządzenie w obu kierunkach jest sobie równy. Jeśli nagle na linii, do której podłączone jest urządzenie, wystąpi upływ prądu, to jego wartość między przewodem fazowym a neutralnym zaczyna się różnić. Urządzenie ochronne rejestruje tę różnicę i odłącza odcinek obwodu od prądu.

Wyciek może wystąpić z powodu awarii sprzętu elektrycznego lub naruszenia integralności izolacji przewodów elektrycznych. Najczęściej prąd upływowy występuje z powodu dotykania przez człowieka nieosłoniętych styków. Prąd zaczyna płynąć przez ciało do ziemi, narażając człowieka na niebezpieczeństwo.

Jako czujnik wykrywania nieszczelności stosowany jest transformator różnicowy. Jest to konwencjonalny torus z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Uzwojenie pierwotne przez grupę styków jest podłączone bezpośrednio do wejścia linii energetycznej i jest wykonane z grubego drutu. Drugi jest nawinięty cienkim rdzeniem, a jego wyjście jest połączone z płytą sterującą. Z wyjątkiem transformatora różnicowego RCD obejmuje:

• spolaryzowany przekaźnik lub obwód elektroniczny;
• urządzenie odłączające;
• pręt odcinający;
• zsyp łukowy;
• grupy kontaktów;
• testowy łańcuch spustowy.

Gdy prąd przepływa przez uzwojenia transformatora, w jego rdzeniu powstają strumienie magnetyczne. Są równej wielkości i skierowane do siebie. W rezultacie łączna wartość tych przepływów jest skompensowana i równa zeru. Jeśli w rdzeniu wystąpi przeciek, indukowane zostaną strumienie magnetyczne o różnej wielkości, co doprowadzi do pojawienia się pola elektromagnetycznego, a tym samym prądu elektrycznego w obwodzie sterującym.

Prąd ten wpływa na przekaźnik magnetoelektryczny, który odłącza grupę styków mocy od sieci, a wraz z nimi wyzwalany jest wyzwalacz. Zamiast przekaźnika można zastosować płytkę elektroniki. Aby przywrócić urządzenia do normalnego stanu, musisz nacisnąć spust.

RCD różnią się również konstrukcją. Dostępne są w wersji elektromechanicznej lub elektronicznej. W pierwszym przypadku w konstrukcji zastosowano przekaźnik magnetoelektryczny, aw drugim klucz elektroniczny z płytką wzmacniającą. Osobliwością używania tego czy innego typu jest to, że mechaniczny RCD nie wymaga dodatkowej mocy, a do zasilania płyty wzmacniacza potrzebny jest elektroniczny.

Przycisk „Test” w urządzeniu ma za zadanie symulować pojawienie się przecieku na bieżącej linii. Jego okresowe wciskanie, oprócz bezpośredniego sprawdzenia urządzenia, czyści również styki mechaniczne urządzenia.

Parametry urządzenia zabezpieczającego

Przed przystąpieniem bezpośrednio do podłączenia urządzenia konieczne jest jego prawidłowe wybranie. Ważnym parametrem urządzenia ochronnego jest znamionowy prąd upływu. Liczba fałszywych trafień i poprawna praca urządzenia jako całości zależy od jego prawidłowo dobranej wartości. Do podłączenia linii oświetleniowych i pojedynczych gniazd stosuje się urządzenia o nominalnej wartości prądu 10-30 mA, a jeśli jako wejście planowane jest RCD, wybierany jest zakres prądu 100-300 mA. Urządzenia o prądzie upływowym 30 mA są traktowane jako grupowe wyłączniki RCD.

Oprócz głównego parametru wyłącznika różnicowoprądowego cechuje:

1. Parametr czasowo-prądowy. Ta charakterystyka pokazuje stosunek aktualnego prądu do działającego. To ona określa stopień czułości maszyny.
2. Napięcie robocze. Dostępne zarówno dla sieci jednofazowych, jak i trójfazowych.
3. Moc. Ta wartość pokazuje, jakie maksymalne obciążenie można podłączyć do RCD bez zmiany jego właściwości. Określane przez prąd obciążenia. Ta wartość jest wybierana o 10-15 procent więcej niż całkowita moc odbiorców energii na linii z RCD lub jest przyjmowana nieco więcej niż wartość maszyny na tej samej linii.
4. Według rodzaju ochrony. Elektromechaniczny lub elektroniczny.
5. Liczba biegunów. Biegun to styk, do którego podłączony jest przewód linii energetycznej. W zależności od rodzaju sieci elektrycznej urządzenie może zawierać w swojej konstrukcji od jednego do czterech biegunów.
6. Aktualna klasa ograniczająca. Określa czas reakcji urządzenia w momencie zagrożenia.
7. Rodzaj ochrony. W przypadku obiektów gospodarstwa domowego stosuje się typ AC, który wykrywa prąd sinusoidalny lub typ A, który reaguje na prądy przemienne i pulsujące.

Metody połączenia RCD

Każda sieć elektryczna jest zorganizowana zgodnie z tą samą zasadą. W zależności od fazy zasilania do obiektu doprowadzona jest linia czteroprzewodowa lub dwuprzewodowa z firmy energetycznej. Firma ta instaluje na końcu swojej linii wyłącznik ograniczający zużycie energii oraz licznik energii.

Po liczniku całe okablowanie linii energetycznej w obiekcie i instalacja urządzeń ochronnych odbywa się na koszt konsumenta i zgodnie z jego żądaniem, jeśli nie jest to sprzeczne z PUE. Zwykle za licznikiem energii elektrycznej montowana jest osłona, zwana wprowadzającą. Wszystkie urządzenia ochronne są zamontowane w tej desce rozdzielczej, a linia jest kierowana do innych sekcji.

Bezpośrednie zainstalowanie urządzenia RCD w osłonie zwykle nie powoduje problemów. Wszystko sprowadza się do zatrzaśnięcia go na szynie din. W tym celu na korpusie urządzenia znajdują się zatrzaski montażowe. Odbiorca jest podłączony przez zaciski stykowe wykonane do zaciskania śrubowego. Żadne zasady i przepisy nie dyktują, do której strony należy podłączyć przewód wejściowy, ale ogólnie przyjmuje się, że jest on podłączony do górnych zacisków. Uwzględniono tylko to, że nie można łączyć przewodów neutralnych lub fazowych różnych obwodów.

Linia energetyczna z RCD musi również zawierać wyłącznik. Tylko on będzie w stanie chronić okablowanie przed przegrzaniem i pożarem, gdy wystąpi zwarcie. Aby prawidłowo połączyć RCD z maszyną, należy przestrzegać następujące zalecenia:

• urządzenie zabezpieczające jest umieszczone w taki sposób, aby zawsze był do niego swobodny dostęp;
• nie ma zasadniczej różnicy w lokalizacji RCD przed lub za maszyną, ale zwykle podłącza się za nim urządzenie różnicowe;
• instalacja RCD przed licznikiem zużycia energii jest zabroniona, ponieważ zakłóca to działanie licznika;
• po zakończeniu instalacji sprawność schematu połączeń sprawdza się, naciskając przycisk testowy „Test”.

Zgodnie z metodą organizacji linii energetycznych schematy połączeń są również podzielone na nieselektywne i selektywne. Podczas korzystania z pierwszego obwodu, podczas pracy urządzenia, wszystkie przewody elektryczne zostaną odłączone, a przy drugim tylko uszkodzony obwód. Najprostszym przykładem obwodu selektywnego byłoby zastosowanie wprowadzającego RCD i osobno dla każdej grupy własnego urządzenia. Jeśli w grupie wystąpi sytuacja awaryjna, to tylko ona zostanie wyłączona, a wszystkie inne linie będą nadal działać.

Połączenie jednofazowe

Połączenie RCD w linii jednofazowej odbywa się natychmiast po maszynie wprowadzającej. Następnie maszyny grupy są już przełączone, do linii wychodzących, do których podłączeni są odbiorcy energii elektrycznej.

Taki schemat podłączenia RCD w sieci jednofazowej wygląda następująco: przewód fazowy opuszczający licznik energii elektrycznej jest nawijany od góry i jest podłączony do zacisku maszyny wejściowej. Jego dolny zacisk, za pomocą krótkiego przewodu, jest podłączony do górnego złącza RCD, najczęściej oznaczanego jako L1.

Przewód neutralny podłączamy bezpośrednio z licznika energii elektrycznej do złącza oznaczonego na urządzeniu symbolem N (wspólny). Z wejściowego RCD przewód zerowy jest wyprowadzany do bloku łączącego, a od niego jest już rozciągnięty do poszczególnych maszyn stojących w grupach. Przewód fazowy na maszynach jest podłączony przez zwarcie ich górnych złączy. A grupy konsumentów są już podłączone do swoich dolnych terminali.

Następnie przewody są kierowane do bloków złączy, które już tworzą grupy. Do tych bloków podłączone są linie oświetleniowe i gniazdowe.

Przełączanie RCD w sieci trójfazowej

Takie połączenie dotyczy domków letniskowych i sektora prywatnego. Do zasilania pomp, urządzeń, ogrzewania elektrycznego wymagane jest okablowanie trójfazowe. Zasada montażu samego urządzenia ochronnego nie różni się znacząco od połączenia jednofazowego, ale zamiast dwubiegunowego RCD instalowany jest czterobiegunowy.

W przypadku tego typu połączenia używane są cztery przewody, odpowiadające trzem fazom i wspólne. Czwarty to przewód uziemiający. W takim przypadku każdy przewód fazowy jest podłączony do własnego zacisku na urządzeniu oznaczonym symbolami L1, L2, L3, a zero do zacisku N. Z wyjścia RCD każdy przewód fazowy jest podłączony do wyłącznika, a przewód zerowy do bloku zerowego. Przewód uziemiający jest również podłączony do dokładnie tego samego bloku wolnostojącego. Ponadto możliwe są dwa schematy połączeń: z wykorzystaniem dodatkowych RCD i bez nich.

Podczas instalowania obwodu z dodatkowymi urządzeniami ochronnymi automaty są przełączane dla każdej grupy zgodnie z następującą zasadą:

• przewód uziemiający z bloku jest układany bezpośrednio do gniazd z uziemieniem;
• wejście L1 wejściowego RCD jest połączone z wejściem maszyny elektrycznej;
• wyjście z maszyny jest przełączane z wejściem fazowym dodatkowego RCD;
• z wyjścia fazowego dodatkowego RCD przewód jest podłączony do gniazdka lub przełącznika;
• przewód zerowy z szyny zerowej jest podłączony do wejścia N dodatkowego RCD;
• z zerowego wyjścia dodatkowego RCD przewód jest ciągnięty do gniazd lub przełączników.

Poszczególne opony znajdują się na desce rozdzielczej. Przewody są w nich zaciśnięte za pomocą połączenia gwintowego. Przyjmuje się, że przewód neutralny odpowiada przewodowi w izolacji niebieskiej, przewodowi uziemiającemu - zielonemu, a przewodowi fazowemu - brązowemu, czerwonemu i czarnemu.

Jest też takie urządzenie jako automat różnicowy. To urządzenie w swojej obudowie łączy wyłącznik i RCD. Automat różnicowy z wyglądu przypomina RCD, ale jednocześnie jego korpus jest nieco większy. Reaguje zarówno na prądy zwarciowe, przeciążeniowe, jak i upływowe. Schemat jego podłączenia nie odbiega od zasad podłączenia indywidualnych urządzeń zabezpieczających.