För en lättare förståelse av differentialströmmen bör en fysisk process övervägas. När en isolerad strömförande ledning berörs, varför finns det ingen elektrisk stöt? Svaret är uppenbart: isolering förhindrar ström från att flöda genom människokroppen. Men om kärnan är exponerad, stå på ett isolerande substrat och rör vid tråden? Effekten är densamma - det finns ingen elektrisk stöt. Baksidan hindrar kretsen från att kortsluta genom bålen till marken.
Begreppet differentialström
I naturen finns det ingen sådan fysisk process som differentialström. Detta koncept är en vektorkvantitet, uttryckt som summan av de strömmar som finns i kretsen, taget i RMS-värde. För att en differentialström ska uppstå måste en fysisk process som kallas läckström inträffa. Men det är nödvändigt att ett villkor är uppfyllt: utrustningsfallet, där läckströmmen uppträdde, måste anslutas till jord. Annars, om kroppen inte är jordad, leder inte förekomsten av en läckström till uppkomsten av en differentialström. Och en jordfelsbrytare (RCD)fungerar inte.
Förhållande mellan differential- och läckström
När ström läcker i en krets, går den till element som har ledande material (metallhöljen för apparater, värmerör, etc.) från spänningsförande delar (elektriska kretsar, ledningar). Under dessa läckor finns inga kortslutna sektioner. Och därför finns det inget faktum om ett fel på kretsen (uppenbar skada på den).
Eftersom differentialströmmen, matematiskt uttryckt, är skillnaden (i vektortermer) mellan strömmen vid källutgången och strömmen efter belastningen, är det tydligt att den är nästan identisk med läckströmmen. Men om det sistnämnda verkligen existerar i händelse av brott, till exempel av isolering, hög luftfuktighet i miljön som den kan passera, eller något annat, så uppstår differentialströmmen när den är ansluten till jord.
Utlösande och icke-utlösa restströmmar
Under driftströmmen (eller brytströmmen) förstås en sådan differentialström, vars flöde leder till utlösning av VDT vid läckage i kretsen.
Ström, vars flöde är tillåtet i kretsen för en jordfelsbrytare (RCD) och inte löser ut, kallas differentiell icke-utlösningsström.
I en laddad krets, där enheter av pulstyp fungerar: likriktare, diskreta digitala enheter för strömkontroll - allt detta är moderna hushållsapparater, det finns differentiella bakgrundsströmmar. Men sådana strömmar är inte felströmmar, ochI detta fall kan den elektriska kretsen inte stängas av. Därför väljs RCD-tröskeln så att den inte svarar på driftbakgrundsvärdet, utan för att stänga av läckströmmen som överskrider detta värde.
RCD eller differentialmaskin
För att skydda kretsen från jordfel av stora strömmar har speciella brytare utvecklats. Enhetens kretsar testar ständigt den övervakade kretsen för elektriska läckor. Så snart summan av vektorvärdena för de linjära strömmarna blir större än noll och enhetens känslighetsgräns passerar, kommer den omedelbart att stänga av kretsen. Sådana system installeras i både enfas- och trefasledningar.
Karakteristika för differentialomkopplare
Olika modifieringar av skyddsanordningar skiljer sig från varandra genom:
- designfunktioner;
- syn av elläckage;
- känslighetsinställningar;
- prestanda.
Beroende på designfunktionerna finns det:
- VDT-enheter (differentialomkopplare), där det inte finns något skydd mot höga strömmar. De reagerar på läckströmmar, men säkringar måste kopplas i serie för att skydda deras kretsar.
- RCBO-enhet, där en automatisk typomkopplare tillhandahålls. Dessa är universella enheter med dubbel funktion - för skydd mot kortslutning och överbelastning, samt läckagekontroll.
- BDT-enhet med möjlighet att ansluta en automatisk trigger vid anslutningspunkten. En anordning utformad för foginstallationer med strömbrytare. Dess design är utarbetad på ett sådant sätt att den endast tillåter en engångsanslutning med maskinen.
Beroende på formen av läckströmmar har grupper av skyddsanordningar med följande modifiering utvecklats:
- AC - enheter som arbetar med sinusformad växelström. De reagerar inte på differentialpulsströmmar som uppstår i ögonblicket för tändning av t.ex. lysrör, röntgenapparater, apparater för bearbetning av informationssignaler, tyristoromvandlare.
- A - enheter för skydd mot direkt pulserande och växelström. Känn inte igen toppvärdena för läckaget av pulsade differentialströmmar. De fungerar i kretsar av elektroniska likriktare, faspulsomvandlingsregulatorer. Förhindra att pulserande elektricitet som har en DC-komponent läcker till jord.
- B - system som arbetar med variabla, konstanta och pulserande läckströmmar.
När det gäller känslighet har differentialomkopplaren följande typer:
- Lågkänsliga system som stänger av kretsen vid indirekt beröring.
- System med hög känslighet. De skyddar om det finns en direkt kontakt med konduktören.
- Brandsäkert.
När det tar för enheten att fungera:
- Omedelbara åtgärder.
- Snabbverkande.
- För allmäntdestination.
- Försenad – selektiv typ.
De nuvarande skyddsanordningarna i den differentiella selektiva enheten kan endast stänga av den del av utrustningen där överträdelsen har inträffat.
Hur fungerar en jordfelsbrytare
RCD består av en kärna i form av en ring och två lindningar. Dessa lindningar är exakt samma, det vill säga de är gjorda med en tråd av samma sektion och antalet varv är identiskt. Ström flyter genom en lindning i riktning mot belastningsingången och går sedan tillbaka genom belastningen till den andra lindningen. Eftersom märkströmmen passerar i varje belastning måste de summerade strömmarna vid ingång och utgång, enligt Kirchoff, vara lika. Som ett resultat skapar strömmarna identiska magnetiska flöden i lindningarna, riktade i motsatt riktning. Dessa flöden tar ut varandra och systemet förblir stationärt. Om bara en läckström har uppstått, kommer magnetfälten att vara annorlunda, differentialströmreläet kommer att fungera, vilket kommer att leda till att de elektriska kontakterna öppnas. Den elektriska ledningen kommer att vara helt strömlös.
I tillämpliga fall jordfelsbrytare
I modern konstruktion och elektrisk utrustning av områden, såväl som i rekonstruktionen, används fler och fler enheter som stänger av differentialströmmen. Detta motiveras av en ökning av säkerheten för driften av elektriska nätverk, såväl som en minskning av skador. RCD används i:
- offentliga byggnaderdestination: utbildningsinstitutioner, kulturbyggnader, sjukhus, hotellkomplex, idrottsanläggningar;
- i enskilda bostadshus och flerbostadshus: hus, dachas, sovsalar, uthus;
- shoppingutrymme, särskilt metallbaserat;
- administrativa byggnader;
- industriella företag.
Alternativ för RCD-anslutningsdiagram
Differentialströmskyddsanordningen tillverkas för ett annat antal kontrollerade faser. Det finns enfas, tvåfas och trefas jordfelsbrytare.
Om ledningen är enfasig och du behöver ansluta en jordfelsbrytare och en enkel strömbrytare till den, så spelar det ingen grundläggande skillnad vad du ska använda i första hand. Alla dessa enheter är placerade vid kretsens ingång. Det är bara bekvämare att sätta maskinen på fasen först och differentialströmbrytaren efter. Eftersom belastningen då är ansluten till båda jordfelsbrytare kontakterna, istället för en fas, till en automatisk maskin, och istället för noll, till en skyddsanordning
Om huvudledningen är uppdelad i flera ledningar med laster, installeras först RCD, och sedan har varje ledning sin egen strömbrytare. Det är viktigt att den märkström som jordfelsbrytaren kan passera är större än maskinens utlösningsström, annars fungerar den inte för att skydda själva enheten.
Slutsats
Allt arbete med att organisera elektriska ledningar och kretsskyddssystem överlåts bäst till professionella elektriker! Med dina egna händer kan du bara montera enkla elektriska kretsar och genom att anslutaskyddsanordningar, följ instruktionerna strikt. Vanligtvis är varje kontakt märkt därefter.
