Nguyên lý hoạt động và thiết bị RCD (thiết bị dòng điện dư)

Đối với nhiều người, không còn tin rằng một mạng điện gia dụng hiện đại nhất thiết phải có bảo vệ RCD. Đối với những người vẫn chưa biết gì về các yếu tố bảo vệ như vậy, hãy nói rằng đây là nền tảng của an ninh con người. Thiết bị cũng giúp ngăn ngừa hỏa hoạn do hệ thống dây điện. Do đó, việc làm quen với yếu tố bảo vệ và tự động hóa này sẽ không thừa. Chúng ta hãy nói chi tiết về thiết bị, cấu trúc của nó là gì và nguyên tắc hoạt động của RCD là gì?

Làm thế nào để dòng rò xảy ra?

Dưới đây chúng tôi sẽ xem xét RCD là gì cần thiết, nhưng trước tiên, hãy tìm hiểu xem rò rỉ hiện tại là gì? Toàn bộ hoạt động của thiết bị được liên kết với chính khái niệm này.

Nói một cách đơn giản, rò rỉ hiện tại được gọi là dòng chảy của nó từ dây dẫn pha xuống mặt đất dọc theo một con đường không mong muốn và hoàn toàn trái phép cho việc này. Đây có thể là cơ thể của thiết bị điện hoặc thiết bị gia dụng, phụ kiện kim loại hoặc ống nước, tường trát ẩm.

Dòng điện rò rỉ xảy ra khi sự cố cách điện xảy ra, có thể xảy ra vì một số lý do:

• lão hóa là kết quả của cuộc sống phục vụ lâu dài;
• thiệt hại cơ học;

• hiệu ứng nhiệt trong trường hợp khi thiết bị điện hoạt động ở chế độ quá tải.

Nguy cơ rò rỉ hiện tại là nếu cách điện của dây điện bị hỏng tại các vật thể được mô tả ở trên (thân thiết bị, ống nước hoặc tường ẩm ướt), một tiềm năng sẽ xuất hiện. Nếu một người chạm vào chúng, anh ta sẽ đóng vai trò là một nhạc trưởng mà qua đó dòng điện sẽ đi vào lòng đất. Độ lớn của dòng điện này có thể như vậy sẽ gây ra hậu quả đáng buồn nhất, cho đến chết.

Video trình diễn hoạt động của RCD

Làm thế nào bạn có thể biết nếu nhà của bạn có một dòng rò? Dấu hiệu đầu tiên của hiện tượng này sẽ là hiệu ứng hầu như không nhận thấy được của điện, nghĩa là khi bạn chạm vào thứ gì đó, bạn dường như bị điện giật nhẹ. Thông thường, hiện tượng nguy hiểm này xảy ra trong phòng tắm. Để đảm bảo an toàn cho chính bạn trong căn hộ của riêng bạn, nó phải được trang bị các yếu tố bảo vệ.

RCD được sử dụng cho mục đích này (chúng được giải mã là thiết bị dòng điện dư) hoặc máy vi sai.

Cơ sở của RCD vấp ngã là gì?

Nguyên lý hoạt động của RCD dựa trên phương pháp đo. Ở đầu vào và đầu ra, các số đọc của dòng điện chạy qua máy biến áp được ghi lại.

Nếu đọc dòng điện đầu vào cao hơn đầu ra, thì có một rò rỉ hiện tại ở đâu đó trong mạch và thiết bị bảo vệ bị vô hiệu hóa. Nếu các bài đọc này giống nhau, thì RCD sẽ không ngắt.

Hãy để chúng tôi giải thích nguyên tắc này chi tiết hơn một chút cho hệ thống hai dây và bốn dây. Một RCD trong mạng một pha không hoạt động khi các dòng có cùng cường độ chảy qua các dây dẫn pha và trung tính. Đối với mạng ba pha, cần đọc cùng dòng trong dây trung tính và tổng dòng điện đi qua các tĩnh pha. Trong cả hai phiên bản của mạng, khi có sự khác biệt về giá trị hiện tại, điều này cho thấy sự cố cách điện. Điều này có nghĩa là rò rỉ hiện tại sẽ đi qua nơi này và thiết bị hiện tại còn lại sẽ hoạt động.

Sau đó, RCD không thể được bật cho đến khi tìm thấy vị trí thiệt hại.

Chúng ta hãy dịch toàn bộ nguyên tắc hoạt động lý thuyết này của RCD thành một ví dụ thực tế. Một thiết bị hiện tại còn lại với hai cực đã được cài đặt trong tổng đài nhà.Cáp hai lõi đầu vào (pha và không) được kết nối với các đầu cuối phía trên của nó. Một số không có pha được nối với các cực thấp hơn, ví dụ như đi đến một loại tải nào đó, đến một ổ cắm cho nồi hơi đun nóng nước.

Nối đất bảo vệ thân nồi hơi được thực hiện với một dây đi qua RCD.

Nếu lưới điện ở chế độ bình thường, thì sự chuyển động của các điện tử được thực hiện dọc theo dây pha từ cáp đầu vào đến bộ phận làm nóng của lò hơi thông qua RCD. Họ di chuyển trở lại mặt đất một lần nữa thông qua RCD, nhưng đã dọc theo dây trung tính.

Các dòng điện đi qua thiết bị có cùng cường độ, nhưng hướng của chúng ngược lại (ngược lại).

Giả sử một tình huống khi cách điện bị hỏng trên bộ phận làm nóng. Bây giờ dòng điện qua nước sẽ một phần trên thân nồi hơi, và sau đó sẽ đi vào mặt đất thông qua dây nối đất bảo vệ. Phần còn lại của dòng điện sẽ quay trở lại dọc theo dây trung tính qua RCD, chỉ có điều nó sẽ nhỏ hơn dây đến chính xác bằng cách đọc rò rỉ hiện tại. Sự khác biệt này được xác định bởi RCD và nếu con số cao hơn cài đặt chuyến đi, thiết bị sẽ ngay lập tức phản ứng với mạch hở.

Nguyên tắc hoạt động và vận hành tương tự của RCD, nếu một người chạm vào một dây dẫn trần hoặc cơ thể của một thiết bị gia dụng, trên đó một tiềm năng đã xuất hiện. Một dòng điện rò rỉ trong tình huống như vậy xảy ra trong cơ thể con người, thiết bị ngay lập tức phát hiện ra điều này và ngừng cung cấp điện bằng cách tắt.

Chấn thương nghiêm trọng sẽ không theo sau, vì RCD đáp ứng gần như ngay lập tức.

Hiệu suất kết cấu

Thiết kế của RCD sẽ giúp chúng tôi tìm ra cách nó phản ứng với rò rỉ hiện tại. Các đơn vị làm việc chính của RCD là:

• Máy biến dòng điện vi sai.
• Các cơ chế mà một mạch điện bị phá vỡ.
• Rơle điện từ.
• Kiểm tra nút.

Các cuộn dây ngược lại được kết nối với máy biến áp - pha và không. Khi mạng hoạt động ở chế độ bình thường, các dây dẫn này trong lõi máy biến áp góp phần tạo ra các từ thông, có các hướng ngược lại so với nhau. Do hướng ngược lại, tổng từ thông bằng không.

Thiết bị và nguyên tắc hoạt động của RCD được hiển thị rõ ràng trong video sau:

Một rơle điện từ được kết nối trong cuộn dây máy biến áp thứ cấp, trong điều kiện hoạt động bình thường, nó ở trạng thái nghỉ. Một dòng rò đã xảy ra, và hình ảnh thay đổi ngay lập tức. Bây giờ, các giá trị hiện tại khác nhau bắt đầu đi qua các dây dẫn pha và trung tính. Theo đó, sẽ không còn từ thông bằng nhau trên lõi máy biến áp (chúng sẽ khác nhau cả về cường độ và hướng).

Một dòng điện sẽ xuất hiện trong cuộn dây thứ cấp và khi giá trị của nó đạt đến giá trị đặt, một rơle điện từ sẽ hoạt động. Kết nối của nó được thực hiện cùng với cơ chế phát hành, nó sẽ ngay lập tức phản ứng và ngắt mạch.

Một điện trở thông thường đóng vai trò là một đơn vị thử nghiệm (một số loại tải, kết nối được thực hiện, bỏ qua máy biến áp). Với cơ chế này, một dòng rò được mô phỏng và kiểm tra trạng thái hoạt động của thiết bị. Làm thế nào để kiểm tra này hoạt động?

Có một nút đặc biệt "KIỂM TRA" trên RCD. Mục đích chính của nó là cung cấp dòng điện từ dây pha đến điện trở thử nghiệm và sau đó đến dây dẫn trung tính, bỏ qua máy biến áp. Do điện trở, dòng điện ở đầu vào và đầu ra sẽ khác nhau, và sự mất cân bằng được tạo sẽ kích hoạt cơ chế tắt máy. Nếu RCD không tắt trong quá trình kiểm tra, thì bạn sẽ phải từ bỏ cài đặt.

Thiết kế bên trong của các nhà sản xuất RCD khác nhau có thể khác nhau, nhưng nguyên tắc hoạt động chung vẫn không thay đổi.

Tất cả các thiết bị khác nhau trong nguyên tắc hoạt động. Chúng thuộc loại điện tử và cơ điện.RCD điện tử được phân biệt bởi một mạch phức tạp, chúng cần thêm năng lượng để hoạt động. Các thiết bị cơ điện không cần điện áp bên ngoài.

Làm thế nào là RCD được chỉ định trên sơ đồ?

Đối với các RCD được kết nối, có hai biểu tượng thường được chấp nhận trong các sơ đồ.

Mặc dù cấu trúc phức tạp, chúng tôi đã cố gắng làm cho việc chỉ định thiết bị đơn giản nhất có thể. Không có gì thừa, chỉ có các yếu tố sau:

1. Một biến áp dòng vi sai được mô tả sơ đồ như một vòng phẳng.
2. Ba Lan (hai cho mạng một pha, bốn cho mạng ba pha).
3. Chuyển sang hành động phá vỡ danh bạ.

Hơn nữa, đó là các cực có hai loại chỉ định:

• Đôi khi chúng được vẽ theo đường thẳng đứng, tùy thuộc vào số (hai hoặc bốn).
• Trong các trường hợp khác, vì lý do nhỏ gọn, một đường thẳng đứng được vẽ và số cực được áp dụng cho nó dưới dạng các đường xiên nhỏ.

Đặc tính hiệu suất cơ bản của RCD

Để thiết bị hoạt động đúng thời điểm, cần phải chọn đúng thiết bị theo đặc điểm hiệu suất của thiết bị và kết nối thiết bị.

• Tham số chính là giá trị của dòng điện định mức. Đây là dòng điện tối đa mà thiết bị này có thể chịu được trong thời gian hoạt động dài, trong khi vẫn trong tình trạng hoạt động và duy trì các đặc tính bảo vệ của nó. Bạn sẽ tìm thấy số này trên bảng mặt trước của thiết bị, nó phải tương ứng với một trong các số đọc trong hàng tiêu chuẩn - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Thông số RCD này phụ thuộc vào tải của đường được bảo vệ và mặt cắt ngang của dây dẫn.

Sơ đồ kết nối RCD cung cấp cho việc lắp đặt chung của thiết bị này với các bộ ngắt mạch.

Điều quan trọng cần nhớ là vì RCD chỉ bảo vệ chống rò rỉ hiện tại và máy sẽ phản ứng với việc ngắt mạch ở chế độ ngắn mạch và quá tải.

Video cho thấy có thể kết nối RCD nếu không có căn cứ trong căn hộ:

Theo dòng điện định mức, RCD phải được chọn một thứ tự cường độ cao hơn thiết bị tự động được cài đặt trong một cặp.

• Một thông số quan trọng khác là dòng dư định mức. Đây là giá trị cần thiết của rò rỉ hiện tại để vô hiệu hóa RCD. Dòng điện vi sai cũng có một phạm vi tiêu chuẩn, các giá trị trong nó được chuẩn hóa theo milliamperes - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Nhưng trên RCD, con số này được biểu thị bằng ampe - tương ứng là 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Bạn cũng sẽ tìm thấy thông số này trên vỏ thiết bị.

Để bảo vệ mọi người trên RCD, cần đặt cài đặt dòng rò là 30 mA, vì các giá trị cao hơn sẽ dẫn đến chấn thương, chấn thương điện và thậm chí tử vong. Vì môi trường nguy hiểm nhất được coi là trong các phòng ẩm ướt, nên trên các RCD bảo vệ chúng, cài đặt 10 mA được chọn.

Chúng tôi hy vọng rằng bằng cách hiểu mục đích chính của RCD và nguyên tắc hoạt động của nó, bạn sẽ không bỏ qua yếu tố bảo vệ quan trọng này, và sẽ làm cho cuộc sống của bạn an toàn.