Để hiểu rõ hơn về dòng điện vi sai, nên xem xét một quá trình vật lý. Khi chạm vào đường dây mang dòng điện cách điện thì tại sao không bị điện giật? Câu trả lời là hiển nhiên: vật liệu cách nhiệt ngăn cản dòng điện chạy qua cơ thể con người. Nhưng nếu lõi bị hở, đứng trên đế cách điện và chạm vào dây? Hiệu quả là như nhau - không có điện giật. Lớp đệm ngăn không cho mạch ngắn mạch qua thân xuống đất.
Khái niệm về dòng điện vi sai
Trong tự nhiên không có quá trình vật lý như dòng điện vi sai. Khái niệm này là một đại lượng vectơ, được biểu thị bằng tổng các dòng điện có trong mạch, được tính bằng giá trị RMS. Để xuất hiện dòng điện vi sai, phải xảy ra quá trình vật lý gọi là dòng điện rò. Nhưng cần đáp ứng một điều kiện: vỏ thiết bị, nơi xuất hiện dòng điện rò, phải được nối đất. Ngược lại, nếu phần thân không được nối đất thì sự xuất hiện của dòng điện rò không dẫn đến sự xuất hiện của dòng điện vi sai. Và một bộ ngắt mạch hiện tại dư (RCD)sẽ không hoạt động.
Mối quan hệ giữa vi sai và dòng rò
Khi dòng điện rò rỉ trong mạch, nó sẽ truyền đến các phần tử có vật liệu dẫn điện (vỏ kim loại cho thiết bị, ống sưởi, v.v.) từ các bộ phận mang điện (mạch điện, dây dẫn). Trong các lần rò rỉ này, không có đoạn nào bị chập điện. Và do đó, thực tế không có sự cố của mạch (hư hỏng rõ ràng đối với nó).
Vì dòng điện vi sai, được biểu thị bằng toán học, là sự khác biệt (tính theo vectơ) giữa dòng điện ở đầu ra nguồn và dòng điện sau tải, rõ ràng là nó gần giống với dòng điện rò. Nhưng nếu điều sau thực sự tồn tại trong trường hợp vi phạm, chẳng hạn như cách điện, độ ẩm cao của môi trường mà nó có thể đi qua hoặc thứ gì khác, thì dòng điện vi sai sẽ xuất hiện khi được kết nối với đất.
Dòng dư chuyến đi và không chuyến đi
Dưới dòng điện hoạt động (hoặc dòng điện đánh thủng) được hiểu là dòng điện vi sai, dòng dẫn đến sự cố VDT trong trường hợp rò rỉ trong mạch.
Dòng điện, dòng cho phép trong mạch của thiết bị dòng dư (RCD) và không ngắt, được gọi là dòng điện không ngắt vi sai.
Trong mạch tải, nơi các thiết bị dạng xung hoạt động: bộ chỉnh lưu, thiết bị kỹ thuật số rời rạc để điều khiển công suất - tất cả đây là thiết bị gia dụng hiện đại, có dòng điện nền khác nhau. Nhưng những dòng điện như vậy không phải là dòng điện lỗi, vàTrong trường hợp này, không thể tắt mạch điện. Do đó, ngưỡng RCD được chọn để không đáp ứng với giá trị nền hoạt động mà để tắt dòng rò vượt quá giá trị này.
RCD hoặc máy vi sai
Để bảo vệ mạch điện khỏi sự cố chạm đất của dòng điện lớn, bộ ngắt mạch đặc biệt đã được phát triển. Mạch của thiết bị liên tục kiểm tra mạch được giám sát xem có rò rỉ điện hay không. Ngay sau khi tổng các giá trị vectơ của dòng điện tuyến tính lớn hơn 0 và vượt qua giới hạn độ nhạy của thiết bị, nó sẽ ngay lập tức tắt mạch. Hệ thống như vậy được lắp đặt ở cả đường dây một pha và ba pha.
Đặc điểm của công tắc vi sai
Các sửa đổi khác nhau của các thiết bị bảo vệ khác nhau bởi:
- tính năng thiết kế;
- cảnh báo rò rỉ điện;
- cài đặt độ nhạy;
- hiệu suất.
Tùy theo tính năng thiết kế, có:
- Các thiết bịVDT (công tắc vi sai), nơi không có bảo vệ chống lại dòng điện cao. Chúng phản ứng với dòng điện rò rỉ, nhưng các cầu chì phải được kết nối nối tiếp để bảo vệ mạch điện của chúng.
- Thiết bị RCBO, nơi cung cấp công tắc loại tự động. Đây là những thiết bị phổ thông có chức năng kép - để bảo vệ chống ngắn mạch và quá tải, cũng như kiểm soát rò rỉ.
- Thiết bịBDT với khả năng kết nối bộ kích hoạt tự động tại điểm kết nối. Một thiết bị được thiết kế cho doanhlắp đặt với bộ ngắt mạch. Thiết kế của nó được hoàn thiện theo cách mà nó chỉ cho phép kết nối một lần với máy.
Tùy thuộc vào dạng dòng rò rỉ, các nhóm thiết bị bảo vệ của sửa đổi sau đã được phát triển:
- AC - thiết bị hoạt động với dòng điện xoay chiều hình sin. Chúng không phản ứng với các dòng xung vi sai xảy ra tại thời điểm bật, ví dụ: đèn huỳnh quang, máy X-quang, thiết bị xử lý tín hiệu thông tin, bộ chuyển đổi thyristor.
- A - thiết bị bảo vệ chống lại dòng điện xung trực tiếp và dòng điện xoay chiều. Không nhận ra các giá trị đỉnh của sự rò rỉ của dòng vi sai xung. Chúng hoạt động trong các mạch của bộ chỉnh lưu kiểu điện tử, bộ điều chỉnh chuyển đổi pha-xung. Ngăn chặn dòng điện xung có thành phần DC bị rò rỉ xuống đất.
- B - hệ thống hoạt động với dòng rò rỉ thay đổi, không đổi và xung động.
Về độ nhạy, công tắc vi sai có các loại sau:
- Hệ thống có độ nhạy thấp tắt mạch khi chạm gián tiếp.
- Hệ thống có độ nhạy cao. Chúng bảo vệ nếu có tiếp xúc trực tiếp với dây dẫn.
- Chống cháy.
Theo thời gian thiết bị hoạt động:
- Hành động tức thì.
- Nhanh tay.
- Đối với chungđiểm đến.
- Trì hoãn - loại có chọn lọc.
Các thiết bị bảo vệ hiện tại của thiết bị chọn lọc vi sai chỉ có thể tắt phần thiết bị đã xảy ra vi phạm.
Cách hoạt động của bộ ngắt mạch dòng dư
RCD bao gồm một lõi ở dạng vòng và hai cuộn dây. Các cuộn dây này hoàn toàn giống nhau, nghĩa là chúng được làm bằng một dây có cùng tiết diện và số vòng dây giống hệt nhau. Dòng điện chạy qua một cuộn dây theo hướng của đầu vào tải, và sau đó quay trở lại tải qua cuộn dây thứ hai. Vì dòng điện danh định đi qua trong mỗi tải, nên theo Kirchoff, dòng điện tổng ở đầu vào và đầu ra phải bằng nhau. Kết quả là, các dòng điện tạo ra các từ thông giống hệt nhau trong các cuộn dây, hướng theo chiều ngược lại. Các luồng này triệt tiêu lẫn nhau và hệ thống vẫn đứng yên. Nếu chỉ xuất hiện dòng điện rò thì từ trường sẽ khác, rơle dòng điện vi sai hoạt động dẫn đến hở các tiếp điểm điện. Đường dây điện sẽ hoàn toàn không có điện.
Trường hợp có thể áp dụng thiết bị bảo vệ dòng điện dư
Trong xây dựng hiện đại và thiết bị điện của các khu vực, cũng như trong tái thiết, ngày càng có nhiều thiết bị ngắt dòng điện vi sai được sử dụng. Điều này được chứng minh là do sự gia tăng mức độ an toàn của hoạt động của mạng lưới điện, cũng như giảm thương tích. RCD được sử dụng trong:
- công trình công cộngđiểm đến: cơ sở giáo dục, tòa nhà văn hóa, bệnh viện, khu phức hợp khách sạn, cơ sở thể thao;
- trong các khu dân cư riêng lẻ và nhiều chung cư: nhà ở, biệt thự, ký túc xá, nhà phụ;
- không gian mua sắm, đặc biệt là kim loại;
- tòa nhà hành chính;
- xí nghiệp công nghiệp.
Tùy chọn cho sơ đồ kết nối RCD
Thiết bị bảo vệ dòng điện vi sai được sản xuất cho một số pha được điều khiển khác nhau. Có các cầu dao dòng dư một pha, hai pha và ba pha.
Nếu đường dây là một pha và bạn cần kết nối RCD và cầu dao đơn với nó, thì điều đó không có gì khác biệt cơ bản so với những gì cần đặt ở vị trí đầu tiên. Tất cả các thiết bị này được đặt ở đầu vào của mạch. Nó chỉ thuận tiện hơn khi đặt máy ở pha trước và công tắc dòng điện vi sai sau. Vì tải sau đó được kết nối với cả hai tiếp điểm RCD, thay vì một pha, với máy tự động và thay vì 0, với thiết bị bảo vệ.
Nếu đường dây chính được chia thành nhiều đường dây có tải, thì RCD được lắp đặt trước, sau đó mỗi đường dây có bộ ngắt mạch riêng. Điều quan trọng là dòng điện định mức mà RCD có thể đi qua phải lớn hơn dòng điện chạm của máy, nếu không nó sẽ không hoạt động để bảo vệ chính thiết bị.
Kết
Mọi công việc về tổ chức hệ thống dây dẫn điện và bảo vệ mạch điện tốt nhất nên giao cho những người thợ điện chuyên nghiệp! Với bàn tay của chính mình, bạn chỉ có thể lắp ráp các mạch điện đơn giản và bằng cách kết nốithiết bị bảo vệ, tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn. Thông thường mỗi liên hệ được gắn nhãn tương ứng.
