Za lakše razumijevanje diferencijalne struje treba uzeti u obzir jedan fizički proces. Kada se dodirne izolovani vod sa strujom, zašto nema strujnog udara? Odgovor je očigledan: izolacija sprečava protok struje kroz ljudsko tijelo. Ali ako je jezgro izloženo, stanite na izolacionu podlogu i dodirnite žicu? Učinak je isti - nema strujnog udara. Podloga sprečava kratki spoj 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 zbir struja prisutnih u kolu, uzeta u RMS vrijednosti. Da bi se pojavila diferencijalna struja, mora se dogoditi fizički proces koji se zove 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, onda pojava struje curenja ne dovodi do pojave diferencijalne struje. I zaštitni prekidač struje (RCD)neće raditi.
Odnos između diferencijala i struje curenja
Kada struja curi u strujnom kolu, ona prelazi na elemente koji imaju provodljivi materijal (metalne kutije za uređaje, cijevi za grijanje, itd.) od dijelova pod naponom (električni krugovi, žice). Tokom ovih curenja, nema kratkih spojeva. I stoga, nema činjenice o kvaru kola (očigledno oštećenje).
Pošto je diferencijalna struja, matematički izražena, razlika (u vektorskim terminima) između struje na izlazu izvora i struje nakon opterećenja, jasno je da je skoro identična struji curenja. Ali ako ovo drugo zaista postoji u slučaju kršenja, na primjer, izolacije, visoke vlažnosti okoline kroz koju može proći ili nečeg drugog, onda se diferencijalna struja pojavljuje kada je spojena na uzemljenje.
Trajne i ne-tripne rezidualne struje
Pod radnom strujom (ili strujom prekida) podrazumijeva se takva diferencijalna struja, čiji tok dovodi do okidanja VDT-a u slučaju curenja u kolu.
Struja, čiji je tok dozvoljen u kolu uređaja diferencijalne struje (RCD) i ne isključuje se, naziva se diferencijalna struja bez okidanja.
U opterećenom kolu, gdje rade uređaji impulsnog tipa: ispravljači, diskretni digitalni uređaji za kontrolu snage - sve su to moderni kućni 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 reaguje na radnu pozadinu, već da isključi struju curenja koja prelazi ovu vrijednost.
RCD ili diferencijalna mašina
U cilju zaštite kola od zemljospoja velikih struja, razvijeni su specijalni prekidači. Strujni krug uređaja konstantno 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. Ovakvi sistemi se ugrađuju i u monofazne i trofazne vodove.
Karakteristike diferencijalnih sklopki
Različite modifikacije zaštitnih uređaja razlikuju se jedna od druge po:
- karakteristike dizajna;
- prizor curenja struje;
- postavke osjetljivosti;
- performans.
U zavisnosti od karakteristika dizajna, postoje:
- VDT uređaji (diferencijalni prekidač), kod kojih nema zaštite od velikih struja. Oni reaguju na struje curenja, ali osigurači moraju biti povezani u seriju kako bi zaštitili svoje strujno kolo.
- RCBO uređaj, gdje je osiguran automatski prekidač tipa. Ovo su univerzalni uređaji sa dvostrukom funkcijom - za zaštitu od kratkih spojeva i preopterećenja, kao i kontrolu curenja.
- BDT uređaj sa mogućnošću povezivanja automatskog okidača na mjestu spajanja. Uređaj dizajniran za zgloboveinstalacije sa prekidačem. Njegov dizajn je razrađen na način da omogućava samo jednokratnu vezu sa mašinom.
U zavisnosti od oblika struje curenja, razvijene su grupe zaštitnih uređaja sljedećih modifikacija:
- AC - uređaji koji rade sa naizmeničnom sinusoidnom strujom. Ne reaguju na diferencijalne impulsne struje koje se javljaju u trenutku uključivanja, na primjer, fluorescentne lampe, rendgenski aparati, uređaji za obradu informacijskih signala, tiristorski pretvarači.
- A - uređaji za zaštitu od direktne pulsirajuće i naizmjenične struje. Ne prepoznajte vršne vrijednosti curenja impulsnih diferencijalnih struja. Rade u krugovima ispravljača elektronskog tipa, regulatora fazno-pulsne konverzije. Spriječite da pulsirajuća električna energija koja ima DC komponentu curi na zemlju.
- B - sistemi koji rade sa promenljivim, konstantnim i pulsirajućim strujama curenja.
U smislu osjetljivosti, diferencijalni prekidač ima sljedeće tipove:
- Sistemi niske osjetljivosti koji isključuju kolo kada se dodirne indirektno.
- Sistemi sa visokom osjetljivošću. Štiti ako postoji direktan kontakt sa provodnikom.
- Fireproof.
Po vremenu potrebnom da uređaj proradi:
- Instant akcije.
- Brzo djelovanje.
- Za generalodredište.
- Odgođeno - selektivni tip.
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 jezgra u obliku prstena i dva namotaja. Ovi namoti su potpuno isti, odnosno napravljeni su od žice istog presjeka i broj zavoja je identičan. Struja teče kroz jedan namotaj u smjeru ulaza opterećenja, a zatim se vraća kroz opterećenje do drugog namotaja. 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 magnetne tokove u namotima, usmjerene u suprotnom smjeru. Ovi tokovi se međusobno poništavaju i sistem ostaje nepokretan. 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 savremenoj gradnji i elektroopremanju prostora, kao i u rekonstrukciji, sve je više u upotrebi uređaja koji isključuju diferencijalnu struju. To je opravdano povećanjem sigurnosti rada električnih mreža, kao i smanjenjem ozljeda. RCD-ovi se koriste u:
- javne zgradedestinacija: obrazovne institucije, kulturne zgrade, bolnice, hotelski kompleksi, sportski objekti;
- u individualnim stambenim i višestambenim zgradama: kuće, vikendice, spavaonice, pomoćne zgrade;
- trgovinski prostor, posebno metalni;
- upravne zgrade;
- industrijska preduzeća.
Opcije za RCD dijagrame povezivanja
Zaštitni uređaj diferencijalne struje proizvodi se za različit broj kontrolisanih faza. Postoje monofazni, dvofazni i trofazni prekidači diferencijalne struje.
Ako je linija jednofazna i na nju trebate spojiti RCD i jedan prekidač, onda nema fundamentalne razlike što staviti na prvo mjesto. Svi ovi uređaji se postavljaju na ulaz kola. Samo je zgodnije staviti mašinu prvo na fazu, a zatim prekidač diferencijalne struje. Pošto je opterećenje tada spojeno na oba RCD kontakta, umjesto na fazu, na automatsku mašinu, a umjesto na nulu, na zaštitni uređaj.
Ako je glavni vod podijeljen na nekoliko vodova sa opterećenjem, tada se prvo ugrađuje RCD, a zatim svaki vod ima svoj vlastiti prekidač. Važno je da nazivna struja koju RCD može da prođe bude veća od struje okidanja mašine, inače neće raditi na zaštiti samog uređaja.
Zaključak
Sve radove na organizaciji električnih instalacija i sistema zaštite strujnih kola najbolje je prepustiti profesionalnim električarima! Svojim rukama možete sastaviti samo jednostavne električne krugove i povezivanjemzaštitnih uređaja, strogo se pridržavajte uputstava. Obično je svaki kontakt označen na odgovarajući način.
