Ako si vybrať správny RCD: výpočet prevádzkového prúdu a výkonu stroja

Napriek všetkým výhodám, ktoré má elektrická energia, má aj nevýhody. Hlavným je nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Na ochranu ľudí pred pôsobením elektriny bolo vytvorených mnoho zariadení a jedno z nich sa nazýva RCD - Residual current device. Ale na organizáciu účinnej ochrany pomocou týchto zariadení je potrebné mať dobrú predstavu o tom, ako si vybrať RCD a ako ho pripojiť.

Účel a zariadenie RCD

Zariadenie je automatické zariadenie, ktoré pri výskyte rozdielového prúdu odpojí napätie. (diferenciálny prúd, zvodový prúd). Je to on, kto vzniká pri konkrétnej poruche elektrického zariadenia, vo väčšine prípadov je výsledkom nehôd. Najhoršie je, že porucha spôsobujúca únik sa nijako neprejavuje. Práčka perie, počítač vypočíta úlohu, bojler usilovne ohrieva vodu. Ale akonáhle sa človek dotkne krytu takéhoto zariadenia alebo sa osprchuje, stane sa nenapraviteľné.

Úloha diferenciálneho spínača zahŕňa detekciu úniku a núdzové vypnutie chybného zariadenia, keď sa objaví. ako to robí?

Ako funguje ochrana

Je známe, že elektrické zariadenia prijímajú energiu prostredníctvom drôtov. Súčasne domáce spotrebiče používajú dva vodiče - fázu a nulu. Ak je zariadenie priemyselné alebo len výkonné, môže použiť tri fázy, ale to nemení podstatu problému. Takže, zhruba povedané, prúd beží vo fáze (s), poháňa elektrické zariadenie a prechádza nulou *. V tomto prípade sú vstupné a výstupné hodnoty prúdov vždy rovnaké - koľko energie vstúpilo do zariadenia cez fázový vodič, rovnaké množstvo vyšlo cez nulový.

* Keďže sieťové napätie je striedavé, smer prúdu sa mení 100-krát za sekundu, čo však nie je podstatné pre pochopenie základného princípu.

Predpokladajme, že nastala abnormálna situácia - v práčke uniklo olejové tesnenie a do nej sa naliala riadiaca doska do elektrického mlynčeka na mäso vnikla voda, izolácia drôtu je rozstrapkaná v dôsledku vibrácií alebo došlo k tepelnému rozpadu elektrický motor. Z tohto dôvodu sa na kovových častiach jednotky objavilo napätie. Ak je prístroj uzemnený, toto napätie zo šasi alebo krytu bude odtekať do uzemňovacej slučky, čo spôsobí rozdielový kop. V neuzemnenom zariadení nedôjde k úniku, ale dôjde k tomu, ak na ňom bude stáť osoba vodivý povrch (betónová podlaha, kov alebo drevo, ale mokrá podlaha atď.), sa dotýka krytu.

Výskyt diferenciálneho prúdu cez zemnú slučku alebo ľudské telo

V tejto situácii sa prúd vstupujúci cez fázový vodič už nebude rovnať výstupnému prúdu pri nule. K nej sa pripočíta hodnota netesnosti tečúcej do zeme: Iphase = Izero + Ileakage.

Úlohou RCD je presne určiť túto nerovnováhu. Počas prevádzky zariadenie neustále porovnáva hodnotu prúdov prechádzajúcich fázou a nulou. Pokiaľ sú si rovní, je všetko v poriadku. Akonáhle fázový prúd prekročí nulu, zariadenie v prípade núdze preruší napätie.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, únikové prúdy nie sú nezvyčajné. Takmer každá žena v domácnosti čelila situácii, keď elektrický spotrebič začal "škrípať".

Charakteristiky zariadenia na zvyškový prúd

Vaše zdravie a možno aj život bude závisieť od toho, ako správne si vyberiete ochranné zariadenie. Preto je potrebné k tejto otázke pristupovať s plnou zodpovednosťou. Aké sú vlastnosti RCD, ktoré majú ešte jeden názov - diferenciálne spínače (nezamieňať s automatmi)?

• Diferenciálny prúd. Hlavný parameter zariadenia. V podstate ide o citlivosť ochranného systému. Napríklad diferenciálny spínač zobrazený nižšie sa vypne s únikom 30 mA (pozícia 3 na fotografii).
• Pracovný prúd alebo výkon. Prúdové zaťaženie v ampéroch, ktoré zariadenie vydrží dlho bez poškodenia alebo prehriatia (pozícia 1).
• Pracovné napätie. Maximálne napätie siete, do ktorej bude RCD zabudovaný (pozícia 2).
• Druh napätia. Typ sieťového napätia, do ktorého bude ochranné zariadenie zabudované. Môže byť variabilný, konštantný alebo variabilný + konštantný (pozícia 5).

Ako si vybrať RCD

Je zrejmé, že každý z vyššie uvedených parametrov je rovnako dôležitý pri výbere RCD. Zariadenie s nízkym prevádzkovým napätím a výkonom jednoducho vyhorí a nesprávna voľba hodnoty a druhu diferenciálneho prúdu napätie robí zariadenie úplne zbytočným - buď sa falošne spustí, alebo nebude fungovať vôbec.

Diferenciálny výber

Toto je hlavné a najdôležitejšie kritérium výberu. Pozrime sa, ako vypočítať RCD pre konkrétny objekt. Podľa PES sa prípustná hodnota úniku v elektrických inštaláciách berie rýchlosťou 0,4 mA na 1 A zaťažovacieho prúdu. Okrem toho musíte poznať dĺžku elektrického obvodu a pridať ďalších 0,01 mA k výsledku získanému pre každý meter napájacieho vodiča. Súhlaste, takýto výpočet RCD pre, povedzme, domové vedenie je dosť komplikovaný a časovo náročný. Všetko však môžete urobiť oveľa jednoduchšie a úroveň ochrany tým neutrpí.

Ak sa plánuje inštalácia zariadenia nie na účely požiarnej bezpečnosti, ale na ochranu ľudí (zvyčajne toto a tam je hlavná úloha v domácich sieťach), potom musí s istotou reagovať na únik nepresahujúci 50-80 mA. Práve táto hodnota sa považuje za maximálnu prípustnú pre ľudské telo. Na druhej strane, ak je domáca sieť veľmi dlhá a rozvetvená, a to aj vo vlhkých priestoroch (to isté kúpeľňa), potom množstvo prirodzeného úniku distribuovaného pozdĺž celej línie môže byť vyššie ako rovnakých 50 mA.

Ako byť tu? Inštalovať výkonnejšie zariadenie, ako odporúčajú niektorí "odborníci"? V žiadnom prípade! Ak sa totiž, nedajbože, dostanete pod napätie, výkonná automatika vás nezachráni – buď bude fungovať po prechode smrtiaceho prúdu cez telo, alebo sa nevypne vôbec. V každom prípade to bude samotnému človeku jedno.

Cesta von zo situácie nie je výber hrubšieho RCD, ale inštalácia niekoľkých citlivých zariadení, z ktorých každé bude monitorovať samostatnú časť obvodu. Napríklad jedno zariadenie pre kúpeľňu a kuchyňu, ďalšie pre zásuvky a tretie pre osvetlenie.

Výkon a napätie

Podľa týchto kritérií je výber RCD oveľa jednoduchší. Poznáte hodnotu napätia v sieťach: pri jednofázovom vedení je to 220 V, pri trojfázovom vedení - 380 alebo 660 V. Typ napätia v oboch prípadoch je variabilný. Ak je vaša sieť jednofázová, potom je možné vybrať zariadenie aj ako jednofázové. Ak existujú tri fázy, potom je potrebný trojfázový diferenciálny spínač.

Jednofázové a trojfázové diferenciálne spínače

Teraz o tom, ako si vybrať RCD a automatický stroj na napájanie. Prečo automatický stroj? Faktom je, že diferenciálny spínač nepracuje z preťaženia alebo skratu, ale reaguje iba na rozdielový prúd. Ak dôjde k skratu v dome, difavtomat bezpečne vyhorí z preťaženia spolu s elektroinštaláciou. Preto je potrebná inštalácia RCD spárovaného so strojom.

Pokiaľ ide o prevádzkový prúd diferenciálneho spínača, nesmie byť menší ako prúd, pre ktorý je určený vstupný istič. Ak už máte istič, stačí sa pozrieť, na aký prúd je dimenzovaný. Ak nie, potom to budete musieť dať. Pre bežný byt bez obzvlášť výkonných spotrebičov zvyčajne postačuje automatický stroj s kapacitou do 32 A, ktorý vydrží zaťaženie 7 kW. Tu je potrebné poznamenať, že napätie a menovitý prúd uvedené na tele spínača a stroja môžu byť vyššie, ako je potrebné, ale nikdy nie nižšie.

Ako pripojiť RCD

Aby diferenciálny spínač fungoval dlho a spoľahlivo, musí byť správne nainštalovaný v schéme domu. Tu sú niektoré predpoklady, ktoré musia byť splnené pri inštalácii RCD:

1. Správne fázovanie. Aby diferenciálny spínač ovládal rozdiel medzi fázovým a nulovým prúdom, musí byť schopný ich rozlíšiť. Preto musia byť fázové a nulové vodiče pripojené k presne definovaným svorkám, ktoré sú príslušne označené na puzdre zariadenia. Ak si zameníte nulu a fázu, zariadenie bude buď neustále fungovať, alebo vôbec nezapne ochranu, čo je ešte horšie. Vo viacfázových zariadeniach môže byť sled fáz ignorovaný, ale na jeho mieste musí byť striktne nula.
2. Povinná ochrana proti skratu. Ako je uvedené vyššie, RCD nemá vlastnú ochranu proti skratu, preto musí byť inštalovaný v sérii so strojom. Kde bude stroj stáť - pred alebo za RCD - nezáleží. Je povolené inštalovať jeden stroj na niekoľko RCD a naopak - výstup diferenciálneho spínača môže byť zaťažený na niekoľkých strojoch obsluhujúcich rôzne linky.
3. Ochrana pred vonkajšími vplyvmi. Takmer všetky RCD nie sú chránené pred vlhkosťou, takže je potrebné ich umiestniť do suchých miestností alebo do špeciálnych uzavretých skríň. V opačnom prípade môže zariadenie zlyhať v najnevhodnejšom momente so všetkými z toho vyplývajúcimi následkami.

Možnosť pripojenia RCD k domácej sieti

Kontrola, či je pripojenie správne

Po nainštalovaní ochranného zariadenia je nevyhnutné skontrolovať správnosť jeho činnosti, aby ste sa o problémoch v zapojení nedozvedeli až potom - po podpätí. Kontrola sa vykonáva dvoma spôsobmi - testovacím tlačidlom a umelým vytvorením zvodového prúdu. Prvý z nich je mimoriadne jednoduchý - stlačte tlačidlo umiestnené na tele RCD a príslušne podpísané. Obvod zabudovaný do zariadenia vytvorí simuláciu unikajúceho prúdu a ochrana sa vypne, čím sa linka vypne.

Ak tomuto tlačidlu neveríte (nikdy neviete, čo a čo tam napodobňuje), potom môžete zariadenie skontrolovať umelým vytvorením zvodového prúdu. Medzi fázový kontakt zásuvky a jej uzemňovaciu svorku pripojte elektrický spotrebič - stolovú lampu, spájkovačku atď.

Schéma kontroly správnej činnosti diferenciálneho spínača

RCD okamžite zaznamená únik a okamžite odpojí obvod. Všetko je v poriadku. Ak vaše zásuvky nie sú pripojené k uzemňovacej slučke, čo je veľmi, veľmi zlé, môžete ako uzemňovací kontakt použiť polmetrový hrot zapichnutý do zeme. Toto, samozrejme, nie je plnohodnotné uzemnenie, ale prúd cez neho je viac ako dostatočný na to, aby RCD napravil únik.

Difautomat ako variant dvojitej ochrany

Existuje ďalšie zariadenie schopné pracovať so zvodovým prúdom. Nazýva sa diferenciálny automat. Jeho rozdiel od bežného RCD je v tom, že zariadenie navyše obsahuje istič, ktorý reaguje na skrat. Inštalácia difavtomatu má zmysel, ak robíte inštaláciu od začiatku alebo vaša elektroinštalácia vôbec nemá automatický stroj. Kúpou difavtomatu získate dve zariadenia v jednom puzdre naraz - RCD a automatický stroj. Je to lacnejšie a jednoduchšie na inštaláciu.

Difautomat vyzerá ako prúdový chránič, ale má zabudovanú automatiku

Výber diferenciálneho automatu sa vykonáva podľa kritérií:

1. Diferenciálny prúd.
2. Menovitý prúd.
3. Pracovné napätie.
4. Druh prúdu.
5. Vypínací prúd.

Pravdepodobne ste oboznámení s takmer celým zoznamom - použili ste ho na výber RCD. Ten je vhodný aj na výber difavtomatu. Dodatočným kritériom je iba vypínací prúd - prúd, pri ktorom sa spustí automatické zariadenie zabudované v zariadení. Zvyčajne sa rovná trojnásobku prevádzkového prúdu, takže ak správne zvolíte prevádzkový prúd, optimálny bude aj vypínací prúd.