Разбиране на остатъчните диференциални устройства (RCD)

Публикувано на 11 декември 2017 г.

Незаменими, по-специално за защита на хората от пряк и непряк контакт, устройствата за остатъчен ток прекъсват електрическата инсталация според видовете натоварване, определени за различните вериги. Надеждността също е заложена, благодарение на прилагането на стратегия за селективност между защитите.

В електрическите инсталации директните и индиректните контакти винаги са свързани с ток на повреда, който не се връща към източника чрез активните проводници. Те представляват опасност за хората и за собствеността. Ето защо се използват остатъчни диференциални устройства (RCD), чиято основна функция е да открива остатъчни диференциални токове. Освен това RCD-тата наблюдават изолацията на кабели и електрически приемници. Оттук и честото им използване за откриване на спад в изолацията или за намаляване на разрушителните ефекти от голям ток на повреда.

Ефектите на електрическия ток върху човешкото тяло

Диаграмата по-долу показва ефектите от електрическия ток, протичащ през човешкото тяло (времето на преминаване като функция на тока в милиампера). Разделен е на 4 зони.

Надпис:

Зона 1 - няма възприятие
Зона 2 - токът се възприема, но не предизвиква никаква реакция
Зона 3 - това е забранената зона, в която човекът, който държи метална част под напрежение, вече не може да пусне. Но това не води до никакво продължение след прекъсване на тока
Зона 4 - текущият поток може да причини камерно мъждене на сърцето, което може да доведе до неговото спиране.

Устройството за диференциално-остатъчен ток е проектирано да предпазва хората от непреки контакти, тоест между:

от една страна, металната обвивка на електрическо устройство, наречена "земя", случайно захранвана след повреда на нейната изолация;
от друга страна, земята или проводящ елемент, който не е изолиран от земята или земята на друго устройство.

Принцип на работа

Всички DDR се състоят от поне 2 елемента:

Сензорът

Това трябва да може да осигури полезен електрически сигнал, когато сумата от токовете, протичащи в активните проводници, е различна от нула. Тороидният трансформатор е най-широко използваният сензор за измерване на токове на утечка. Той включва всички активни проводници и поради това се възбужда от остатъчното магнитно поле, съответстващо на векторната сума на токовете, протичащи през фазите и неутралата. Следователно индукцията в тора и електрическият сигнал, наличен на клемите на вторичната намотка, са образ на остатъчния диференциален ток. Този тип сензор може да открива диференциални токове от няколко милиампера до няколко десетки ампера.

Друг тип сензори: токовият трансформатор. Използва се при високо и средно напрежение (понякога само при ниско напрежение);

Измервателното реле

Той сравнява електрическия сигнал, подаван от сензора, с зададена точка и дава, с възможно умишлено забавяне, заповедта за отваряне на свързаното комутационно устройство.

Устройството за управление на отварянето на устройството (превключвател или прекъсвач), поставено преди електрическата верига, управлявана от RCD, се нарича изключващо устройство или задвижващ механизъм.

Принцип на генериране на напрежение при повреда

Диаграми на RCD и заземяване

Остатъчните диференциални устройства (RCD) се използват в битови, търговски и промишлени електрически инсталации. Използването им зависи от стандартите и главно от NF C 15-100. Последният формализира 3 основни схеми на свързване на електрическата мрежа към земята. За всяка от тези диаграми той определя по-точно използването на RCD, тъй като електрическата опасност е силно повлияна от избора на диаграмата за свързване на земята (SLT). Както и да е, за всеки SLT стандартите изискват:

че всяка използвана земя е свързана със земя чрез защитен проводник;
че едновременно достъпните маси за използване са свързани към една и съща земя;
че прекъсващото устройство автоматично изключва всяка част от инсталацията, където се развива опасно контактно напрежение;
че времето за изключване на това устройство е по-малко от определеното максимално време.

TT схема

The стандартен НЕF C 15-100 изисква прилагането на RCD, свързано със заземяването на масите (да запомните: металните части на устройства от клас II не се считат за маси).

По проект RCD открива тока, който се установява към земята след потока от точката му на инсталиране, по-специално по време на изолация на повреда, засягаща устройство. Следователно правилната работа предполага заземяване на масите.

Това заземяване трябва да бъде осигурено от "зелен и жълт" защитен проводник. Следователно наличието на защитен проводник се изисква за всички вериги, включително тези, захранващи устройства от клас II.