Iespējams, vairs nav tāda cilvēka, kurš nebūtu dzirdējis par RCD (vai saīsinājuma atšifrējumā - noplūdes strāvas ierīce). Faktiski pats termins nosaka šīs ierīces mērķi. Citiem vārdiem sakot, tā uzdevums ir avārijas gadījumā noņemt spriegumu no tam pievienotā elektrotīkla.
Tas var novērst ugunsgrēku, ko parasti izraisa vadu aizdegšanās. Bet kādi RCD veidi pastāv un kāds ir šīs aizsargierīces darbības princips?
Noplūdes strāva
RCD funkcionalitāte ir kaut kādā veidā saistīta ar šo definīciju, bet ko nozīmē noplūdes strāva? Vienkāršiem vārdiem sakot, tā ir tā plūsma no vadītāja ar fāzi zemē pa ceļu, kas tam nav paredzēts. Piemēram, jebkuras elektroierīces metāla korpuss, ūdens caurules, metāla stieņifurnitūra, mitras apmestas sienas.
Pašreizējai noplūdei var būt vairāki iemesli:
- Vadu novecošanās, kas ir neizbēgama ilgstošas darbības laikā.
- Mehāniski bojājumi.
- Siltuma ietekme uz elektroinstalāciju, kad elektroiekārtas darbojas pārslodzes režīmā.
Nedrīkst par zemu novērtēt strāvas noplūdes draudus. Ja nav atlikušās strāvas ierīces VD1-63 (piemēram) un ja vadu izolācija ir pārrauta uz iepriekš minētajiem objektiem (ierīces metāla korpuss utt.), parādās potenciāls. Tiklīdz cilvēks tiem pieskaras, viņš kļūst par vadītāju, un strāva caur viņa ķermeni nonāks zemē. Tajā pašā laikā tā vērtība var būt dažāda, kas izraisa noteiktas sekas līdz pat nāvei.
Lai garantētu personīgo drošību, jūsu mājoklim jābūt aprīkotam ar atbilstošiem aizsardzības līdzekļiem. Jo īpaši mēs runājam par RCD vai, alternatīvi, ir piemēroti diferenciālie automāti.
Kā darbojas RCD?
Šādām ierīcēm papildus RCD ir arī citi nosaukumi:
- diferenciālie automāti;
- atlikušās strāvas automātiskie slēdži.
Šīs definīcijas precīzāk raksturo šīs elektroierīces funkcionalitātes un darbības principa ziņā. RCD darbība ir šāda: ierīce spēj uztvert strāvas atšķirību ieejā (vai citādi to sauc par fāzi) un izejā (citiem vārdiem sakot, nulle).
Varat vilkt dažas paralēles un salīdzināt atlikušās strāvas ierīces (RCD) darbības principu arsvari vai līdzsvars. Kamēr tiek saglabāts līdzsvars, viss darbojas normāli. Tas ir, strāvas ieejas vērtība ir vienāda ar izvadi. Ja līdzsvars mainās, tas ietekmē visas sistēmas stāvokļa kvalitāti. Citiem vārdiem sakot, ja rādījumos ir neatbilstība, RCD pārtrauc ķēdi.
Šāda atšķirība ieejā un izvadē, pie kuras tiek iedarbināts RCD, tiek izvēlēta par lielumu, kas ir mazāka par vērtību, kas var radīt nopietnus fiziskus bojājumus personai. Parasti tas ir 15-40 mA. RCD var atvērt elektrisko ķēdi paša korpusa bojājuma gadījumā un pirms trieciena uz cilvēku.
Vienfāzes ķēde
Vienfāzes ķēdē strāvas vērtību salīdzinājums tiek veikts attiecībā pret fāzi un nulli, kā faktiski tika aprakstīts iepriekš. Minētais līdzsvars tiek panākts tikai pilnīgas elektroinstalācijas izolācijas apvalka gadījumā. Ja tas ir bojāts, var rasties nelīdzsvarotība, kas izraisa noplūdes strāvu.
Trīsfāžu ķēde
Trīsfāzu tīklā atlikušās strāvas ierīces darbības princips ņem vērā nulles vada vērtības un trīs fāžu summu. Faktiski, pamatojoties uz to, tiek noteikta nelīdzsvarotības klātbūtne. Jebkurā gadījumā, ja ir kāda atšķirība starp ieejas un izejas strāvu, tas var norādīt uz izolācijas bojājumu. Tas nozīmē, ka pastāv strāvas noplūde, kas nozīmē, ka ierīce nekavējoties darbosies.
No teorijas līdz praksei
Tagad apskatīsim kādu konkrētu saņemtās informācijas piemēru. Mājas elektrības sadales kārbāuzstādīts bipolārs RCD. Ievada divdzīslu kabelis (fāze ar nulli) ir pievienots tā augšējiem kontaktiem, un no apakšējiem spailēm elektroinstalācija (arī fāze un nulle) iet uz kādu slodzi. Lai tā būtu izeja, pie kuras ir pievienots ūdens sildītājs. Iekārtas korpusa aizsargzemējums tiek veikts tieši, apejot RCD.
Iekārtas parastajā darbībā elektroni, sākot ceļu no ievades kabeļa, iziet cauri RCD, virzās pa fāzes vadu uz katla sildelementu. No turienes daļiņas pārvietojas pa neitrālo vadu uz atlikušās strāvas ierīci un tiek nosūtītas uz zemi. Šajā gadījumā strāvas vērtība ieejā un izejā ir vienāda, atšķiras tikai virzieni.
Ja elektroinstalācijas izolācija ir bojāta, daļa strāvas caur dzesēšanas šķidrumu (ūdeni) sāka plūst uz ierīces korpusu, un pēc tam tā caur zemi nonāk zemē. Atlikušais arī steigsies uz RCD pa neitrālo vadu, taču šajā gadījumā tā vērtība būs mazāka par ienākošo indikatoru un par summu, kas vienāda ar noplūdes strāvas vērtību. Šo atšķirību noteiks aizsardzības ierīce, un, ja vērtība ir lielāka par izslēgšanas iestatījumu, tā atvērs ķēdi.
RCD darbosies līdzīgi, ja cilvēks pieskaras korpusam ar potenciālu vai tukšu strāvu. Strāvas noplūde notiks caur cilvēka ķermeni, ierīce spēj to uzreiz noteikt un pārtraukt strāvas padevi.
Sīkāka informācija par RCD ierīci un darbības principu
Aizsargierīces dizainsļaus precīzāk iedomāties RCD darbības principu un to, kā tieši tas spēj savlaicīgi reaģēt uz strāvas noplūdi. Parasti pati ierīce sastāv no šādiem galvenajiem elementiem:
- notekošās strāvas transformators;
- elektriskās ķēdes pārtraukuma mehānisms;
- elektromagnētiskais relejs;
- pārbaudīt mezglu.
Transformators ir savienots ar diviem pretējiem tinumiem (fāze un nulle). Normālas elektrotīkla darbības laikā šie vadītāji rada magnētiskās plūsmas pretējā virzienā transformatora kodolā. Sakarā ar to to kopējā vērtība ir vienāda ar nulli, jo tie savstarpēji kompensē viens otru - līdzsvars tiek saglabāts.
Sekundārā transformatora tinums ir savienots ar elektromagnētisko releju un joprojām atrodas miera stāvoklī. Strāvas noplūdes rašanās nekavējoties maina situāciju. Gar “fāzi” un “nulle” sāk plūst dažādas strāvas vērtības. Pamatojoties uz to, magnētisko plūsmu vērtība uz transformatora serdes jau atšķirsies no nulles, tas ir, tiek izjaukts līdzsvars - plūsmas atšķiras ne tikai virzienā, bet arī pēc vērtības.
Tā rezultātā sekundārajā tinumā rodas strāva, un, kad tās rādījums sasniedz iestatīto vērtību, tiek aktivizēts elektromagnētiskais relejs. Tas savukārt ir savienots ar atbrīvošanas mehānismu, kas nekavējoties pārtrauc ķēdi.
Chekas mezgls
Mēs jau esam iepazinušies ar ierīces (RCD) darbības principu un mērķi, bet kāda ir testa mezgla loma? Pēc būtības tas ir ierastaispretestība (slodze savienota, apejot transformatoru). Līdzīgs mehānisms simulē strāvas noplūdi, ar kuras palīdzību tiek pārbaudīta RCD darbība.
Un kā tāda pārbaude darbojas? Uz aizsargelektriskās ierīces ir īpaša poga “TEST”, tā ir paredzēta strāvas padevei no fāzes uz testa pretestību un pēc tam uz neitrālu, apejot transformatoru. Sakarā ar to strāvas vērtība ieejā un izejā būs atšķirīga, radītā nelīdzsvarotība iedarbinās atslēgšanas mehānismu.
Ja pārbaudes laikā RCD neizslēdzās, jums vajadzētu atturēties no tā instalēšanas. Šī procedūra jāveic regulāri - vismaz reizi mēnesī. Šī ir ugunsdrošības pamatprasība, kuru nevajadzētu atstāt novārtā!
Noplūdes strāvas ierīču veidi
RCD klasifikācija ietver vairāku veidu aizsargierīces. Šajā gadījumā kā kritērijs darbojas dažādi rādītāji:
- montāžas metode;
- stabu skaits;
- strāvas veids tīklā;
- aizkavēšanās laiks;
- aktivizēšanas metode;
- nominālās strāvas vērtības.
Apskatīsim katru atsevišķi.
Montāžas metode
Atbilstoši šai klasifikācijai aizsargierīces var būt fiksēta tipa, kuras parasti paredzētas uzstādīšanai elektrosadales paneļos. Papildus ir pieejamas pārnēsājamas ierīces, kā arī adapteri uzstādīšanai rozetēs.
Stiebu skaits
Atkarībā no stabu skaita aizsargierīces var būt divu polu vaičetru polu. Pirmo iespēju izmanto vienfāzes elektriskajās ķēdēs, lai aizsargātu cilvēku no elektriskās strāvas trieciena vai izvairītos no ugunsgrēka. Šādām ierīcēm ir tikai divi stabi - fāzei (L) un nullei (N).
Četru polu RCD vairs nav divi, bet 4 spailes - trīs fāzes (L) un viena nulle (N). Citiem vārdiem sakot, tie ir paredzēti lietošanai trīsfāžu ķēdē.
Tīkla strāvas veids
Saskaņā ar šo kritēriju RCD savukārt iedalās vairākās pasugās.
A tips faktiski ir maiņstrāvas tipa variants, ņem vērā tikai pulsējošās strāvas vērtības. Pamatojoties uz to, RCD-A tipam ir sarežģītāks dizains, un tāpēc tiek nodrošināta labāka aizsardzība. Attiecīgi šādām aizsardzības izslēgšanas ierīcēm cena ir ievērojami augstāka nekā RCD-AS tipam.
B tips - spēj apstrādāt līdzstrāvas un maiņstrāvas diferenciālās strāvas. Parasti šādas aizsargierīces attiecas uz rūpniecības objektiem.
Maiņstrāvas veids atbilst sinusoidālajai maiņstrāvai, kas pakāpeniski vai pēkšņi palielinās. Ja nepieciešams, ierīce reaģē uzreiz.
Aizkavēšanās laiks
Kas attiecas uz aizkaves laiku, S tipa RCD vērtība ir 0,1–0,5 sekundes. Ieteicams to uzstādīt, ja ir vairākas aizsargierīces. G tipa instrumentiem ir izvēles funkcija, un aizkaves laiks svārstās no 0,05 līdz 0,09 s. Bet ir arī RCD bez brauciena kavēšanās.
Noplūdes strāvas ierīces tips Sbieži uzstāda pie elektrības ieejas dzīvojamā ēkā vai privātīpašumā ugunsdrošības nolūkos.
Aktivizācijas metode
Šeit ir iedalījums pasugās – elektromehāniskās un elektriskās aizsargierīces. Pirmais veids nav atkarīgs no tīkla sprieguma vērtības. To galvenā darbības indikācija ir diferenciālās strāvas indikācija bojātajā zonā.
Attiecībā uz elektriskām drošības ierīcēm ir svarīgi, lai tīklā būtu spriegums. Lai tie darbotos, ir nepieciešams ārējs avots. Salīdzinot ar elektromehāniskajiem RCD, šādas ierīces ir uzticamākas lietošanā.
Nominālās strāvas vērtības
Šeit dalījums ir šāds. Atkarībā no nominālās slodzes strāvas vērtībām tās ir 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (ampēri). Pamatojoties uz nominālo atlikušo pārrāvuma strāvu, tās ir 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (miliamperos).
RCD pievienošana
Noplūdes strāvas ierīces 25 A un citas tamlīdzīgas ir speciāli paredzētas barošanas ķēdēm saskaņā ar TN-S vai TN-C-S sistēmu ar aizsargājošas neitrālas PE kopnes pieslēgumu, kas tiek savienota ar visu korpusu elektriskās ierīces, izmantojot vadus.
Ir vērts atzīmēt, ka RCD nespēj aizsargāt elektrisko vadu no īssavienojumiem un pārslodzēm. Šajā sakarā ir nepieciešams automātisks slēdzis, un tam jāatrodas elektriskā skaitītāja priekšā. Tas ir vienīgais veids, kā nodrošinātmaksimāla aizsardzība jūsu mājās.
Jāsaprot, ka RCD un ķēdes pārtraucējs nav viens un tas pats. Vairāk par to vēlāk. Attiecībā uz RCD uzstādīšanu telpas ar augsta riska zonu ir:
- vannas istaba;
- virtuve;
- pagrabs;
- garāža.
Lai aizsargātu elektrisko vadu šajās telpās, vēlams izmantot aizsargierīces.
Pieslēgums dzīvoklī
Mūsdienu dzīvojamās ēkās galvenokārt tiek izmantotas trīsfāžu un dažreiz pat piecu fāžu ķēdes. Taču mājās, kas celtas vēl PSRS laikos, elektroinstalācija bieži vien ir vienfāzes, turklāt nulles un aizsargvadi ir apvienoti vienā. Citiem vārdiem sakot, šādā sistēmā nav zemējuma elementa.
Pieslēguma shēma ar RCD dzīvoklī izskatīsies šādi:
- Ievada mašīna.
- Elektrības skaitītājs.
- RCD 30 mA.
- Elektriskās instalācijas.
Ja dzīvoklī ir elektroenerģijas patērētāji, kas, piemēram, var būt elektriskā cepeškrāsns vai veļasmašīna, tad nepieciešams papildus uzstādīt RCD.
Pieslēgums privātmājā
Privāto nekustamo īpašumu savienojuma secība var izskatīties nedaudz savādāk:
- Ievada mašīna.
- Elektrības skaitītājs.
- RCD diapazonā no 100 līdz 300 mA, pamatojoties uz visu pieejamo iekārtu patērēto elektroenerģijas daudzumu.
- Aizsargierīces individuālam strāvas patēriņam. Parasti šajā gadījumā diapazons jau irmazāks par 10-30mA.
Pieslēgumu, ja nepieciešams, varat veikt pats vai izmantot profesionālu elektriķu pakalpojumus.
Atšķirība starp RCD un ķēdes pārtraucēju
Tagad vajadzētu būt skaidram, kāda ir atšķirība starp atlikušās strāvas ierīci un automātisko slēdzi. Galvenā iezīme ir abu ierīču atšķirīgais darbības princips. Automātu loma galvenokārt tiek samazināta līdz pievienoto elektroierīču glābšanai no pārmērīgām strāvas vērtībām. Tajā pašā laikā tie spēj izturēt slodzes, kas ir “pārāk izturīgas” RCD. Ko var teikt par cilvēka dzīvības drošību?!
Lai labāk saprastu, ir vērts sniegt piemēru. Ir elektriskā ierīce, kurā korpuss ir iezemēts. Vienā jaukā brīdī notiek īssavienojums, uz kuru mašīna ātri reaģē un atslēdz visu ķēdi.
Bet pretējā gadījumā var tikt bojāts stieples izolācijas slānis. Tas var rasties mehānisku bojājumu, nodiluma ilgstošas kalpošanas laikā, mitruma iekļūšanas dēļ. Vai arī ierīces korpuss vienkārši nav iezemēts. Tad neizbēgami notiks strāvas noplūde, kaut arī neliela. Šajā gadījumā iekārta nedarbosies, jo tā nav paredzēta šādam darbam.
Vizuāli arī noplūdi nav iespējams noteikt, taču atliek tikai pieskarties ierīces korpusam, jo cilvēks var saņemt nopietnu strāvas izlādi. To var izvairīties, ja ķēdē ir RCD. Atlikušās strāvas ķēdes pārtraucējs spēj atklāt pat nelielas noplūdes un nekavējoties apstājasbarošanas avots.
