Na uľahčenie pochopenia rozdielového prúdu by sa mal zvážiť jeden fyzikálny proces. Keď sa dotknete izolovaného vedenia s prúdom, prečo neexistuje žiadna odpoveď?Odpoveď je zrejmá: izolácia zabraňuje prúdeniu prúdu cez ľudské telo. Ale čo keď odkryjete jadro, postavíte sa na izolačný substrát a dotknete sa drôtu? Účinok je rovnaký – nedochádza k úrazu elektrickým prúdom. Podložka zabraňuje tomu, aby bol obvod spojený cez telo so zemou.

Koncepcia diferenciálneho prúdu

V prírode neexistuje taký fyzikálny proces ako diferenciálny prúd. Tento koncept je vektorová veličina vyjadrená ako súčet prúdov prítomných v obvode, braných v efektívnej hodnote. Aby sa objavil rozdielový prúd, musí nastať fyzikálny proces nazývaný zvodový prúd. Musí však byť splnená jedna podmienka: kryt zariadenia, v ktorom sa objavuje zvodový prúd, musí byť pripojený k zemi. V opačnom prípade, ak telo nie je uzemnené, potom výskyt zvodového prúdu nevedie k vzniku rozdielového prúdu. A spínač zvyškového prúdu (RCB) nebude fungovať.

Vzťah medzi diferenciálnym a zvodovým prúdom

Keď dôjde k úniku prúdu v obvode, prechádza na prvky, ktoré majú vodivý materiál (kovové kryty pre spotrebiče, vykurovacie potrubia atď.) zo živých častí (elektrické obvody, vodiče). Pri týchto únikoch nedochádza k žiadnym skratom. A preto nejde o poruchu obvodu (jeho zjavné poškodenie).

Keďže rozdielový prúd, ak je vyjadrený matematicky, je rozdiel (vo vektorovej hodnote) medzi prúdom na výstupe zdroja a prúdom po záťaži, je zrejmé, že je takmer identický so zvodovým prúdom. Ak však tento skutočne existuje, keď dôjde napríklad k porušeniu izolácie, vysokej vlhkosti prostredia, cez ktoré môže prechádzať, alebo niečoho iného, ​​potom sa pri pripojení k zemi objaví diferenciálny prúd.

Vypínacie a nevypínacie diferenciálne prúdy

Pracovným prúdom (alebo vypínacím prúdom) sa rozumie taký rozdielový prúd, ktorého tok vedie k odpojeniu RCCB v prípade netesností v obvode.

Prúd, ktorého tok je v obvode prípustný a nespúšťa ho, sa nazýva diferenciálny nevypínací prúd.

V zaťaženom obvode, kde pracujú zariadenia pulzného typu: usmerňovače, diskrétne digitálne zariadenia na riadenie výkonu - to všetko sú moderné domáce spotrebiče, sú prítomné diferenciálne prúdy pozadia. Takéto prúdy však nie sú poškodenými prúdmi a elektrický obvod v tomto prípade nemožno odpojiť. Preto bola prahová hodnota odozvy RCD zvolená tak, aby nereagovala na prevádzkovú hodnotu pozadia, ale aby sa vypol zvodový prúd, ktorý túto hodnotu presahuje.

RCD alebo diferenciálny istič

Na ochranu obvodu pred zemnými poruchami s vysokým prúdom boli vyvinuté špeciálne obvody zariadení, ktoré neustále testujú riadený obvod na elektrické netesnosti. Akonáhle sa súčet vektorových hodnôt lineárnych prúdov stane väčším ako nula a prekročí hranicu citlivosti zariadenia, obvod sa okamžite vypne. Takéto systémy sú inštalované v jednofázových aj trojfázových vedeniach.

Charakteristika diferenciálnych spínačov

Rôzne modifikácie ochranných zariadení sa navzájom líšia v:

• dizajnové prvky;
• druh úniku elektriny;
• parametre citlivosti;
• rýchlosť.

V závislosti od konštrukčných prvkov existujú:

• Zariadenia VDT (diferenciálny spínač), kde nie je ochrana proti vysokým prúdom. Reagujú na zvodové prúdy, ale na zabezpečenie ochrany ich obvodov musia byť poistky zapnuté v sérii.
• Zariadenie RCBO s automatickým prepínačom typu. Ide o univerzálne zariadenia s dvojitou funkciou - na ochranu pred skratom a preťažením, ako aj na monitorovanie úniku.
• Zariadenie BDT s možným pripojením automatickej spúšte v mieste pripojenia. Zariadenie určené na spoločnú inštaláciu s ističom. Jeho konštrukcia je navrhnutá tak, že umožňuje len jednorazové pripojenie k stroju.

V závislosti od tvaru zvodových prúdov boli vyvinuté skupiny ochranných zariadení nasledujúcich modifikácií:

• AC - zariadenia pracujúce so striedavým napätím.Nereagujú na diferenčné impulzné prúdy, ktoré vznikajú v momente zapnutia, napr. žiarivky, röntgenové prístroje, zariadenia na spracovanie informačných signálov, tyristorové meniče.
• A - zariadenia na ochranu pred priamym pulzujúcim a striedavým prúdom. Špičkové hodnoty úniku impulzných diferenciálnych prúdov nie sú rozpoznané. Pracujú v obvodoch elektronických usmerňovačov a regulátorov konverzie fázových impulzov. Zabraňujú úniku pulzujúcej elektriny do zeme, ktorá má konštantnú zložku napätia.
• B - systémy pracujúce so striedavými, jednosmernými a pulzujúcimi zvodovými prúdmi.

Z hľadiska citlivosti má diferenciálny spínač nasledujúce typy:

• Systémy s nízkou citlivosťou, ktoré vypínajú obvod pri nepriamom kontakte.
• Systémy s vysokou citlivosťou. Chránia, ak dôjde k priamemu kontaktu s vodičom.
• Ohňovzdorná akcia.

Podľa času potrebného na spustenie zariadenia:

• Okamžité akcie.
• Rýchlo pôsobiace.
• Na všeobecné účely.
• S oneskorením - selektívny typ.

Prúdové ochranné zariadenia diferenciálnych selektívnych zariadení sú schopné odpojiť iba tú časť zariadenia, kde došlo k narušeniu.

Ako funguje prúdový chránič?

RCD pozostáva z prstencového jadra a dvoch vinutí. Tieto vinutia sú úplne rovnaké, to znamená, že sú vyrobené z drôtu rovnakého prierezu a počet závitov je rovnaký. Prúd preteká jedným vinutím v smere vstupu záťaže a potom sa cez záťaž vracia do druhého vinutia. Pretože každá záťaž nesie menovitý prúd, súčet prúdov na vstupe a výstupe musí byť podľa Kirgoffa rovnaký. Výsledkom je, že prúdy vytvárajú identické magnetické toky vo vinutí, smerujúce v opačnom smere. Tieto toky sa navzájom kompenzujú a systém zostáva nehybný. Ak sa práve objavil zvodový prúd, magnetické polia budú odlišné, relé diferenciálneho prúdu bude fungovať, čo povedie k otvoreniu elektrických kontaktov. Elektrické vedenie bude úplne bez prúdu.

Tam, kde je to vhodné, je to ochranné zariadenie proti zvyškovému prúdu

V modernej výstavbe a elektrotechnickom vybavení areálov, ako aj pri rekonštrukciách sa stále viac využívajú zariadenia, ktoré vypínajú diferenciálny prúd. To je odôvodnené zvýšením bezpečnosti prevádzky elektrických sietí, ako aj znížením zranení. RCD sa používa v:

• verejné budovy: vzdelávacie inštitúcie, kultúrne budovy, nemocnice, hotelové komplexy, športové inštitúcie;
• jednotlivé obytné a viacbytové budovy: domy, chaty, internáty, hospodárske budovy;
• obchodné priestory, najmä tie, ktoré sú vyrobené na báze kovových konštrukcií;
• administratívne budovy;
• priemyselné podniky.

Možnosti schém zapojenia RCD

Ochranné zariadenie rozdielového prúdu sa vyrába pre rôzny počet riadených fáz. Existujú jednofázové, dvojfázové a trojfázové spínače zvyškového prúdu.

Ak je linka jednofázová a potrebujete k nej pripojiť RCD a jeden istič, potom nie je zásadný rozdiel, čo nainštalovať ako prvé. Všetky tieto zariadenia sú umiestnené na vstupe obvodu. Je pohodlnejšie nainštalovať najskôr istič na fázu a potom spínač diferenciálneho prúdu. Keďže záťaž je potom pripojená k obom kontaktom RCD, namiesto fázy - k stroju a namiesto nuly - k ochrannému zariadeniu.

Ak je hlavná linka rozdelená na niekoľko liniek so záťažou, potom sa najskôr nainštaluje RCD a potom má každá linka svoj vlastný istič. Je dôležité, aby menovitý prúd, ktorý môže RCD prechádzať, bol väčší ako vypínací prúd stroja, inak nebude možné chrániť samotné zariadenie.

Záver

Je lepšie zveriť všetky práce na organizácii elektrického vedenia a systémov ochrany obvodov profesionálnym elektrikárom! Jednoduché elektrické obvody môžete zostaviť iba vlastnými rukami a pri pripájaní ochranných zariadení prísne dodržiavajte pokyny. Zvyčajne je každý kontakt zodpovedajúcim spôsobom označený.