RCD (zbytkový proudový chránič) je navržen tak, aby zabránil nebezpečným účinkům elektrického proudu na lidi a zvířata při dotyku s proudovými a jinými částmi zařízení a elektrických instalací, které jsou pod napětím. Další důležitou funkcí zařízení je zabránit požáru, když se objeví svodové proudy do země. Ochranné působení se projevuje odpojením síťového napájení v následujících situacích:
- zkratování krytu elektrického spotřebiče pod napětím skrz tělo k zemi;
- kontakt prvků vedoucích proud s uzemněnými bezproudovými částmi elektrických instalací v důsledku poškození izolace;
- změna zemnících (PE) a nulových (N) vodičů v elektrickém obvodu.
RCD také chrání sítě před přepětím. K tomu je nelineární odpor připojen k neutrálu na vstupu zařízení a fázi na výstupu. Když napětí stoupne nad 270 V, protéká jí rozdílový proud, načež se proudový chránič vypne.
Ochranná zařízení se liší v typech a principech fungování. Jedním z nejpraktičtějších je selektivní proudový chránič, který zajišťuje cílené odpojení skupin zátěží. Jeho vlastnost jepodhodnocená rychlostní charakteristika provozu (typ S nebo G). Instaluje se blíže ke zdroji, má diferenční vypínací proud 100 nebo 300 mA a zaručuje, že další konvenční proudový chránič proti proudu od spotřebiče se vypne jako první.
Moderní ochrana rozvodné sítě je tedy založena na identifikaci poruch a odpojování jednotlivých sekcí od systémů pracujících v normálních režimech.
Jak funguje proudový chránič?
RCD se také nazývá proudový chránič. Účel zůstává stejný: vypnout obvod, když dojde k úniku proudu. Hlavním prvkem zařízení je toroidní transformátor s několika závity nulových a fázových vodičů zapojených v opačných směrech. Výsledné magnetické pole při běžném provozu zařízení zůstává rovné nule. Únik do země narušuje rovnováhu, v sekundárním vinutí vzniká napětí, při dosažení určité hodnoty se pomocí spouštěcího a akčního mechanismu vypne elektrický obvod.
Proudový chránič potřebuje zemní sběrnici PE. V opačném případě, když se na těle elektrospotřebiče objeví potenciál v důsledku poškozené izolace, nedochází k úniku proudu a při dotyku s uzemněnými kovovými částmi (topný radiátor, vodovodní potrubí) můžete dostat znatelný elektrický šok. V tomto případě bude ochranné zařízení fungovat, ale bude lepší, když bude pocházet z úniku do země.
Pro spolehlivý provoz ochranného zařízení musí být uzemněno. Při práci podle tohoto schématu RCD přeruší obvod ještě předtímdotýkat se kovové skříně zařízení nebo domácích spotřebičů.
Typy proudových chráničů
RCD jsou klasifikovány podle jejich funkcí:
- AC - reakce na náhle se objevující nebo postupně se zvyšující střídavý svodový proud.
- A - navíc spouští konstantní pulzující diferenciální proud, který se může objevit neočekávaně nebo se postupně zvyšovat.
- B - odezva na stejnosměrné a střídavé pulzující svodové proudy.
- S - selektivní RCD s dodatečným časovým zpožděním pro vypnutí.
- G – podobné jako S, ale s menším zpožděním.
Jaký RCD vybrat?
Zvlněný proud se v domácích podmínkách objevuje u praček, stmívačů osvětlení, televizorů, počítačů, elektrického nářadí a dalších spotřebičů se spínanými zdroji. Absence oddělovacích transformátorů u zařízení s tyristorovým řízením výrazně zvýšila pravděpodobnost úniku stejnosměrného nebo střídavého pulzního proudu. Pokud tedy dříve stačilo nastavit typ AC, nyní je potřeba typ A nebo B.
Kam nainstalovat proudový chránič?
- Veřejně přístupná místa v budovách, kde nehrozí zvýšené riziko úrazu elektrickým proudem.
- V elektrických obvodech s možným nebezpečím úrazu elektrickým proudem (místnosti s nadměrnou vlhkostí, zásuvkové skupiny, domácí spotřebiče atd.).
- Na hlavním vstupu pro ochranu před nebezpečím požáru. Obvykle se zde instaluje selektivní proudový chránič.
- V patrových rozvaděčích, v panelech bytů, v jednotlivých domech.
- Bradiální napájecí systémy: obecné selektivní proudové chrániče a samostatné pro vedlejší vedení s možností výběru parametrů, které zaručují selektivní provoz.
- Při stupních blízké ochrany, například 10 a 30 mA, 30 a 40 mA atd., je proudová selektivita proudového chrániče nepravděpodobná kvůli vysoké rychlosti odezvy. Pro uvedené hodnoty je poskytováno, pokud zvolíte selektivní proudový chránič 100 mA, takže stále existuje časové zpoždění.
- Vzhledem ke stárnutí izolace nedochází vždy k postupnému nárůstu svodových proudů.
- S okamžitým zvýšením svodového proudu v důsledku porušení izolace se může vypnout jakýkoli konvenční RCD v sérii v obvodu. K tomu dochází v důsledku rychlého a výrazného přebytku nastavení najednou v několika stupních ochrany.
Je potřeba použít selektivní proudové chrániče
Selektivní RCD plní svou funkci požární ochrany, pokud použijete modifikace s časovým zpožděním - S nebo G. Jsou na ně kladeny zvýšené požadavky na zkratovou odolnost, spínací kapacitu, dynamickou a tepelnou odolnost atd.
Na hlavním vstupu je obvykle instalován selektivní protipožární proudový chránič s vysokým svodovým proudem.
RCD by se nemělo používat v obvodech, které nesmějí být náhle vypnuty, protože to může vést k nouzovým situacím (požár nebo poplašné zařízení proti vloupání, nebezpečí pro personál atd.).
Kromě proudových chráničů musí mít jističe proudovou selektivitu. Měl by být prvnípracovat blíže k oblasti přetížení nebo zkratu. V tomto případě jsou jističe v činnosti dříve, než zkratový proud dosáhne mezní hodnoty. To je nezbytné, aby se zabránilo přetížení sériově zapojených sekcí, protože proud prochází kontakty jejich ochranných zařízení.
Typy selektivních proudových chráničů
U selektivního proudového chrániče je důležité provést pauzu, aby zařízení obecného typu umístěné pod schématem fungovalo. V tomto případě zařízení s časově zpožděným vypnutím prochází samo sebou svodový proud a nefunguje. Interval zpoždění se u modelů může lišit. U výrobků s označením S je to 0,15-0,5 s, např. RCD 63a 100mA je selektivní, s možností nastavení zpoždění. Výběr bude nejlepší, pokud budou instalovány na vstupu napájecího kabelu bytu. Některé zahraniční modely mají časová zpoždění ještě vyšší. Jsou určeny k vypnutí okruhu v případě nebezpečí požáru. Čím déle je ochrana vypnuta, tím je pravděpodobnější, že dojde k vznícení izolace.
Při označení G se zařízení spustí během 0,06-0,08 s. Zařízení je dostatečně rychlé, aby reagovalo na problémy se sítí. Měl by být instalován pod selektivní proudový chránič typu S. S dvoustupňovou ochranou jej lze nainstalovat na hlavní vstup, protože rychlost proudového chrániče připojeného níže je stále vyšší.
Pokud je v síti několik skupin zátěží, je před každou připojeno samostatné ochranné zařízení a selektivní je připojeno ke vstupupožární ochrana RCD. Pak, pokud jedna z linek selže, pouze ona bude odpojena od napájení a zbytek zůstane připojen. S podobným schématem zapojení je snazší odhalit poruchu. Pokud konvenční proudový chránič selže nebo nereaguje na problémy s obvodem, pak se selektivní proudový chránič (300 mA nebo 100 mA) vypne a vypne celou síť.
Aby byla zajištěna selektivita, jsou vyžadována následující nastavení přístroje:
- nastavte dobu vypínání selektivního proudového chrániče, pokud takovou možnost poskytuje;
- nastavte požadované parametry vypnutí v závislosti na velikosti svodového proudu.
Vypínací charakteristiky selektivních proudových chráničů musí být alespoň 3krát větší než ostatní. Pouze v tomto případě bude zařízení zaručeně fungovat.
Parametry RCD
Dva parametry časování RCD jsou definovány ruskými standardy:
- doba přerušení - interval od objevení se vypínacího svodového proudu ∆i do okamžiku zhasnutí oblouku;
- Časový limit pro zařízení typu S - časový interval mezi náběhem ∆i a rozepnutím kontaktů.
Poslední parametr určuje selektivitu proudového chrániče. Jeho limitní hodnota je 0,5 s. V tomto případě je třeba vzít v úvahu, že pro ochranu osob by mělo dojít k otevření během 10-30 ms, aby se zabránilo vznícení izolace - až 500 ms. Selektivní proudový chránič typu S je široce používán tam, kde je nutné vyloučit falešné poplachy vlivem rušení nebo přepětí.
Podle rychlosti odpojení sítě RCDjsou odděleny takto:
- všeobecné použití – bez zpoždění;
- typ G – 10–40 ms;
- Typ S – 40–500 ms.
V elektrických obvodech se vždy vyskytují svodové proudy. V součtu by neměly překročit 1/3 jmenovitého ∆i zařízení. Předpokládá se, že na 1 A zátěže je 0,4 mA spotřebitelského svodového proudu a na 1 m délky fázového vodiče - 10 μA. Ochranné zařízení se nastavuje podle celkového přirozeného svodového proudu. Pokud tak neučiníte, může docházet k častým falešným pozitivům. V tomto případě je třeba mít na paměti, že zařízení s ∆i=100 mA již neochrání osobu před úrazem elektrickým proudem.
Při navrhování elektrických sítí nemůžete specifikovat typ RCD, dokud to odborníci nevyžadují. Svou volbu je ale potřeba předem zdůvodnit. Je důležité, aby jmenovitý proud zařízení byl vyšší než očekávaný zatěžovací proud. Navíc je RCD instalován pouze ve společném páru s jističem. Místo dvou zařízení můžete nainstalovat jeden diferenciální stroj. Bude to stát méně, ale měli byste zvolit správné parametry.
RCD chrání ve dvouvodičových sítích, kde není ochranný vodič. Ale funguje to pouze po dotyku s nebezpečným místem.
Jaký protipožární RCD vybrat?
Selektivní RCD 63A, 300mA je obvykle instalován na vstupu jako požární ochrana.
Mnozí používají konvenční generické modely s 30mA ochrannými zařízeními instalovanými v domácnosti. Zde se z důvodu velkého rozdílu provádí funkce "částečné" selektivityprovozní proudy. Tím se ušetří peníze na cenovém rozdílu. Konvenční proudový chránič navíc poskytuje lepší bezpečnost díky rychlejší odezvě při zachycení svodových proudů. Rozdíl v chování zařízení spočívá v tom, že selektivní zařízení nevypne jako první při rozdílovém proudu rovném nebo větším než 300 mA. Taková situace je již mimořádná a není otázkou, zda jít do ústředny, která může být umístěna na uličním sloupu. Při tak velkém proudu bude pravděpodobně fungovat obyčejný proudový chránič, pokud dojde na vedení k nehodě. Tady a tak bude jasné, kde hledat závadu.
Požární proudový chránič lze tedy nainstalovat jak selektivní, tak konvenční.
Výrobci RCD
Legrand Group je světově uznávaný výrobce elektrických systémů budov. Přední pozice jsou zajištěny nejvyšší kulturou výroby a velkými investicemi do tvorby nových elektrotechnických produktů. Pro Rusko skupina dodává veškerý sortiment elektrického zařízení, od zásuvek a vypínačů až po nejsložitější řídicí systémy.
Selektivní proudový chránič Legrand je elektronického a elektromechanického typu (uvedeno na předním panelu). V závislosti na verzi se instaluje na stranu nebo pod jističe. Nastavitelné časové zpoždění (0-1, 3 s) a citlivost. V kombinaci s kulomety se používají jako vysoce citlivé nebo základní ochranné prostředky.
Ceny RCD zůstávají vysoké, jako u jiných značek.
Od ABB jsou proudové chrániče nejvíce zastoupeny v řadě F 200 – od 16 A do 125 A. Pro domácí síť stačí proudový chránič 63A, selektivní 100 mA. Pro svodové proudy pro domácí spotřebiče se obvykle používá zařízení 30 mA. Jako požární ochrana na vstupu soukromého domu se používá selektivní RCD ABB (63A, 300mA) čtyřpólový pro třífázovou síť, jako jeden z nejspolehlivějších. Kvalitou není horší než produkty značky Legrand. Pro byt s jednofázovým vstupem bude dvoupólové zařízení. Na obrázku níže je selektivní proudový chránič ABB 63A, 300mA.
Maximální proud, který zařízení vydrží, je od 3 do 10 kA (uvedeno na předním panelu). Je krátkodobý, nefunkční proud. RCD se může pozastavit, dokud stroj neodpojí obvod.
Společnost je jednou z předních, ale ceny jsou velmi vysoké. Spotřebitelé často preferují modely abb, protože bezpečnost je nejdůležitější. K dispozici je ABB DDA200 AP-R typ A a AC diferenciální blok. Má vypínací zpoždění 10 ms, i když se nejedná o selektivní proudový chránič ABB. Jeho vypínací charakteristika se nachází mezi selektivními a konvenčními proudovými chrániči. Zařízení má zvýšenou odolnost vůči falešným poplachům ve srovnání se zařízeními pro obecné použití.
Procento zmetků u selektivních proudových chráničů ABB, stejně jako u jiných výrobků, je pouze 2 %, díky čemuž nejsou v provozu prakticky žádné problémy. Elektromechanická zařízení jsou mnohem spolehlivější než elektronická a mají výhody ve všemcenová výjimka. Již se začínají objevovat proudové chrániče s elektronickým akčním členem, jejichž spolehlivost není horší než u mechanického.
Na trhu můžete najít produkty za poloviční cenu a kvalita není horší než ABB. Společnost vyrábí také řadu FH 200, která má o něco nižší cenu, ale výrazně ztrácí na kvalitě oproti výrobkům F 200. Zejména nemá tak spolehlivé kontakty pro upevnění vodičů, které se rychle začnou viset, což má vliv na kvalitu práce.
Pokud kupujete selektivní proudový chránič ABB, pak pouze ve specializovaných prodejnách, nikoli na pochybných místech. Padělek je nebezpečný, protože není schopen člověka náležitě ochránit. Samoděrovači věnují velkou pozornost modulárnímu vybavení, které zahrnuje také RCD, kvůli vysokým nákladům.
Tuzemská skupina společností IEK vyrábí asi 7 000 položek produktů, které splňují mezinárodní standardy a zajišťují spolehlivý provoz elektrických sítí.
Na RCD jsou kladeny vysoké nároky. Na jedné straně musí spolehlivě fungovat, chránit lidi před úrazem elektrickým proudem a elektroinstalaci před rizikem vznícení. Zároveň však musí zařízení instalovaná v různých fázích elektrických obvodů působit selektivně a vypínat jednotlivé sekce. Tyto podmínky, stejně jako GOST 51326.1, odpovídají selektivnímu RCD IEK typu VD1 63S.
Skupinu výrobků představují jmenovité proudy 25-80A, zbytkové proudy jsou 100mA a 300mA. Produkty jsou levnější než produkty známých značek a jsou široce rozšířenépoužívá se jako úvodní hasicí zařízení. Současně je selektivita ochrany zajištěna vysokými vypínacími proudy a časovými prodlevami pro odpojení obvodů.
Výběr ochranných zařízení
Když je elektřina spotřebována jednoduchým způsobem, obvodem prochází sinusový proud. Únik bude mít podobný tvar a lze zde použít zařízení typu AC.
V moderních domácích spotřebičích se stále častěji používají řídicí obvody s fázovým omezením. Zařízení typu AC na ně nebude reagovat a zde je lepší použít proudový chránič typu A, který reaguje i na sinusový proud. Zařízení lze používat společně, například typ AC je vhodný pro svícení žárovkami a typ A je vhodný do zásuvek, do kterých lze připojit zařízení s pulzní regulací. Pokud ale musíte změnit osvětlení na úsporné žárovky s ovládáním jasu fázovým přerušením budete muset také vyměnit zařízení typu AC za A. Jinak to nebude fungovat.
Pro oddělení provozu podle úrovní elektrických obvodů je nutné použít selektivní zařízení. Typ S je nainstalován na hlavním vstupu, G na druhé úrovni a poté okamžitá zařízení.
RCD je zvolen o jeden stupeň vyšší ve jmenovitém proudu než jistič zapojený v tandemu s ním, který může při překročení zátěže pracovat po dlouhou dobu. Pokud je na vstupu stroj 50 A, bude mu vyhovovat selektivní RCD 63A.
V souladu s požadavky norem jsou hodnoty jmenovitého napětí uvedeny na předních panelech přístrojů ataké trvalý a vypínací proud ∆i. Pokud existuje označení sinusoida, jedná se o typ AC. Přítomnost dvou kladných půlcyklů pod ním znamená typ A. Selektivní proudové chrániče se označují písmeny S a G. V rámečku je uveden jmenovitý zkratový proud. Zařízení musí vydržet jeho zvýšení na maximum, dokud se stroj nevypne. Obvykle proud nestihne dosáhnout mezní hodnoty. RCD předem odpojí obvod s poruchou, dokud se vodič nezahřeje a izolace se nezapálí.
Závěr
V elektrických domácích sítích se používá proudová a časová selektivita. K tomu jsou ochranná zařízení instalována v sérii podle stromového schématu, kde je jeden spínač společný. Základem principu činnosti je snížení doby toku proudu tělem s přímým nebo nepřímým kontaktem s prvky elektrických instalací pod napětím. RCD selektivní je instalován u vchodu a plní protipožární funkci.
