Za lakše razumijevanje diferencijalne struje treba uzeti u obzir jedan fizički proces. Kada se dotakne izolirani strujni vod, zašto nema strujnog udara? Odgovor je očit: izolacija sprječava protok struje kroz ljudsko tijelo. Ali ako je jezgra izložena, stati na izolacijsku podlogu i dodirnuti žicu? Učinak je isti – nema strujnog udara. Podloga sprječava kratki spoj strujnog kruga kroz torzo na tlo.
Koncept diferencijalne struje
U prirodi ne postoji takav fizički proces kao što je diferencijalna struja. Ovaj koncept je vektorska veličina, izražena kao zbroj struja prisutnih u krugu, uzeta u RMS vrijednosti. Da bi se pojavila diferencijalna struja, mora se dogoditi fizički proces koji se naziva struja curenja. Ali potrebno je da se ispuni jedan uvjet: kućište opreme, gdje se pojavila struja curenja, mora biti spojeno na uzemljenje. Inače, ako tijelo nije uzemljeno, tada pojava struje curenja ne dovodi do pojave diferencijalne struje. I prekidač diferentne struje (RCD)neće raditi.
Odnos između diferencijala i struje curenja
Kada struja curi u strujnom krugu, ona prelazi na elemente koji imaju vodljivi materijal (metalne kutije za uređaje, cijevi za grijanje, itd.) od dijelova pod naponom (električni krugovi, žice). Tijekom ovih curenja nema dijelova koji su kratko spojeni. I stoga, nema činjenice o kvaru kruga (očito oštećenje).
Budući da je diferencijalna struja, matematički izražena, razlika (u vektorskim terminima) između struje na izlazu izvora i struje nakon opterećenja, jasno je da je gotovo identična struji curenja. Ali ako ovo potonje stvarno postoji u slučaju kršenja, na primjer, izolacije, visoke vlažnosti okoline kroz koju može proći ili nečeg drugog, tada se diferencijalna struja pojavljuje kada je spojena na uzemljenje..
Trajne i ne-putne zaostale struje
Pod radnom strujom (ili prekidnom strujom) podrazumijeva se takva diferencijalna struja, čiji tok dovodi do okidanja VDT-a u slučaju curenja u krugu.
Struja, čiji je tok dopušten u krugu diferencijalne struje (RCD) i ne isključuje se, naziva se diferencijalna struja bez okidanja.
U opterećenom krugu, gdje rade uređaji impulsnog tipa: ispravljači, diskretni digitalni uređaji za kontrolu snage - sve su to moderni kućanski aparati, postoje diferencijalne pozadinske struje. Ali takve struje nisu struje kvara, iU tom slučaju, električni krug se ne može isključiti. Stoga je RCD prag odabran tako da ne reagira na radnu pozadinu, već da isključi struju curenja koja prelazi ovu vrijednost.
RCD ili diferencijalni stroj
Kako bi se sklop zaštitio od zemljospoja velikih struja, razvijeni su posebni prekidači. Strujni krug uređaja neprestano testira kontrolirani krug na električna curenja. Čim zbroj vektorskih vrijednosti linearnih struja postane veći od nule i prođe granica osjetljivosti uređaja, on će odmah isključiti krug. Takvi se sustavi ugrađuju u jednofazne i trofazne vodove.
Karakteristike diferencijalnih sklopki
Različite modifikacije zaštitnih uređaja međusobno se razlikuju po:
- obilježja dizajna;
- prizor curenja struje;
- postavke osjetljivosti;
- izvedba.
Ovisno o značajkama dizajna, postoje:
- VDT uređaji (diferencijalni prekidač), gdje nema zaštite od velikih struja. Oni reagiraju na struje curenja, ali osigurači moraju biti spojeni u seriju kako bi zaštitili svoj krug.
- RCBO uređaj, gdje je osiguran automatski prekidač tipa. Ovo su univerzalni uređaji s dvostrukom funkcijom - za zaštitu od kratkih spojeva i preopterećenja, kao i kontrolu curenja.
- BDT uređaj s mogućnošću povezivanja automatskog okidača na mjestu spajanja. Uređaj dizajniran za zgloboveinstalacije s prekidačem. Njegov dizajn je razrađen na način da omogućuje samo jednokratnu vezu sa strojem.
Ovisno o obliku struje curenja, razvijene su grupe zaštitnih uređaja sljedećih modifikacija:
- AC - uređaji koji rade s izmjeničnom sinusnom strujom. Ne reagiraju na diferencijalne impulsne struje koje nastaju u trenutku uključivanja, na primjer, fluorescentne svjetiljke, rendgenski aparati, uređaji za obradu informacijskih signala, tiristorski pretvarači.
- A - uređaji za zaštitu od istosmjerne pulsirajuće i izmjenične struje. Ne prepoznajte vršne vrijednosti curenja impulsnih diferencijalnih struja. Rade u krugovima ispravljača elektroničkog tipa, regulatora pretvorbe faznih impulsa. Spriječite curenje pulsirajuće struje koja ima DC komponentu.
- B - sustavi koji rade s promjenjivim, konstantnim i pulsirajućim strujama curenja.
U smislu osjetljivosti, diferencijalni prekidač ima sljedeće vrste:
- Sustavi niske osjetljivosti koji isključuju strujni krug kada ih se posredno dodirne.
- Sustavi s visokom osjetljivošću. Štiti ako postoji izravan kontakt s vodičem.
- Vatrootporan.
Po vremenu potrebnom za rad uređaja:
- Trenutačne radnje.
- Brzo djelovanje.
- Za općenitoodredište.
- Odgođeno - selektivna vrsta.
Sadašnji zaštitni uređaji diferencijalnog selektivnog uređaja mogu isključiti samo onaj dio opreme na kojem je došlo do kršenja.
Kako radi prekidač diferencijalne struje
RCD se sastoji od jezgre u obliku prstena i dva namota. Ovi namoti su potpuno isti, odnosno izrađeni su od žice istog presjeka i broj zavoja je identičan. Struja teče kroz jedan namot u smjeru ulaza opterećenja, a zatim se vraća kroz opterećenje do drugog namota. Budući da nazivna struja prolazi u svakom opterećenju, zbrojene struje na ulazu i izlazu, prema Kirchoffu, moraju biti jednake. Kao rezultat toga, struje stvaraju identične magnetske tokove u namotima, usmjerene u suprotnom smjeru. Ti se tokovi međusobno poništavaju i sustav ostaje nepomičan. Ako se pojavi samo struja curenja, tada će magnetska polja biti drugačija, relej diferencijalne struje će raditi, što će dovesti do otvaranja električnih kontakata. Električna linija će biti potpuno bez napona.
Gdje je primjenjivo zaštitni uređaj na diferencijalnu struju
U suvremenoj gradnji i elektroopremanju prostora, kao i pri rekonstrukciji, sve se više koristi uređaj koji isključuje diferencijalnu struju. To je opravdano povećanjem sigurnosti rada električnih mreža, kao i smanjenjem ozljeda. RCD-ovi se koriste u:
- javne zgradeodredište: obrazovne ustanove, kulturne zgrade, bolnice, hotelski kompleksi, sportski objekti;
- u pojedinačnim stambenim i višestambenim zgradama: kuće, vikendice, spavaonice, gospodarske zgrade;
- trgovinski prostor, posebno metalni;
- upravne zgrade;
- industrijska poduzeća.
Opcije za RCD spojne dijagrame
Zaštitni uređaj diferencijalne struje proizvodi se za različit broj kontroliranih faza. Postoje jednofazni, dvofazni i trofazni prekidači na diferencijalnu struju.
Ako je linija jednofazna i na nju trebate spojiti RCD i jedan prekidač, onda nema temeljne razlike što staviti na prvo mjesto. Svi ovi uređaji postavljeni su na ulazu kruga. Samo je prikladnije prvo staviti stroj na fazu, a zatim prekidač diferencijalne struje. Budući da je opterećenje tada spojeno na oba RCD kontakta, umjesto na fazu, na automatski stroj, a umjesto na nulu, na zaštitni uređaj.
Ako je glavni vod podijeljen na nekoliko vodova s opterećenjima, tada se prvo instalira RCD, a zatim svaki vod ima vlastiti prekidač. Važno je da nazivna struja koju RCD može proći je veća od struje okidanja stroja, inače neće raditi na zaštiti samog uređaja.
Zaključak
Sve radove na organizaciji električnih instalacija i sustava zaštite strujnih krugova najbolje je prepustiti profesionalnim električarima! Svojim vlastitim rukama možete sastaviti samo jednostavne električne krugove i spajanjemzaštitnih uređaja, strogo se pridržavajte uputa. Obično je svaki kontakt označen na odgovarajući način.
