Pentru o înțelegere mai ușoară a curentului diferențial, ar trebui luat în considerare un proces fizic. Când se atinge o linie izolată care poartă curent, de ce nu există șoc electric? Răspunsul este evident: izolația împiedică trecerea curentului prin corpul uman. Dar dacă miezul este expus, stați pe un substrat izolator și atingeți firul? Efectul este același - nu există șoc electric. Suportul previne scurtcircuitarea circuitului prin trunchi la sol.
Conceptul de curent diferenţial
În natură nu există un proces fizic precum curentul diferenţial. Acest concept este o mărime vectorială, exprimată ca suma curenților prezenți în circuit, luate în valoare RMS. Pentru ca un curent diferenţial să apară, trebuie să aibă loc un proces fizic numit curent de scurgere. Dar este necesar ca o condiție să fie îndeplinită: carcasa echipamentului, unde a apărut curentul de scurgere, trebuie conectată la pământ. În caz contrar, dacă corpul nu este împământat, atunci apariția unui curent de scurgere nu duce la apariția unui curent diferențial. Și un întrerupător de curent rezidual (RCD)nu va funcționa.
Relația dintre diferențial și curentul de scurgere
Când curentul se scurge într-un circuit, acesta trece la elemente care au material conductiv (carcase metalice pentru aparate, țevi de încălzire etc.) din părți sub tensiune (circuite electrice, fire). În timpul acestor scurgeri, nu există secțiuni scurtcircuitate. Și, prin urmare, nu există nicio defecțiune a circuitului (deteriorări evidente ale acestuia).
Deoarece curentul diferențial, exprimat matematic, este diferența (în termeni vectoriali) dintre curentul la ieșirea sursei și curentul după sarcină, este clar că este aproape identic cu curentul de scurgere. Dar dacă acesta din urmă există într-adevăr în cazul încălcării, de exemplu, a izolației, umidității ridicate a mediului prin care poate trece, sau altceva, atunci curentul diferențial apare atunci când este conectat la pământ.
Curenți reziduali de declanșare și fără declanșare
Sub curentul de funcționare (sau curent de rupere) se înțelege un astfel de curent diferențial, al cărui flux duce la declanșarea VDT-ului în caz de scurgere în circuit.
Curentul, al cărui flux este permis în circuitul unui dispozitiv de curent rezidual (RCD) și nu declanșează, se numește curent diferenţial de nedeclanșare.
Într-un circuit încărcat, unde funcționează dispozitive de tip impuls: redresoare, dispozitive digitale discrete pentru controlul puterii - toate acestea sunt aparate electrocasnice moderne, există curenți de fond diferențiali. Dar astfel de curenți nu sunt curenți de defect șiÎn acest caz, circuitul electric nu poate fi oprit. Prin urmare, pragul RCD este ales pentru a nu răspunde la valoarea de fundal de funcționare, ci pentru a opri curentul de scurgere care depășește această valoare.
RCD sau mașină diferențială
Pentru a proteja circuitul de defectele la pământ ale curenților mari, au fost dezvoltate întreruptoare speciale. Circuitul dispozitivului testează în mod constant circuitul monitorizat pentru scurgeri electrice. De îndată ce suma valorilor vectoriale ale curenților liniari devine mai mare decât zero și limita de sensibilitate a dispozitivului trece, acesta va opri imediat circuitul. Astfel de sisteme sunt instalate atât în linii monofazate, cât și trifazate.
Caracteristicile comutatoarelor diferențiale
Modificările diferite ale dispozitivelor de protecție diferă unele de altele prin:
- funcții de proiectare;
- viziunea scurgerii de energie electrică;
- setări de sensibilitate;
- performanță.
În funcție de caracteristicile de design, există:
- Dispozitive VDT (comutator diferențial), unde nu există protecție împotriva curenților mari. Acestea răspund la curenții de scurgere, dar siguranțele trebuie conectate în serie pentru a-și proteja circuitele.
- Dispozitiv RCBO, unde este prevăzut un comutator de tip automat. Acestea sunt dispozitive universale cu o funcție dublă - pentru protecție împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor, precum și pentru controlul scurgerilor.
- Dispozitiv BDT cu posibilitatea de conectare a unui declanșator automat la punctul de conectare. Un dispozitiv conceput pentru îmbinareinstalaţii cu întrerupător. Designul său este conceput în așa fel încât să permită o singură conexiune cu mașina.
În funcție de forma curenților de scurgere, au fost dezvoltate grupuri de dispozitive de protecție cu următoarea modificare:
- AC - dispozitive care funcționează cu curent sinusoidal alternativ. Ele nu răspund la curenții diferențiați de impuls care apar în momentul pornirii, de exemplu, lămpi fluorescente, aparate cu raze X, dispozitive de procesare a semnalelor informaționale, convertoare tiristoare.
- A - dispozitive de protecție împotriva curentului continuu pulsat și alternativ. Nu recunoașteți valorile de vârf ale scurgerii curenților diferențiați pulsați. Ele funcționează în circuite de redresoare de tip electronic, regulatoare de conversie fază-impuls. Preveniți scurgerea la masă a electricității pulsatorii care are o componentă DC.
- B - sisteme care funcționează cu curenți de scurgere variabili, constanți și pulsatori.
În ceea ce privește sensibilitatea, comutatorul diferențial are următoarele tipuri:
- Sisteme cu sensibilitate scăzută care opresc circuitul atunci când sunt atinse indirect.
- Sisteme cu sensibilitate ridicată. Acestea protejează dacă există un contact direct cu conductorul.
- Ignifug.
Din timpul necesar pentru ca dispozitivul să funcționeze:
- Acțiuni instantanee.
- Acțiune rapidă.
- Pentru generaldestinație.
- Întârziat - tip selectiv.
Dispozitivele de protecție actuale ale dispozitivului selectiv diferențial pot opri numai acea parte a echipamentului în care a avut loc încălcarea.
Cum funcționează un întrerupător de curent rezidual
RCD constă dintr-un miez sub formă de inel și două înfășurări. Aceste înfășurări sunt exact aceleași, adică sunt realizate cu un fir de aceeași secțiune și numărul de spire este identic. Curentul trece printr-o înfășurare în direcția de intrare a sarcinii și apoi se întoarce prin sarcină la a doua înfășurare. Deoarece curentul nominal trece în fiecare sarcină, curenții însumați la intrare și la ieșire, conform lui Kirchoff, trebuie să fie egali. Ca urmare, curenții creează fluxuri magnetice identice în înfășurări, direcționate în sens opus. Aceste fluxuri se anulează reciproc și sistemul rămâne staționar. Dacă a apărut doar un curent de scurgere, atunci câmpurile magnetice vor fi diferite, releul de curent diferențial va funcționa, ceea ce va duce la deschiderea contactelor electrice. Linia electrică va fi complet dezactivată.
Acolo unde este cazul dispozitiv de protecție împotriva curentului rezidual
În construcțiile moderne și echipamentele electrice ale zonelor, precum și în reconstrucție, se folosesc tot mai multe dispozitive care opresc curentul diferențial. Acest lucru este justificat de o creștere a siguranței funcționării rețelelor electrice, precum și de o scădere a leziunilor. RCD-urile sunt folosite în:
- clădiri publicedestinație: instituții de învățământ, clădiri culturale, spitale, complexe hoteliere, facilități sportive;
- în clădiri individuale rezidențiale și cu mai multe apartamente: case, case, cămine, anexe;
- spațiu de cumpărături, în special pe bază de metal;
- cladiri administrative;
- întreprinderi industriale.
Opțiuni pentru diagramele de conectare RCD
Dispozitivul de protecție a curentului diferenţial este produs pentru un număr diferit de faze controlate. Există întreruptoare de circuit rezidual monofazate, bifazate și trifazate.
Dacă linia este monofazată și trebuie să conectați la ea un RCD și un singur întrerupător, atunci nu are nicio diferență fundamentală ce să puneți în primul rând. Toate aceste dispozitive sunt plasate la intrarea circuitului. Este mai convenabil să puneți mai întâi mașina pe fază și apoi comutatorul de curent diferenţial. Deoarece sarcina este apoi conectată la ambele contacte RCD, în loc de o fază, la o mașină automată și, în loc de zero, la un dispozitiv de protecție.
Dacă linia principală este împărțită în mai multe linii cu sarcini, atunci RCD este instalat mai întâi, iar apoi fiecare linie are propriul întrerupător. Este important ca curentul nominal pe care îl poate trece RCD să fie mai mare decât curentul de declanșare al mașinii, altfel nu va funcționa pentru a proteja dispozitivul în sine.
Concluzie
Toate lucrările privind organizarea cablajelor electrice și a sistemelor de protecție a circuitelor sunt lăsate în seama electricienilor profesioniști! Cu propriile mâini, puteți asambla numai circuite electrice simple și prin conectaredispozitive de protecție, urmați cu strictețe instrucțiunile. De obicei, fiecare contact este etichetat corespunzător.
