تم تصميم RCD (جهاز التيار المتبقي) لمنع التأثيرات الخطيرة للتيار الكهربائي على الإنسان والحيوان عند لمس حمل التيار وأجزاء أخرى من الأجهزة والتركيبات الكهربائية التي يتم تنشيطها. تتمثل الوظيفة المهمة التالية للجهاز في منع الحرائق عند ظهور تيارات تسرب على الأرض. يتجلى الإجراء الوقائي في فصل التيار الكهربائي في الحالات التالية:
- قصر الدائرة لمبيت جهاز كهربائي تحت الجهد عبر الجسم إلى الأرض ؛
- ملامسة العناصر الحاملة للتيار مع الأجزاء المؤرضة غير الحاملة للتيار من التركيبات الكهربائية نتيجة تلف العزل ؛
- تغيير الأرض (PE) والموصلات المحايدة (N) في الدائرة الكهربائية.
RCD أيضًا يحمي الشبكات من اندفاعات الطاقة. للقيام بذلك ، يتم توصيل المقاومة غير الخطية بالمحايد عند إدخال الجهاز والمرحلة عند الإخراج. يتدفق تيار تفاضلي خلالها عندما يرتفع الجهد فوق 270 فولت ، وبعد ذلك ينطفئ التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية.
تختلف أجهزة الحماية في أنواع ومبادئ التشغيل. أحد أكثرها عملية هو RCD الانتقائي ، والذي يوفر فصلًا مستهدفًا لمجموعات الأحمال. ميزتها هيسرعة التقليل من خصائص العملية (النوع S أو G). يتم تثبيته بالقرب من المصدر ، وله تصنيف تيار تفاضلي للرحلة يبلغ 100 أو 300 مللي أمبير ، ويضمن أن RCD التقليدي القادم المنبع للمستهلك سيرحل أولاً.
وبالتالي ، تعتمد حماية شبكة الطاقة الحديثة على تحديد الأعطال وفصل الأقسام الفردية عن الأنظمة التي تعمل في الأوضاع العادية.
كيف يعمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية؟
يسمى RCD أيضًا بقاطع دائرة التيار المتبقي. يظل الغرض كما هو: إيقاف تشغيل الدائرة عند حدوث تسرب للتيار. العنصر الرئيسي للجهاز هو محول حلقي مع عدة لفات من الأسلاك المحايدة والطور المتصلة في اتجاهات متعاكسة. يظل المجال المغناطيسي الناتج أثناء التشغيل العادي للجهاز مساوياً للصفر. يؤدي التسرب إلى الأرض إلى الإخلال بالتوازن ، وينشأ جهد في الملف الثانوي ، وعند الوصول إلى قيمة معينة ، يتم إيقاف تشغيل الدائرة الكهربائية باستخدام آليات البدء والمشغل.
يحتاج التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية إلى حافلة أرضية PE. خلاف ذلك ، عندما تظهر احتمالية على جسم الجهاز الكهربائي بسبب العزل التالف ، فلا يوجد تسرب للتيار ، وعندما تلمسه والأجزاء المعدنية المؤرضة (مشعاع التدفئة ، وأنابيب المياه) ، يمكن أن تصاب بصدمة كهربائية ملحوظة. في هذه الحالة سيعمل الجهاز الواقي ولكن سيكون من الأفضل أن يأتي من التسرب في الأرض.
للتشغيل الموثوق لجهاز الحماية ، يجب وضع التأريض. عند العمل وفقًا لهذا المخطط ، فإن RCD سوف يكسر الدائرة حتى من قبللمس العلبة المعدنية للمعدات أو الأجهزة المنزلية.
أنواع التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية
تصنف RCDs وفقًا لوظائفها:
- AC - الاستجابة للظهور المفاجئ أو الزيادة التدريجية لتيار التسرب المتناوب.
- A - يطلق أيضًا تيارًا تفاضليًا نابضًا ثابتًا ، والذي قد يظهر بشكل غير متوقع أو يزيد تدريجياً.
- B - الاستجابة لتيارات التسرب النابضة المباشرة والمتناوبة.
- S - التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الانتقائي مع تأخير زمني إضافي للتعثر.
- G - على غرار S ، ولكن مع تأخير أقل.
أي RCD تختار؟
يظهر تموج التيار في الظروف المنزلية من الغسالات ، ومخفتات الإضاءة ، وأجهزة التلفزيون ، وأجهزة الكمبيوتر ، والأدوات الكهربائية وغيرها من الأجهزة مع تبديل إمدادات الطاقة. أدى عدم وجود محولات عازلة في الأجهزة التي تتحكم في الثايرستور إلى زيادة كبيرة في احتمالية تسرب التيار النابض المباشر أو المتناوب. لذلك ، إذا كان الأمر كافيًا في وقت سابق لضبط نوع التيار المتردد ، يلزم الآن كتابة A أو B.
أين يتم تثبيت RCD؟
- أماكن يمكن الوصول إليها للجمهور في المباني حيث لا يوجد خطر متزايد من حدوث صدمة كهربائية.
- في الدوائر الكهربائية مع احتمال حدوث صدمة كهربائية (الغرف ذات الرطوبة الزائدة ، مجموعات المخارج ، الأجهزة المنزلية ، إلخ).
- على المدخلات الرئيسية للحماية من خطر الحريق. عادة ما يتم تثبيت RCD انتقائي هنا.
- في لوحات التوزيع في الطوابق ، في اللوحات السكنية ، في المنازل الفردية.
- بأنظمة الإمداد بالطاقة الشعاعية: RCD انتقائي عام ومنفصل للخطوط الفرعية ، مع اختيار المعلمات التي تضمن التشغيل الانتقائي.
- في مراحل الحماية القريبة ، على سبيل المثال ، 10 و 30 مللي أمبير ، 30 و 40 مللي أمبير ، وما إلى ذلك ، من غير المحتمل أن تكون الانتقائية الحالية لـ RCD بسبب سرعة الاستجابة العالية. للقيم المشار إليها ، يتم توفيرها إذا قمت بتحديد RCD انتقائي من 100mA بحيث لا يزال هناك تأخير زمني.
- نظرًا لشيخوخة العزل ، لا توجد دائمًا زيادة تدريجية في تيارات التسرب.
- مع زيادة فورية في تيار التسرب بسبب انهيار العزل ، يمكن لأي RCD تقليدي في سلسلة في الدائرة أن ينطلق. يحدث هذا بسبب الفائض السريع والكبير للإعدادات دفعة واحدة في عدة مراحل من الحماية.
الحاجة إلى استخدام RCDs الانتقائية
يؤدي RCD الانتقائي وظيفته في الحماية من الحرائق ، إذا كنت تستخدم تعديلات مع تأخير زمني - S أو G. فهي تخضع لمتطلبات متزايدة لمقاومة ماس كهربائى ، وسعة التبديل ، والمقاومة الديناميكية والحرارية ، إلخ.
عادة ، يتم تثبيت التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الانتقائي للحماية من الحرائق بتيار تسرب مرتفع عند المدخل الرئيسي.
لا ينبغي استخدام RCD في الدوائر التي يجب عدم إيقافها فجأة ، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى حالات الطوارئ (حريق أو إنذار ضد السرقة ، خطر على الأفراد ، إلخ).
بالإضافة إلى RCDs ، يجب أن يكون لقواطع الدائرة انتقائية حالية. يجب أن يكون الأولتعمل بالقرب من منطقة الحمل الزائد أو ماس كهربائى. في هذه الحالة ، تعمل قواطع الدائرة قبل أن يصل تيار الدائرة القصيرة إلى القيمة الحدية. يعد هذا ضروريًا لمنع التحميل الزائد على الأقسام المتصلة بالسلسلة ، حيث يمر التيار عبر جهات اتصال أجهزتهم الواقية.
أنواع RCDs الانتقائية
بالنسبة لـ RCD الانتقائي ، من المهم التوقف مؤقتًا حتى يعمل الجهاز من النوع العام الموجود أسفل الرسم التخطيطي. في هذه الحالة ، يمرر الجهاز ذو الإغلاق المتأخر تيار تسرب من خلال نفسه ولا يعمل. قد يختلف الفاصل الزمني للتأخير للطرز. بالنسبة للمنتجات التي تحمل علامة S ، تكون 0.15-0.5 ثانية ، على سبيل المثال ، RCD 63a 100mA انتقائي ، مع القدرة على ضبط التأخير. سيكون الاختيار هو الأفضل إذا تم تثبيتها عند مدخل كابل الطاقة الخاص بالشقة. بعض الموديلات الأجنبية لديها تأخيرات زمنية أعلى. وهي مصممة لإيقاف تشغيل الدائرة في حالة حدوث حريق خطير. كلما طالت مدة إيقاف الحماية ، زاد احتمال إشعال العازل.
عند وضع علامة G ، يتم تشغيل الجهاز خلال 0.06-0.08 ثانية. الجهاز سريع بما يكفي للاستجابة لمشاكل الشبكة. يجب أن يتم تثبيته أدناه RCD من النوع S الانتقائي. مع الحماية على مرحلتين ، يمكن تثبيته على المدخل الرئيسي ، لأن سرعة RCD المتصلة أدناه لا تزال أعلى.
في حالة وجود عدة مجموعات تحميل في الشبكة ، يتم توصيل جهاز حماية منفصل أمام كل منها ، ويتم توصيل جهاز انتقائي بالمدخلالحماية من الحرائق التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. بعد ذلك ، إذا فشل أحد الخطوط ، فسيتم إلغاء تنشيطه فقط ، وسيظل الباقي متصلاً. باستخدام مخطط الأسلاك المماثل ، يكون من السهل اكتشاف العطل. إذا فشل RCD التقليدي أو لم يستجب لمشاكل الدائرة ، فإن RCD الانتقائي (300 مللي أمبير أو 100 مللي أمبير) سيرحل ويغلق الشبكة بالكامل.
لضمان الانتقائية ، إعدادات الأداة التالية مطلوبة:
- اضبط وقت التعثر في التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الانتقائي ، إذا كان يوفر مثل هذا الاحتمال ؛
- اضبط معلمات الرحلة المطلوبة اعتمادًا على حجم تيار التسرب.
يجب أن تكون خصائص التعثر الخاصة بأجهزة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الانتقائية أكبر بثلاث مرات على الأقل من البقية. فقط في هذه الحالة سيكون الجهاز مضمونًا للعمل.
معلمات RCD
يتم تحديد معلمتين للتوقيت RCD وفقًا للمعايير الروسية:
- وقت الكسر - الفاصل الزمني من ظهور تيار التسرب المكسور ∆i إلى اللحظة التي ينطفئ فيها القوس ؛
- حد وقت الانقطاع للجهاز من النوع S - الفاصل الزمني بين بداية ∆i وفتح جهات الاتصال.
تحدد المعلمة الأخيرة انتقائية التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. قيمته الحدية 0.5 ثانية. في هذه الحالة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه لحماية الأشخاص ، يجب أن يحدث الفتح في غضون 10-30 مللي ثانية ، لمنع اشتعال العزل - حتى 500 مللي ثانية. يستخدم RCD من النوع S الانتقائي على نطاق واسع حيث يكون من الضروري استبعاد الإنذارات الكاذبة من تأثير التداخل أو ارتفاع الطاقة.
وفقًا لسرعة فصل شبكة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطيةمفصولة على النحو التالي:
- استخدام عام - بدون تأخير ؛
- اكتب G - 10-40 مللي ثانية ؛
- نوع S - 40-500 مللي ثانية.
تحدث تيارات التسرب دائمًا في الدوائر الكهربائية. باختصار ، يجب ألا تتجاوز 1/3 الاسمي i للجهاز. يُعتقد أنه بالنسبة لـ 1 أ من الحمل ، يوجد 0.4 مللي أمبير من تيار تسرب المستهلك ، ولمدة 1 متر من طول سلك الطور - 10 ميكرو أمبير. يتم ضبط جهاز الحماية وفقًا لتيار التسرب الطبيعي الكلي. إذا لم يتم ذلك ، فقد تحدث نتائج إيجابية خاطئة متكررة. في هذه الحالة ، يجب ألا يغيب عن البال أن الجهاز الذي يحتوي على ∆i=100 مللي أمبير لن يحمي الشخص بعد الآن من الصدمة الكهربائية.
عند تصميم الشبكات الكهربائية لا يمكنك تحديد نوع التجمع حتى يطلبه الخبراء. لكن عليك أن تبرر اختيارك مسبقًا. من المهم أن يكون التيار المقدر للجهاز أعلى من تيار الحمل المتوقع. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت RCD فقط في زوج مشترك مع قاطع الدائرة. يمكنك تثبيت آلة تفاضلية واحدة بدلاً من جهازين. سيكلف أقل ، لكن يجب عليك اختيار المعلمات الصحيحة.
RCD يحمي في شبكات ذات سلكين حيث لا يوجد موصل وقائي. لكنها تعمل فقط بعد لمس مكان خطير.
أي إطلاق RCD لاختيار؟
يتم تثبيت RCD الانتقائي 63A ، 300mA عادةً عند الإدخال للحماية من الحرائق.
يستخدم الكثيرون نماذج عامة تقليدية مزودة بأجهزة حماية 30 مللي أمبير مثبتة في المنزل. هنا ، يتم تنفيذ وظيفة الانتقائية "الجزئية" بسبب الاختلاف الكبيرالتيارات العاملة. هذا يوفر المال على فرق السعر. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر RCD التقليدي أمانًا أفضل بسبب الاستجابة الأسرع عند اصطياد تيارات التسرب. يتمثل الاختلاف في سلوك الأجهزة في أن الجهاز الانتقائي لن ينتقل أولاً عند تيار تفاضلي يساوي أو يزيد عن 300 مللي أمبير. مثل هذا الموقف غير عادي بالفعل وليس هناك شك في ما إذا كنت ستذهب إلى لوحة التحكم ، والتي قد تكون موجودة في عمود الشارع. مع مثل هذا التيار الكبير ، من المحتمل أن يعمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية العادي في حالة وقوع حادث على الخط. هنا وهكذا سيكون من الواضح مكان البحث عن عطل.
وهكذا ، يمكن تثبيت RCD على حد سواء الانتقائي والتقليدي.
مصنعي التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية
The Legrand Group هي شركة ذات شهرة عالمية في تصنيع الأنظمة الكهربائية للمباني. يتم ضمان المناصب القيادية من خلال أعلى ثقافة إنتاج واستثمارات كبيرة في إنشاء منتجات كهربائية جديدة. بالنسبة لروسيا ، توفر المجموعة مجموعة كاملة من المعدات الكهربائية ، من المقابس والمفاتيح إلى أنظمة التحكم الأكثر تعقيدًا.
ليجراند الانتقائي RCD هو من النوع الإلكتروني والكهروميكانيكي (المشار إليه على اللوحة الأمامية). اعتمادًا على الإصدار ، يتم تثبيته على جانب أو أسفل قواطع الدائرة. تأخير زمني قابل للتعديل (0-1 ، 3 ثوان) وحساسية. بالاشتراك مع المدافع الرشاشة ، يتم استخدامها كأجهزة حماية أساسية أو حساسة للغاية.
أسعار RCD لا تزال مرتفعة ، مثل العلامات التجارية الأخرى.
بواسطة ABB ، يتم تمثيل RCDs بشكل كامل من خلال سلسلة F 200 - من 16 A إلى 125 A. بالنسبة للشبكة المنزلية ، يكفي RCD 63A ، 100mA الانتقائي. بالنسبة لتيارات التسرب للأجهزة المنزلية ، عادةً ما يتم استخدام جهاز 30 مللي أمبير. كحماية من الحرائق عند مدخل منزل خاص ، يتم استخدام RCD ABB (63A ، 300mA) الانتقائي رباعي الأقطاب لشبكة ثلاثية الطور ، كواحد من أكثرها موثوقية. أنها ليست أقل جودة من منتجات العلامة التجارية ليجراند. بالنسبة للشقة ذات المدخلات أحادية الطور ، سيكون هناك جهاز ثنائي القطب. توضح الصورة أدناه RCD ABB 63A ، 300mA انتقائي.
الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للجهاز تحمله هو من 3 إلى 10 كيلو أمبير (المشار إليه على اللوحة الأمامية). إنه قصير الأجل ، لا يعمل حاليًا. RCD قادر على التوقف مؤقتًا حتى تقوم الآلة بفصل الدائرة.
الشركة من الشركات الرائدة لكن الاسعار غالية جدا. غالبًا ما يفضل المستهلكون نماذج abb لأن السلامة هي أهم شيء. ABB DDA200 AP-R النوع A والكتلة التفاضلية AC متاحة. لديها تأخير رحلة 10ms ، على الرغم من أنها ليست ABB RCD انتقائي. يقع منحنى خاصية التعثر بين RCDs الانتقائية والتقليدية. الجهاز زاد من مقاومة الإنذارات الكاذبة مقارنة بأجهزة الأغراض العامة
النسبة المئوية للرفض لـ ABB الانتقائي RCD ، وكذلك بالنسبة للمنتجات الأخرى ، هي 2 ٪ فقط ، بسبب عدم وجود مشاكل في التشغيل عمليًا. الأجهزة الكهروميكانيكية أكثر موثوقية من الأجهزة الإلكترونية ولها مزايا في كل شيءاستثناء السعر. بدأت بالفعل RCD مع مشغل إلكتروني في الظهور ، وهي ليست أقل شأنا من الموثوقية من الميكانيكية.
في السوق يمكنك أن تجد منتجات بنصف السعر ، والجودة ليست أقل من ABB. تنتج الشركة أيضًا سلسلة FH 200 ، التي يكون سعرها أقل قليلاً ، ولكنها تفقد جودة منتجات F 200 بشكل كبير. ولا يوجد على وجه الخصوص ، مثل هذه الموصلات الموثوقة التي تتلامس مع الموصلات التي تبدأ في التعلق بسرعة ، مما يؤثر على جودة العمل.
إذا اشتريت ABB RCD انتقائيًا ، فعندئذٍ فقط في المتاجر المتخصصة ، وليس في الأماكن المشكوك فيها. المزيف خطير لأنه غير قادر على حماية الإنسان بشكل صحيح. المعدات المعيارية ، والتي تشمل أيضًا RCD ، تحظى باهتمام كبير من قبل المثاقبين الذاتية بسبب التكلفة العالية.
تنتج مجموعة الشركات المحلية IEK حوالي 7000 عنصر من المنتجات التي تلبي المعايير الدولية وتضمن التشغيل الموثوق لشبكات الطاقة.
RCDs تخضع لمطالب عالية. فمن ناحية ، يجب أن يعملوا بشكل موثوق ، مما يحمي الناس من الصدمات الكهربائية والأسلاك من خطر الاشتعال. ولكن في الوقت نفسه ، يجب أن تعمل الأجهزة المثبتة في مراحل مختلفة من الدوائر الكهربائية بشكل انتقائي ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل الأقسام الفردية. تتوافق هذه الشروط ، بالإضافة إلى GOST 51326.1 ، مع RCD IEK من النوع الانتقائي VD1 63S.
يتم تمثيل مجموعة المنتجات بواسطة التيارات المقدرة 25-80A ، والتيارات المتبقية هي 100mA و 300mA. المنتجات أرخص من تلك الخاصة بالعلامات التجارية الشهيرة وهي على نطاق واسعتستخدم كجهاز تمهيدي لمكافحة الحرائق. في الوقت نفسه ، يتم ضمان انتقائية الحماية من خلال التيارات عالية القطع والتأخير الزمني لفصل الدوائر.
اختيار أجهزة الحماية
عندما يتم استهلاك الكهرباء بطريقة بسيطة ، يتدفق تيار جيبي عبر الدائرة. سيكون التسرب على شكل مماثل ويمكن استخدام أجهزة من نوع التيار المتردد هنا
في الأجهزة المنزلية الحديثة ، يتم استخدام دوائر التحكم في قطع الطور بشكل متزايد. لن يستجيب لها جهاز من النوع AC ، ومن الأفضل هنا استخدام RCD من النوع A ، والذي يستجيب أيضًا للتيار الجيبي. يمكن استخدام الأجهزة معًا ، على سبيل المثال ، النوع AC مناسب للإضاءة بالمصابيح المتوهجة ، والنوع A مناسب للمآخذ التي يمكن توصيل الأجهزة مع تنظيم النبض بها. ولكن إذا كان عليك تغيير الإضاءة إلى مصابيح موفرة للطاقة مع التحكم في السطوع بقطع الطور ، سيتعين عليك أيضًا استبدال جهاز نوع التيار المتردد بـ A. وإلا فلن يعمل.
من أجل فصل العملية حسب مستويات الدوائر الكهربائية ، من الضروري استخدام أجهزة انتقائية. يتم تثبيت النوع S على المدخل الرئيسي ، و G على المستوى الثاني ، ثم على الأجهزة اللحظية.
يتم تحديد RCD خطوة واحدة أعلى في التصنيف الحالي من قاطع الدائرة المتصل جنبًا إلى جنب معه ، والذي يمكن أن يعمل لفترة طويلة عند تجاوز الحمل. إذا كان هناك جهاز 50 أمبير عند الإدخال ، فسوف يناسبه RCD 63A انتقائي.
وفقًا لمتطلبات المعايير ، تتم الإشارة إلى قيم الجهد الاسمية على اللوحات الأمامية للأجهزة ، وأيضا المستمر وكسر التيار ∆i. إذا كان هناك تعيين للجيوب الأنفية ، فهذا هو نوع التيار المتردد. يعني وجود دورتين موجبتين تحتهما النوع أ. يُشار إلى التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الانتقائي بالحرفين S و G. ويشار إلى تيار الدائرة القصيرة المقنن في المربع. يجب أن يتحمل الجهاز زيادته إلى الحد الأقصى حتى يتم إيقاف تشغيل الجهاز. عادة لا يوجد وقت للتيار للوصول إلى القيمة المحددة. يقوم RCD بفصل الدائرة مع وجود عيب مقدمًا ، حتى يسخن الموصل ولا يشتعل العزل.
الخلاصة
في الشبكات الكهربائية المنزلية ، يتم استخدام انتقائية التيار والوقت. للقيام بذلك ، يتم تثبيت أجهزة الحماية في سلسلة وفقًا لمخطط الشجرة ، حيث يكون مفتاح واحد شائعًا. أساس مبدأ التشغيل هو تقليل وقت تدفق التيار عبر الجسم من خلال الاتصال المباشر أو غير المباشر مع عناصر التركيبات الكهربائية تحت الجهد. يتم تثبيت RCD الانتقائي عند المدخل ويقوم بوظيفة مكافحة الحرائق.
