Kravet om pålidelig beskyttelse af en person mod de skadelige virkninger af elektrisk strøm har altid været forud for videnskabens og teknologiens evne til at skabe beskyttelsesudstyr, der opfylder dette mål. I dag opfylder innovative udviklinger inden for elindustrien fuldt ud alle kriterier for udstyr af denne type. Artiklen afslører spørgsmålet om en sådan enhed som en RCD: hvad det er, dets formål, princippet om drift, valg og anvendelse.
Midler og metoder til elektrisk beskyttelse: Moderne udstyr og funktioner i deres arbejde
Så snart brugen af elektrisk strøm ind i vores liv, blev det straks nødvendigt at beskytte mod dets skadelige virkninger på menneskers sundhed. Først og fremmest er det isoleringen af ledende dele af ledningerne og dele af de nuværende modtagere.
Men fuldstændig isolering er umulig, ligesom i ethvert elektrisk kredsløb er der teknologiske pauser og kontaktgrupper. Der er altid sandsynlighed for overtrædelse af det isolerende lag af ledende elementer og deres mekaniske skader, og vigtigst af alt – statistisk regelmæssighed i strid med sikkerhed, instruktioner og regler for drift af elektrisk udstyr, både på produktions- og husstandsniveau.
En af de mest effektive måder at beskytte mod de skadelige virkninger af elektrisk strøm er organiseringen af jordsløjfen. Jordsløjfen er en kunstig lederforbindelse med "jord" (den såkaldte PE-leder) af neutrale ledende hus eller dele af elektromekanismer med en modstand på højst 4 ohm. De anførte elektriske apparater kan blive strømforsynet på grund af en kortslutning på faselederens eller lynstrømmen.
Hovedformålet med jordsløjfeenheden er at udelukke muligheden for elektrisk stød for en person eller et dyr, hvis det berører sagen eller en del af det elektriske udstyrsmekanisme, der er blevet aktiveret på grund af kortstrømmen af faseelektriske strøm.
Vær opmærksom! I vekselstrømsnet med jordforbindelse og en spænding på op til 1 kV (dette er formatet for husets strømforsyning) er jordforbindelse som hovedbeskyttelse mod elektrisk stød forårsaget af indirekte kontakt ikke gældende, da den ikke er effektiv.
Problemet med den mest effektive beskyttelse mod virkningerne af elektricitet på mennesker blev bestemt af de såkaldte differential current devices (UDT) – dette er et stort segment af kontrol- og beskyttelsesanordninger til forskellige formål og designfunktioner. Klassificeringen af UDT-segmentet er ret omfattende: fra kontrolmetoden, typen af installation og antallet af poler, muligheden for at regulere og forsinke tidspunktet for trippelstrømmen.
Overvej hvad der er RCD. Akronym for denne forkortelse er en sikkerhedsanordning. Krav til installation og brug af UDT findes i supplerende udgaver af PUE – regler for installation af elektrisk udstyr og i en række standarder for elektriske installationer af bygninger IEC 60364 og virkningerne af strøm på mennesker og husdyr IEC 60479-1.
Innovator i udviklingen af USO var Tyskland. Den første gyldige prøvebeskyttelsesenhed blev designet og fremstillet i trediverne af det sidste århundrede. Lækstrømssensoren anvendte den mindste mulige differentialstrømstransformator, og styreenheden anvendte et polariseret magnetrelæ med en følsomhed på 100 milliampere (mA) og en responstid på ikke mere end 0,1 sekund.
Tærsklen til fastgørelse af differentialstrømmen i prototypen var ca. 80 mA. Et kontrolrelæ med en følsomhed på mindre end 80 mA var umuligt at udvikle på det tidspunkt på grund af manglen på materialer med de krævede elektromagnetiske egenskaber. Og kun i midten af det tyvende århundrede blev der foreslået en ny konstruktiv løsning af RCD. Designet tog højde for mekanismer for at eliminere falske positiver fra udledninger under tordenvejr og signifikant øget følsomheden af differentialstrømmen til 30 mA.
Dimensionerne af RCD’en ændrede sig også: fra pakkeboksens størrelse til det moderne format, der kan installeres på en DIN-skinne i moderne elektriske frysere.
Tekniske eksperter inden for elektrisk og elektronisk udvikling gør allerede forudsigelser for fremtiden. De tror fast, at sådanne systemer som beskyttelse mod elektrisk stød snart vil blive styret af kunstig intelligens.
Han vil være i stand til at udføre ikke kun måle- og overvågningsfunktioner, men også foretage video- og lydovervågning af objektet, der er givet ham, træffe øjeblikkelige beslutninger om tilfældige situationer og om nødvendigt vågne redningstjenester.
Blandt de mest populære af den beskyttende UDT, der arbejder i levevilkår, omfatter beskyttelsesafbryder (UZO). RCD’en fungerer som en menneskelig protektor mod elektrisk stød og som en forebyggende mekanisme for at forhindre utilsigtet tænding af ledninger og ledninger.
Den funktionelle ide om den pågældende enhed er baseret på elektrotekniske love, som postulerer lighed mellem den indgående og udgående strøm i lukkede elektriske kredsløb med aktive belastninger.
Dette betyder, at strømmen, der strømmer gennem faselederen, skal svare til strømmen, som strømmer gennem den neutrale leder – til enfasede kredsløb med to ledninger, og at strømmen i den neutrale leder skal være lig med summen af strømmen, som strømmer i faserne for trefaset firelederkredsløb.
Når en person ved et uheld berører uisolerede dele af ledende kredsløbselementer i et sådant kredsløb, eller når den eksponerede del af ledningerne kommer i kontakt (som følge af beskadigelse) med andre ledende genstande, der danner et nyt elektrisk kredsløb, opstår den såkaldte aktuelle lækage – lighed for indgående og udgående strømmer er krænket .
Denne overtrædelse kan registreres og bruges som en kommando for at slukke hele det elektriske kredsløb. Denne proces blev designet RCD. Og strømmen "lækage" inden for elektroteknik er blevet kaldt differentiel strøm.
RCD’en kan registrere meget lave lækstrømme og fungere som en switchmekanisme. Teoretisk set er princippet om drift af en RCD som følger (hvor jegRin – Indgangsstrøm af den neutrale ledning, IO – udgangsstrøm af fasetråden):
- jegRin = IO (systembalance uden overtrædelse, RCD i standby tilstand);
- jegRin > jegO (resten af systemet er brudt, registrerer RCD differenstrømens udseende og slukker for strømforsyningen).
Når en RCD er installeret i strømforsyningsnetværket betyder det, at der sikres beskyttelse mod:
- Frekvensledningens kredsløb til apparatets krop. I mange tilfælde er disse varmeelementer i vaskemaskiner, vandvarmere og varmeapparater. Desuden kan nedbrydningen kun ske, når det termiske element opvarmes under påvirkning af strømmen;
- uhensigtsmæssige ledninger, når skrupelløse elektriker reparerer en "vridning" af ledninger i gips uden at bruge en forbindelseskasse. Hvis væggen er våd – vil en differentialstrøm lække ind i væggen fra dette twist, og RCD’en afbryder strømmen hele tiden, indtil gipset tørrer helt eller forbindelserne er ordentligt repareret.
- ukorrekt installation i det elektriske panel, når tilsyneladende små men "nyttige" ændringer i kredsløbet ændrer strømfordelingen og fører til tab af høj effektivitet af enheden. Dette vil blive diskuteret mere detaljeret senere.
RCD’en kan udløses af grunde, der ikke er iøjnefaldende fra den første kontrol af forbindelsesordningen for husholdningsapparater. Hvis du bruger en gaskomfur med elektrisk gasbrændsel eller vaskemaskinen er forbundet med en slange i et metalhus til en vandhaner, eller når naboer er jordforbundet til vandforsyning eller varmesystem, vil der igen forekomme elektrisk lækage i kredsløbet, hvilket vil udløse RCD. I sådanne tilfælde kræves en omhyggelig ingeniøranalyse.
Regler har meget ofte undtagelser. Dette princip har ikke omgået universelle kvaliteter af den betragtede beskyttelsesanordning.
RCD’en reagerer ikke, når en person eller et dyr er tilsluttet, men der opstår ingen jordfejlstrøm. En sådan sag er mulig, når du rører samtidigt til fase- og nulføreren, som er under kontrol af RCD’en eller med fuld isolering med gulvet. Beskyttelsen af RCD i sådanne tilfælde er fuldstændig fraværende. En RCD kan ikke skelne mellem en elektrisk strøm, der passerer gennem et menneske- eller dyrelegeme fra en strøm, der strømmer i en belastningscelle. I sådanne tilfælde kan sikkerhedsforanstaltninger tilvejebringes ved mekanisk beskyttelse (komplet isolering, dielektriske husholdninger osv.) Eller afslutte afkøling af apparatet, inden det inspiceres.
RCD, der er fuldt afhængig af forsyningsspændingen, der passer til netværksobjektet, er kun i driftstilstand, hvis det angivne netværk er i god stand. Situationen kan blive farlig, når "ovenstående" bryder RCD’en den neutrale ledning, og faselederen forbliver strømforsynet. Så i ledningsfasen kan ledningen blive en faktor for elektrisk stød, og RCD’en på grund af sin egen uarbejdsdygtighed vil ikke være i stand til at slukke for strømmen til netværket.
RCD’en kan "hænge" i standbytilstand, hvis hovedkontakten stikker til magnetventilen, eller hvis den sekundære vikling af styreenheden fejler og ikke virker på det rigtige tidspunkt. For at kontrollere driftstilstanden for RCD’en er der en testmekanisme. Hvis du regelmæssigt tester enheden (og for at gøre dette, skal du blot trykke på "T" -knappen – testen), vil risikoen for nedbrydning af RCD’en have en mindste sandsynlighed.
Hovedanvendelsen i hjemlige forhold, UZO, blev modtaget ved anvendelse i elektriske grupper af badeværelser, køkkener og stikkontaktgrupper af et stort antal tilsluttede apparater og udstyr. Dette betyder ikke, at det ikke giver mening at bruge RCD’er på et fælles indkommende netværk. Dette prøveudtagningssystem er kun dikteret af hastigheden af ledelses- og markedsføringsevnen, da RCD’er til små strømme er meget billigere for prisen på enheder med mere strøm.
Men i nogle tilfælde, hvis vi overvejer vandrerhjem, klubber mv., Vil det være mere pålideligt at bruge en generel selektiv RCD på grund af den massive og samtidige brug af stort set alle elementer i elektrisk udstyr. En reststrømindretning af selektiv type afviger fra den sædvanlige ved en lang forsinkelsestid for trippelstrømstrømmen (dvs. responstiden) og er en af de mest anvendte indretninger. Når en konventionel lokal RCD udløses i ethvert kredsløb, afbryder den generelle selektive RCD ikke alle ledninger på en gang, men tillader strømforsyningen at kun stoppes for en bestemt gruppe.
Hvis f.eks. Isoleringen af udstyret i diskoteket og sagen (for eksempel en forstærker) er i kontakt med faselederen, så når operatøren rører forstærkeren, udløser og afbryder den lokale RCD kun den forstærkende udstyrsgruppe, og den selektive generelle RCD afbryder ikke al strøm og sådan Grupper som almindelige lys, toiletter og cafeer vil fungere i standardtilstand.
Mekanismen til at forbinde RCD’en til det eksisterende netværk svarer til at tilslutte en afbryder med den eneste forskel, at når en enkeltfaseafbryder kræver to terminaler, der skal strammes, har RCD’en fire.
Hvis der, når en person rører en ledig del af en ledning eller et tilfælde af udstyr under fasespænding, er strøm øjeblikkeligt slukket, betyder det, at RCD’en har trukket ud.
Det er vigtigt! I AC-systemer skal der ydes ekstra beskyttelse via RCD’er til stikgrupper med en nominel strøm på op til 20A (vaskemaskiner, kedler, ovne osv.) Og mobilt (bærbart) udstyr og elværktøjer med en nominel strøm på op til 32A, som bruges udendørs.
De fysiske processer, der forekommer i mekanismerne for driften af mange moderne elektromekaniske eller elektroniske enheder, kan være fuldstændig uforståelige for os. Ikke alle mennesker har viden om tekniske og tekniske discipliner og kan naturligvis ikke forstå og beskrive det fysiske grundlag for principperne for driften af denne eller den pågældende enhed. Men princippet om anvendelse (driftsregler), der bygger på sikkerhedselementerne, gør det muligt at anvende de mest komplekse opfindelser i vores dagligdag.
RCD’en reagerer imidlertid ikke på fænomenet kortslutning i ledningskredsløbet og til et overskud af strømmen i kredsløbet. I denne henseende skal enheden installeres i et par med en automatisk switch ("automatisk"), som svarer til kortslutning og overbelastning.
Det vigtigste er altid at følge sikkerhedsreglerne og forsigtighed, når du arbejder med elektriske apparater og udstyr. Undersøg så ofte som muligt de åbne strømbærende elementer af elektriske ledninger og de tilsluttede elementer af strømforsyninger.
