Pro snazší pochopení rozdílového proudu je třeba vzít v úvahu jeden fyzikální proces. Když se dotknete izolovaného vedení s proudem, proč nedojde k úrazu elektrickým proudem? Odpověď je zřejmá: izolace brání protékání proudu lidským tělem. Ale pokud je jádro odkryté, postavte se na izolační substrát a dotkněte se drátu? Efekt je stejný – nedochází k úrazu elektrickým proudem. Podložka zabraňuje zkratu obvodu skrz trup k zemi.
Koncept diferenciálního proudu
V přírodě neexistuje takový fyzikální proces jako diferenciální proud. Tento koncept je vektorová veličina, vyjádřená jako součet proudů přítomných v obvodu, braný v efektivní hodnotě. Aby se objevil rozdílový proud, musí nastat fyzikální proces zvaný svodový proud. Je však nutné, aby byla splněna jedna podmínka: skříň zařízení, kde se objevil svodový proud, musí být spojena se zemí. V opačném případě, pokud tělo není uzemněno, pak výskyt svodového proudu nevede ke vzniku diferenciálního proudu. A proudový chránič (RCD)nebude fungovat.
Vztah mezi diferenciálním a svodovým proudem
Když v obvodu uniká proud, přechází z částí pod napětím (elektrické obvody, vodiče) na prvky, které mají vodivý materiál (kovová pouzdra na spotřebiče, topné trubky atd.). Při těchto netěsnostech nedochází k žádným zkratovaným úsekům. A proto nedochází k poruše obvodu (jeho zjevné poškození).
Vzhledem k tomu, že rozdílový proud, matematicky vyjádřený, je rozdíl (ve vektorových hodnotách) mezi proudem na výstupu zdroje a proudem po zátěži, je jasné, že je téměř totožný s unikajícím proudem. Ale pokud ten druhý skutečně existuje v případě porušení, například izolace, vysoké vlhkosti prostředí, kterým může projít, nebo něčeho jiného, pak se rozdílový proud objeví při připojení k zemi.
Vypínací a nevypínací zbytkové proudy
Vypínacím proudem (nebo vypínacím proudem) se rozumí takový rozdílový proud, jehož průtok vede k vypnutí VDT v případě úniku v obvodu.
Proud, jehož tok je přípustný v obvodu proudového chrániče (RCD) a nevypíná, se nazývá diferenciální nevypínací proud.
V zatíženém obvodu, kde pracují zařízení pulzního typu: usměrňovače, diskrétní digitální zařízení pro řízení výkonu - to vše jsou moderní domácí spotřebiče, existují rozdílové proudy pozadí. Ale takové proudy nejsou poruchové proudy aV tomto případě nelze elektrický obvod vypnout. Proto je prahová hodnota RCD zvolena tak, aby nereagovala na hodnotu provozního pozadí, ale aby se vypnul svodový proud překračující tuto hodnotu.
RCD nebo diferenciální stroj
Za účelem ochrany obvodu před zemními poruchami velkých proudů byly vyvinuty speciální jističe. Obvody zařízení neustále testují monitorovaný obvod na elektrické úniky. Jakmile se součet vektorových hodnot lineárních proudů stane větší než nula a překročí mez citlivosti zařízení, obvod okamžitě vypne. Takové systémy jsou instalovány v jednofázových i třífázových linkách.
Charakteristiky diferenciálních spínačů
Různé modifikace ochranných zařízení se od sebe liší:
- designové prvky;
- zjištění úniku elektřiny;
- nastavení citlivosti;
- výkon.
V závislosti na konstrukčních prvcích existují:
- Zařízení VDT (diferenciální spínač), kde není žádná ochrana proti vysokým proudům. Reagují na svodové proudy, ale pojistky musí být zapojeny do série, aby chránily jejich obvody.
- Zařízení RCBO, kde je k dispozici automatický přepínač typu. Jedná se o univerzální zařízení s dvojí funkcí - pro ochranu proti zkratu a přetížení a také pro kontrolu úniku.
- Zařízení BDT s možností připojení automatické spouště v místě připojení. Zařízení určené pro kloubinstalace s jističem. Jeho konstrukce je zpracována tak, že umožňuje pouze jednorázové spojení se strojem.
V závislosti na formě svodových proudů byly vyvinuty skupiny ochranných zařízení následující modifikace:
- AC - zařízení pracující se střídavým sinusovým proudem. Nereagují na rozdílové pulzní proudy, které vznikají v okamžiku zapnutí např. zářivek, rentgenových přístrojů, zařízení pro zpracování informačních signálů, tyristorových převodníků.
- A - zařízení pro ochranu před stejnosměrným pulzujícím a střídavým proudem. Nerozpoznejte špičkové hodnoty úniku pulzních diferenciálních proudů. Pracují v obvodech usměrňovačů elektronického typu, regulátorů konverze fázových impulsů. Zabraňte tomu, aby pulzující elektřina se stejnosměrnou složkou unikla do země.
- B - systémy pracující s proměnnými, konstantními a pulzujícími svodovými proudy.
Pokud jde o citlivost, diferenciální spínač má následující typy:
- Systémy s nízkou citlivostí, které při nepřímém dotyku vypnou obvod.
- Systémy s vysokou citlivostí. Chrání, pokud dojde k přímému kontaktu s vodičem.
- Žáruvzdorné.
Dokud bude zařízení fungovat:
- Okamžité akce.
- Rychlé jednání.
- Obecnědestinace.
- Zpožděné – selektivní typ.
Aktuální ochranná zařízení diferenciálního selektivního zařízení jsou schopna vypnout pouze tu část zařízení, kde došlo k narušení.
Jak funguje proudový chránič
RCD se skládá z jádra ve formě prstence a dvou vinutí. Tato vinutí jsou naprosto stejná, to znamená, že jsou vyrobena z drátu stejného průřezu a počet závitů je stejný. Proud protéká jedním vinutím ve směru vstupu zátěže a poté se vrací zátěží do druhého vinutí. Protože jmenovitý proud prochází každou zátěží, musí být součty proudů na vstupu a výstupu podle Kirchoffa stejné. Výsledkem je, že proudy vytvářejí ve vinutích identické magnetické toky, směřující v opačném směru. Tyto toky se navzájem ruší a systém zůstává stacionární. Pokud se objeví pouze svodový proud, budou magnetická pole odlišná, bude fungovat relé diferenciálního proudu, což povede k otevření elektrických kontaktů. Elektrické vedení bude zcela bez napětí.
Případné ochranné zařízení proti chybovému proudu
V moderní výstavbě a elektrozařízení areálů i při rekonstrukcích se stále více uplatňují přístroje, které vypínají diferenciální proud. To je odůvodněno zvýšením bezpečnosti provozu elektrických sítí a snížením zranění. RCD se používají v:
- veřejné budovydestinace: vzdělávací instituce, kulturní budovy, nemocnice, hotelové komplexy, sportovní zařízení;
- v jednotlivých obytných a vícebytových domech: domy, chaty, ubytovny, vedlejší budovy;
- nákupní prostor, zejména kovové;
- administrativní budovy;
- průmyslové podniky.
Možnosti pro schémata zapojení RCD
Ochrana diferenciálního proudu se vyrábí pro jiný počet řízených fází. Existují jednofázové, dvoufázové a třífázové proudové chrániče.
Pokud je vedení jednofázové a potřebujete k němu připojit RCD a jeden jistič, pak není zásadní rozdíl, co dát na první místo. Všechna tato zařízení jsou umístěna na vstupu obvodu. Je prostě pohodlnější zapnout stroj jako první na fázi a potom na spínač diferenciálního proudu. Protože zátěž je potom připojena k oběma RCD kontaktům místo fáze k automatickému stroji a místo nuly k ochrannému zařízení.
Pokud je hlavní vedení rozděleno na několik vedení se zátěží, pak se nejprve instaluje proudový chránič a poté má každé vedení svůj vlastní jistič. Je důležité, aby jmenovitý proud, kterým může proudový chránič procházet, byl větší než vybavovací proud stroje, jinak nebude fungovat k ochraně samotného zařízení.
Závěr
Veškerou práci na organizaci elektrického vedení a systémů ochrany obvodů je nejlepší přenechat profesionálním elektrikářům! Vlastními rukama můžete sestavit pouze jednoduché elektrické obvody a připojenímochranná zařízení, přísně dodržujte pokyny. Obvykle je každý kontakt odpovídajícím způsobem označen.
