Selektywny RCD: urządzenie, cel, zakres zastosowania + schemat i niuanse połączeń

Wśród różnorodnych urządzeń ochronnych znajduje się selektywny RCD, który eksperci uważają za praktyczną i optymalną opcję organizacji ochrony. Czym tego typu urządzenia wyróżniają się na tle innych z pokrewnej grupy?

Jakie właściwości ma urządzenie selektywne i jak wysoka jest jego czułość? Spróbujmy to rozgryźć za pomocą krótkiej recenzji w tym kierunku.

Cel i zasada działania

Urządzenia przekaźnikowe do sieci elektrycznych, zaprojektowane w celu zapewnienia ochrony przed bezpośrednim kontaktem w obszarach niebezpiecznych, a także ochrony sprzętu, są reprezentowane przez różnorodne projekt.

Cechy urządzeń selektywnych

Charakterystyczną cechą urządzenia selektywnego jest obecność w obwodzie funkcji opóźnienia czasowego do wyłączenia obwodu zasilającego obciążenie.

Zazwyczaj parametr ten przekracza 40 ms – oznacza to, że urządzenia selektywne nie są przeznaczone do ochrony przed uszkodzeniami w wyniku bezpośredniego kontaktu.

Gama urządzeń stosowanych do ochrony podczas pracy sieci elektrycznych zapewnia szeroki wybór. Prawie wszystkie typy wyłączników RCD można stosować w sieciach jednofazowych lub trójfazowych

Również wśród cech urządzeń selektywnych należy zauważyć ich dobrą stabilność w odpowiedzi na skoki prądu i napięcia. Dzięki tej właściwości ryzyko fałszywych alarmów, a co za tym idzie wyłączeń obwodów, jest prawie całkowicie wyeliminowane.Jaka jest selektywność wyłączników, opisano szczegółowo w ten materiał.

Z reguły w praktyce stosuje się urządzenia, których prąd znamionowy mieści się w przedziale 25-100 A. W tym przypadku wartość różnicowego prądu upływowego mieści się w przedziale 0,1-0,3 A.

Produkowane są wersje urządzenia dwubiegunowe i czterobiegunowe. Każdy typ jest aktywnie wykorzystywany jako część rozgałęzionych obwodów kaskadowych.

Zasada działania i konstrukcja RCD typu S

Cechy charakterystyczne urządzeń selektywnych ograniczają się jedynie do wskazanych powyżej.

We wszystkich pozostałych funkcjonalnościach projektowych praktycznie nie ma znaczącej różnicy między urządzeniami selektywnymi a urządzeniami ogólnego przeznaczenia.

Zasada działania modułów ma na celu wyłącznie zapobieganie ewentualnym upływom prądu, stanowiącym potencjalne zagrożenie dla użytkowników różnego rodzaju sprzętu elektrycznego. RCD typu selektywnego działają również w celu zapobiegania uszkodzeniom sprzętu.

Zasada działania pozostaje zatem standardowa - dotyczy wszystkich urządzeń ochronnych z grupy RCD:

1. W konstrukcji zastosowano transformator różnicowy.
2. Dzięki transformatorowi przeprowadzane jest porównanie prądów sterujących.
3. Różnica przekazywana jest do elementu czujnikowego.
4. Jeżeli różnica przekracza ustawiony parametr regulacji, następuje odcięcie.

To jest cała zasada działania w ujęciu ogólnym. Warto jednak zwrócić uwagę na taką cechę, jak zależność urządzeń od zasilania.

W praktyce stosuje się dwie opcje projektowania RCD typu selektywnego (i ogólnego). Jedna z opcji zakłada zasilanie zewnętrzne, druga całkowicie je wyklucza.

Moduł czterobiegunowy zintegrowany z jednofazową siecią napięciową.Łączenie odbywa się w oparciu o tradycyjne rozwiązanie, gdy wykorzystuje się maszynę wejściową, licznik energii elektrycznej, a następnie selektywny RCD

Oczywiste jest, że konstrukcje urządzeń ochronnych, które nie wykorzystują zewnętrznego obwodu zasilania, wydają się bardziej niezawodne niż te, które wymagają źródła energii dla wydajności operacyjnej.

Ponieważ transformator różnicowy jest w rzeczywistości dominującym elementem konstrukcyjnym, na tę część obwodu RCD nałożone są specjalne wymagania.

Rdzeń magnetyczny DT musi mieć ścisłą liniową charakterystykę magnesowania.

Tak w przybliżeniu zachodzą procesy wewnątrz rdzenia magnetycznego selektywnego typu RCD i przepływ prądów przez istniejące uzwojenia robocze. Zmieniając wskaźniki prądu każdej linii, kontrolowany jest współczynnik upływu

Właściwości temperaturowe rdzenia magnetycznego powinny zapewniać wysoką jakość pracy w szerokim zakresie temperatur. Dlatego do produkcji tego elementu stosuje się specjalny materiał - żelazo amorficzne lub tym podobne.

Inną częścią konstrukcji selektywnego urządzenia RCD są czułe przekaźniki magnetoelektryczne - elementy bezpośredniego działania, często nazywane elementami progowymi.

W niektórych konstrukcjach przekaźniki zastępuje się elektroniką, ale zasada pozostaje ta sama.

Tryb normalny i awaryjny

Podczas pracy wyłącznika RCD typu S, do czasu wykrycia prądu upływowego (prądu różnicowego), przewody tworzące obwód elektryczny w polu magnetycznym rdzenia przepuszczają równoważne znamionowe prądy obciążenia.

Schemat wyraźnie pokazujący wewnętrzne procesy modułu typu selektywnego podczas pracy urządzenia w trybie pracy.Wymagany poziom czułości zapewnia się poprzez ustawienie go zgodnie z prądem odcięcia

Prądy te, o jednakowej wielkości, indukują wewnątrz rdzenia pola magnetyczne o wielokierunkowym działaniu.

Ich całkowity strumień okazuje się wynosić zero, co wyjaśnia brak prądu na uzwojeniu wtórnym generatora diesla. Jego prąd zerowy nie ma wpływu na element czujnikowy odcięcia. RCD pozostaje włączony.

W przeciwnym razie, gdy opisywany obwód zostanie zakłócony, zaburzona zostanie również równowaga prądów. W rezultacie na uzwojeniu wtórnym DT generowany jest prąd o określonej wielkości.

Gdy tylko wartość ta przekroczy wartość progową elementu wyzwalającego selektywne urządzenie zabezpieczające, zadziała. Co uruchomi system blokady wykonawczej - odcinający obwody mocy obciążenia. RCD wyłączy się i odetnie obwód obciążenia.

Tradycyjne obszary zastosowań urządzenia

Jak wspomniano powyżej, ta modyfikacja urządzeń ochronnych nie jest stosowana do ochrony przed bezpośrednim kontaktem.

Najczęściej urządzenia te stosowane są jako blokady na wypadek ewentualnego pożaru instalacji elektrycznej lub mechanizmów instalacji.

Bezpośredni kontakt ze sprzętem, zwłaszcza sprzętem gospodarstwa domowego, jest zjawiskiem powszechnym. Jednak w przypadku upływu prądu taki kontakt jest obarczony poważnymi konsekwencjami. RCD typu S nie chroni przed bezpośrednim kontaktem w warunkach wycieku, ale istnieją do tego inne typy urządzeń

Te same wyłączniki różnicowoprądowe stosowane są jako urządzenia zabezpieczające przed zwarciami w obwodach zasilania wartościowych, kosztownych instalacji/urządzeń/sprzętu lub w obwodach zasilania ważnych układów technologicznych.

Powszechną praktyką jest wprowadzanie urządzeń selektywnych przy budowie złożonych kaskadowych obwodów elektrycznych, w których każda gałąź obejmuje inny rodzaj obciążenia o różnych prądach.

Rozwiązanie obwodu kaskadowego do okablowania sieci elektrycznej z wykorzystaniem modułów zabezpieczeń selektywnych. Jedna z powszechnych opcji stosowanych do elektryzowania budynków mieszkalnych

Dzięki takiej konfiguracji systemu rozgałęzień elektroenergetycznych z wykorzystaniem urządzeń selektywnych zapewniona jest niezawodna ochrona w poszczególnych obszarach.

A także każdy indywidualny RCD w razie wypadku zapewnia możliwość szybkiego ustalenia wady.

Schematy połączeń wyłączników RCD z selektywnym odcięciem

Właściwie rozwiązania obwodów w tym przypadku teoretycznie nie mają żadnych cech, które odróżniałyby je od konstrukcji obwodów z innymi typami urządzeń w grupie.

Innym pytaniem jest, w jakiej kolejności powinniśmy uwzględnić, powiedzmy, odcięcie selektywne i odcięcie bezpośredniego dotyku?

Typowa konstrukcja urządzenia, która zapewnia zablokowanie zasilania w przypadku upływu prądu i bezpośredniego kontaktu. Ustawienie prądu odcięcia wynosi zwykle co najmniej 30 mA

Jeśli rozważymy urządzenie do selektywnego wyłączania w jednej wersji, to w tym przypadku jest to element najprostszego obwodu i jest montowany standardowo:

1. Najpierw instalowany jest wyłącznik automatyczny.
2. Następny jest RCD typu S.
3. Następnie łańcuch nośny.

Tymczasem zabezpieczenia wykorzystuje się na różne sposoby, aby korzystać z sieci elektrycznych.

Na przykład konieczne jest zapewnienie wysokiej niezawodności działania trójfazowego silnika elektrycznego. Jak w tym przypadku zorganizować ochronę za pomocą RCD typu selektywnego?

Inną opcją projektową jest urządzenie czterobiegunowe, które jest wygodniejsze pod względem opcji konfiguracji okablowania elektrycznego. Dzięki temu modułowi łatwiej jest manipulować okablowaniem szyny uziemiającej

Odpowiednie jest tutaj urządzenie czterobiegunowe, za pomocą którego można zorganizować obwód zabezpieczający przed zwarciami (zwarciami) uzwojeń.

Połączenie odbywa się również poprzez pośrednią wkładkę RCD. Oznacza to, że maszyna włącza się jako pierwsza, druga liczba to ochrona selektywna, trzecia to silnik elektryczny.

Opcja projektowania obwodu z silnikiem elektrycznym. Proste i dość skuteczne rozwiązanie zabezpieczające silnik przed możliwymi zwarciami międzyfazowymi lub zwarciami do ramy

Obwód jednofazowy do standardowych potrzeb, takich jak oświetlenie i zasilanie, można zbudować w prosty sposób, używając urządzenia dwubiegunowego i kilku wyłączników automatycznych.

Kanały jednofazowe są prowadzone do poszczególnych pomieszczeń wyłączniki automatyczne, które zasilane są fazą pochodzącą z urządzenia zabezpieczającego.

Można powiedzieć, że jest to klasyczne rozwiązanie obwodów, z którego w większości przypadków korzystają właściciele mieszkań komunalnych, właściciele domów i domków letniskowych.

Klasyczna wersja obwodu z jednym urządzeniem ochronnym do okablowania kilku obwodów elektrycznych. Powszechne rozwiązanie w starych domach, w których nie przewidywano zastosowania ziemnego pręta

Nowoczesne projekty mieszkaniowe obejmują organizację obwodów z obowiązkową obecnością szyny uziemiającej. Dlatego tego typu rozwiązania charakteryzują się niewielkimi zmianami/dodatkami w schemacie połączeń.

W szczególności przewód uziemiający (PE), który jest tą samą integralną częścią co szyna zerowa, staje się dodatkowym elementem okablowania.

Alternatywne rozwiązanie obwodów z tą samą odmianą sektorową okablowania i wykorzystaniem tych samych urządzeń.Tylko w tej opcji zastosowano już szynę uziemiającą. Ten przykład wydaje się bardziej skuteczny pod względem ochrony

W mieszkaniach, domach i domkach urządzenia ochrony selektywnej są obowiązkowym dodatkiem do panelu elektrycznego mieszkania, gdy mieszkańcy korzystają ze sprzętu gospodarstwa domowego:

• pralka;
• zmywarka;
• mocny piec elektryczny (piec).

Ponadto tego typu urządzenia (selektywne) z reguły pełnią funkcję drugiego stopnia ochronnego, podczas gdy w pierwszym stopniu występują odcięcia RCD dla bezpośredniego kontaktu bezpośredniego.

Oznacza to, że istnieje grupowe połączenie urządzeń i jest to naprawdę skuteczna opcja pod względem bezpieczeństwa pracy domowych sieci elektrycznych.

Niuanse łączenia modułów typu S

W rzeczywistości niuanse są takie same, jak te towarzyszące procesowi podłączania standardowych urządzeń ochronnych.

Zaciski każdego urządzenia mają określone przeznaczenie (faza, neutralny) i odpowiednio są oznaczone.

Listwy zaciskowe na urządzeniu zabezpieczającym i symbole podłączenia przewodów elektrycznych. Pokazano również oznaczenie przycisku służącego do wykonania operacji testowej w celu poprawnego działania wyłącznika różnicowoprądowego.

Podczas montażu niedopuszczalna jest zmiana położenia zacisków ze względu na ich przeznaczenie w stosunku do obwodów zasilających.

Jeśli zamiast fazy podłączysz szynę zerową, istnieje co najmniej ryzyko awarii samego urządzenia. Niezwykle trudno jest pomylić dwa punkty, ale w praktyce tak się dzieje.

Kolejnym niuansem jest dopasowanie modułu do istniejącego obwodu elektrycznego pod kątem odcięcia prądu.

Jeżeli projekt nie uwzględnia aktualnych możliwości regulacji, należy wybrać odpowiednie urządzenie zgodnie z jego właściwościami technicznymi i użytkowymi.

Wreszcie obowiązkowym niuansem połączenia jest testowanie urządzenia w trybie zasilania obwodu obciążenia.

Funkcja ta jest prosta i wymaga tylko jednej akcji - aktywacji specjalnego przycisku, który na obudowie/w dokumentacji jest oznaczony jako „Test”.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przystępne i zrozumiałe wideo objaśniające selektywność urządzenia zabezpieczającego:

Film przedstawia praktykę włączania grupy urządzeń oraz faktyczną pracę urządzeń w sytuacjach awaryjnych:

Często można znaleźć argumenty dotyczące łatwości podłączenia RCD do sieci elektrycznej prywatnego domu. Oprócz rozumowania często zaleca się wykonywanie tej pracy własnymi rękami. Motyw jest powszechnie znany – oszczędzanie. Jednak oszczędzanie na własnym bezpieczeństwie nie jest najlepszym wyborem. Dlatego takie czynności związane z instalacją urządzenia ochrony selektywnej powinien zawsze wykonywać wykwalifikowany elektryk.

Czy masz doświadczenie w użytkowaniu lub łączeniu selektywnych RCD i możesz uzupełnić nasz materiał o ciekawe informacje na temat artykułu? Prosimy o wpisywanie komentarzy i zadawanie pytań w bloku poniżej.