RCD (thiết bị dòng điện dư) được thiết kế để ngăn chặn các tác động nguy hiểm đối với con người và động vật của dòng điện khi chạm vào vật mang dòng điện và các bộ phận khác của thiết bị và lắp đặt điện được cung cấp năng lượng. Chức năng quan trọng tiếp theo của thiết bị là ngăn ngừa hỏa hoạn khi xuất hiện dòng điện rò rỉ xuống đất. Hành động bảo vệ được thể hiện trong việc ngắt kết nối nguồn điện lưới trong các trường hợp sau:
- chạm chập vỏ của thiết bị điện có điện áp xuyên qua thân xuống đất;
- tiếp xúc của các phần tử mang dòng với các bộ phận không mang dòng được nối đất của hệ thống lắp đặt điện do hư hỏng cách điện;
- đổi đất (PE) và dây dẫn trung tính (N) trong mạch điện.
RCD cũng bảo vệ mạng khỏi hiện tượng tăng điện. Để làm điều này, một điện trở phi tuyến tính được kết nối với trung tính ở đầu vào của thiết bị và pha ở đầu ra. Một dòng điện vi sai chạy qua nó khi điện áp tăng trên 270 V, sau đó RCD tắt.
Thiết bị bảo vệ khác nhau về chủng loại và nguyên lý hoạt động. Một trong những thiết thực nhất là RCD chọn lọc, cung cấp khả năng ngắt kết nối có mục tiêu của các nhóm tải. Đặc điểm của nó làđánh giá thấp đặc tính tốc độ của hoạt động (kiểu S hoặc G). Nó được lắp đặt gần nguồn hơn, có định mức dòng điện hành trình khác biệt là 100 hoặc 300 mA và đảm bảo rằng RCD ngược dòng thông thường tiếp theo của người tiêu dùng sẽ hoạt động trước.
Vì vậy, bảo vệ lưới điện hiện đại dựa trên việc xác định các lỗi và ngắt kết nối các phần riêng lẻ khỏi hệ thống hoạt động ở chế độ bình thường.
RCD hoạt động như thế nào?
RCD còn được gọi là bộ ngắt dòng dư. Mục đích vẫn như cũ: tắt mạch khi xảy ra rò rỉ dòng điện. Phần tử chính của thiết bị là một máy biến áp hình xuyến với một số vòng dây trung tính và dây pha được kết nối ngược chiều nhau. Từ trường thu được trong quá trình hoạt động bình thường của thiết bị vẫn bằng không. Rò rỉ xuống đất làm đảo lộn cân bằng, một điện áp phát sinh trong cuộn thứ cấp, khi đạt đến một giá trị nhất định, mạch điện được ngắt bằng cách sử dụng cơ chế khởi động và cơ cấu truyền động.
Một RCD cần một xe buýt mặt đất PE. Nếu không, khi điện thế xuất hiện trên thân của thiết bị điện do lớp cách điện bị hư hỏng, không có dòng điện rò rỉ và khi bạn chạm vào nó và các bộ phận kim loại nối đất (bộ tản nhiệt, ống dẫn nước), bạn có thể bị điện giật đáng chú ý. Trong trường hợp này, thiết bị bảo vệ sẽ hoạt động, nhưng sẽ tốt hơn nếu nó bị rò rỉ xuống đất.
Để thiết bị bảo vệ hoạt động đáng tin cậy, phải nối đất. Khi làm việc theo sơ đồ này, RCD sẽ ngắt mạch ngay cả trước đóchạm vào vỏ kim loại của thiết bị hoặc đồ gia dụng.
Các loại RCD
RCD được phân loại theo chức năng của chúng:
- AC - phản ứng với dòng điện rò rỉ xoay chiều xuất hiện đột ngột hoặc tăng dần.
- A - cũng kích hoạt dòng điện vi sai liên tục, có thể xuất hiện bất ngờ hoặc tăng dần.
- B - phản ứng với dòng rò rỉ xung trực tiếp và xoay chiều.
- S - RCD chọn lọc với thời gian trễ bổ sung cho việc vấp ngã.
- G - tương tự như S, nhưng ít trễ hơn.
Chọn RCD nào?
Dòng điện gợn sóng trong điều kiện gia đình xuất hiện từ máy giặt, bộ điều chỉnh độ sáng đèn, TV, máy tính, dụng cụ điện và các thiết bị khác có nguồn điện chuyển mạch. Việc không có máy biến áp cách ly trong các thiết bị có điều khiển bằng thyristor làm tăng đáng kể khả năng rò rỉ của dòng điện xung một chiều hoặc xoay chiều. Do đó, nếu trước đó chỉ cần đặt loại AC là đủ, thì bây giờ cần phải nhập loại A hoặc B.
Lắp đặt RCD ở đâu?
- Những nơi công cộng dễ tiếp cận trong các tòa nhà, nơi không có nguy cơ điện giật tăng lên.
- Trong các mạch điện có nguy cơ bị điện giật (phòng có độ ẩm quá cao, nhóm ổ cắm, thiết bị gia dụng, v.v.).
- Trên đầu vào chính để bảo vệ khỏi nguy cơ hỏa hoạn. Thông thường, một RCD chọn lọc được cài đặt ở đây.
- Trong tổng đài tầng, trong chung cư, trong nhà riêng lẻ.
- Bhệ thống cung cấp điện xuyên tâm: RCD chọn lọc chung và các hệ thống riêng biệt cho các đường nhánh, với sự lựa chọn các thông số đảm bảo hoạt động có chọn lọc.
- Ở các giai đoạn bảo vệ gần, ví dụ, 10 và 30 mA, 30 và 40 mA, v.v., tính chọn lọc hiện tại của RCD không chắc do tốc độ phản hồi cao. Đối với các giá trị được chỉ định, nó sẽ được cung cấp nếu bạn chọn RCD có chọn lọc 100mA để vẫn có độ trễ thời gian.
- Do lớp cách điện bị lão hóa, dòng điện rò rỉ không phải lúc nào cũng tăng dần.
- Với sự gia tăng tức thời của dòng điện rò rỉ do sự cố cách điện, bất kỳ RCD thông thường nào mắc nối tiếp trong mạch đều có thể hoạt động. Điều này xảy ra do sự vượt quá nhanh chóng và đáng kể của các cài đặt cùng một lúc ở một số giai đoạn bảo vệ.
Cần sử dụng RCD có chọn lọc
RCD chọn lọc thực hiện chức năng bảo vệ chống cháy, nếu bạn sử dụng các sửa đổi có thời gian trễ - S hoặc G. Chúng phải tuân theo các yêu cầu gia tăng về khả năng chống ngắn mạch, khả năng đóng cắt, điện trở động và nhiệt, v.v.
Thông thường, một RCD chống cháy có chọn lọc với dòng rò cao được lắp đặt ở đầu vào chính.
RCD không được sử dụng trong các mạch điện không được tắt đột ngột, vì điều này có thể dẫn đến các tình huống khẩn cấp (báo cháy hoặc báo trộm, nguy hiểm cho nhân viên, v.v.).
Ngoài RCD, bộ ngắt mạch phải có tính chọn lọc dòng điện. Nên là người đầu tiênhoạt động gần khu vực quá tải hoặc ngắn mạch. Trong trường hợp này, các cầu dao hoạt động trước khi dòng ngắn mạch đạt đến giá trị giới hạn. Điều này là cần thiết để ngăn quá tải các phần được kết nối nối tiếp, vì dòng điện đi qua các điểm tiếp xúc của thiết bị bảo vệ của chúng.
Các loại RCD có chọn lọc
Đối với RCD chọn lọc, điều quan trọng là phải tạm dừng để thiết bị loại chung nằm bên dưới sơ đồ hoạt động. Trong trường hợp này, thiết bị bị trễ thời gian tắt sẽ truyền dòng điện rò rỉ qua chính nó và không hoạt động. Khoảng thời gian trễ đối với các kiểu máy có thể khác nhau. Đối với các sản phẩm được đánh dấu S là 0,15-0,5 s, ví dụ RCD 63a 100mA có tính chọn lọc, có khả năng điều chỉnh độ trễ. Sự lựa chọn sẽ là tốt nhất nếu chúng được lắp đặt ở đầu vào của cáp điện của căn hộ. Một số mô hình nước ngoài có thời gian trễ thậm chí cao hơn. Chúng được thiết kế để tắt mạch điện trong trường hợp có nguy cơ hỏa hoạn. Tắt bảo vệ càng lâu thì khả năng bắt lửa cách điện càng cao.
Khi đánh dấu G, thiết bị sẽ kích hoạt trong vòng 0,06-0,08 giây. Thiết bị đủ nhanh để phản hồi các sự cố mạng. Nó nên được cài đặt bên dưới RCD loại S chọn lọc. Với bảo vệ hai giai đoạn, nó có thể được cài đặt trên đầu vào chính, vì tốc độ của RCD được kết nối bên dưới vẫn cao hơn.
Nếu có nhiều nhóm tải trong mạng, một thiết bị bảo vệ riêng biệt được kết nối phía trước mỗi nhóm và một thiết bị chọn lọc được kết nối với đầu vàophòng cháy chữa cháy RCD. Sau đó, nếu một trong các đường dây bị lỗi, chỉ nó sẽ bị khử năng lượng và phần còn lại sẽ vẫn được kết nối. Với một sơ đồ nối dây tương tự, việc phát hiện sự cố sẽ dễ dàng hơn. Nếu một RCD thông thường bị lỗi hoặc không đáp ứng các vấn đề về mạch, thì RCD chọn lọc (300 mA hoặc 100 mA) sẽ ngắt và tắt toàn bộ mạng.
Để đảm bảo tính chọn lọc, cần có các cài đặt thiết bị sau:
- đặt thời gian vấp của RCD chọn lọc, nếu nó có khả năng xảy ra như vậy;
- thiết lập các thông số chuyến đi cần thiết tùy thuộc vào cường độ của dòng điện rò rỉ.
Đặc điểm vấp của RCDs chọn lọc phải lớn hơn ít nhất 3 lần so với phần còn lại. Chỉ trong trường hợp này, thiết bị sẽ được đảm bảo hoạt động.
thông số RCD
Hai thông số thời gian RCD được xác định theo tiêu chuẩn của Nga:
- thời gian ngắt - khoảng thời gian từ khi xuất hiện dòng điện rò đánh thủng ∆i đến thời điểm hồ quang bị dập tắt;
- Giới hạn thời gian ngắt đối với thiết bị loại S - khoảng thời gian từ khi bắt đầu ∆i đến khi mở các số liên lạc.
Tham số cuối cùng xác định tính chọn lọc của RCD. Giá trị giới hạn của nó là 0,5 s. Trong trường hợp này, cần lưu ý rằng để bảo vệ con người, việc mở cửa phải xảy ra trong vòng 10-30 ms, để ngăn cách điện bắt lửa - lên đến 500 ms. RCD loại S chọn lọc được sử dụng rộng rãi khi cần loại trừ các cảnh báo giả do ảnh hưởng của nhiễu hoặc tăng điện.
Theo tốc độ ngắt kết nối của mạng RCDđược phân tách như sau:
- sử dụng chung - không chậm trễ;
- loại G - 10-40ms;
- loại S - 40-500ms.
Dòng điện rò rỉ luôn xảy ra trong các mạch điện. Tóm lại, chúng không được vượt quá 1/3 ∆i danh nghĩa của thiết bị. Người ta tin rằng đối với 1 A của tải thì có dòng điện rò tiêu dùng 0,4 mA và đối với 1 m chiều dài của dây pha - 10 μA. Thiết bị bảo vệ được điều chỉnh theo tổng dòng điện rò tự nhiên. Nếu điều này không được thực hiện, dương tính giả thường xuyên có thể xảy ra. Trong trường hợp này, cần lưu ý rằng thiết bị có ∆i=100 mA sẽ không còn bảo vệ người khỏi bị điện giật.
Khi thiết kế mạng điện, bạn không thể chỉ định loại RCD cho đến khi các chuyên gia yêu cầu. Nhưng bạn cần phải giải thích trước sự lựa chọn của mình. Điều quan trọng là dòng định mức của thiết bị phải cao hơn dòng tải dự kiến. Ngoài ra, RCD chỉ được lắp đặt trong một cặp chung với bộ ngắt mạch. Bạn có thể cài đặt một máy vi sai thay vì hai thiết bị. Nó sẽ rẻ hơn, nhưng bạn nên chọn các thông số phù hợp.
RCD bảo vệ trong mạng hai dây không có dây dẫn bảo vệ. Nhưng nó chỉ hoạt động sau khi chạm vào nơi nguy hiểm.
RCD lửa nào để chọn?
RCD chọn lọc 63A, 300mA thường được lắp đặt ở đầu vào để chống cháy.
Nhiều sử dụng các mô hình chung thông thường với các thiết bị bảo vệ 30mA được lắp đặt trong nhà. Ở đây, chức năng chọn lọc "một phần" được thực hiện do sự khác biệt lớndòng hoạt động. Điều này giúp tiết kiệm tiền chênh lệch giá. Ngoài ra, RCD thông thường cung cấp độ an toàn tốt hơn do phản ứng nhanh hơn khi bắt dòng rò rỉ. Sự khác biệt trong hoạt động của các thiết bị là thiết bị chọn lọc sẽ không hoạt động trước ở dòng điện vi sai bằng hoặc lớn hơn 300 mA. Tình huống như vậy đã là bất thường và không có vấn đề gì về việc có nên đi đến bảng điều khiển, có thể nằm trên một cột đường phố hay không. Với dòng điện lớn như vậy, một RCD thông thường có thể sẽ hoạt động nếu xảy ra tai nạn trên đường dây. Ở đây và như vậy sẽ rõ ràng nơi để tìm sự cố.
Vì vậy, một RCD cứu hỏa có thể được cài đặt cả chọn lọc và thông thường.
Nhà sản xuất RCD
Tập đoàn Legrand là nhà sản xuất hệ thống điện tòa nhà nổi tiếng thế giới. Các vị trí dẫn đầu được đảm bảo bởi văn hóa sản xuất cao nhất và đầu tư lớn vào việc tạo ra các sản phẩm điện mới. Đối với Nga, tập đoàn này cung cấp toàn bộ thiết bị điện, từ ổ cắm và công tắc đến các hệ thống điều khiển phức tạp nhất.
Legrand RCD chọn lọc thuộc loại điện tử và cơ điện (được chỉ định trên bảng điều khiển phía trước). Tùy thuộc vào phiên bản, nó được lắp đặt bên cạnh hoặc bên dưới bộ ngắt mạch. Có thể điều chỉnh độ trễ thời gian (0-1, 3 s) và độ nhạy. Kết hợp với súng máy, chúng được sử dụng làm thiết bị bảo vệ cơ bản hoặc có độ nhạy cao.
RCD giá vẫn cao, như các thương hiệu khác.
Theo ABB, RCD được thể hiện đầy đủ nhất bởi dòng F 200 - từ 16 A đến 125 A. Đối với mạng gia đình, RCD 63A, chọn lọc 100mA là đủ. Đối với dòng rò rỉ cho các thiết bị gia dụng, thiết bị 30 mA thường được sử dụng. Để bảo vệ chống cháy ở đầu vào của một ngôi nhà riêng, một trong những cực đáng tin cậy nhất được sử dụng là RCD ABB (63A, 300mA) bốn cực cho mạng ba pha. Chất lượng không thua kém gì các sản phẩm của thương hiệu Legrand. Đối với căn hộ có đầu vào một pha, sẽ có thiết bị hai cực. Hình ảnh dưới đây cho thấy một RCD ABB 63A, 300mA chọn lọc.
Dòng điện tối đa mà thiết bị có thể chịu được là từ 3 đến 10 kA (ghi trên bảng điều khiển phía trước). Nó là ngắn hạn, không hoạt động hiện tại. RCD có thể tạm dừng cho đến khi máy ngắt mạch.
Công ty là một trong những công ty hàng đầu, nhưng giá rất cao. Người tiêu dùng thường ưa chuộng dòng máy abb vì an toàn là điều quan trọng nhất. ABB DDA200 AP-R loại A và khối vi sai AC có sẵn. Nó có độ trễ chuyến đi là 10ms, mặc dù nó không phải là RCD chọn lọc ABB. Đường đặc tính vấp của nó nằm giữa RCD chọn lọc và thông thường. Thiết bị đã tăng khả năng chống cảnh báo sai so với các thiết bị đa năng.
Tỷ lệ từ chối đối với RCD chọn lọc của ABB, cũng như các sản phẩm khác, chỉ là 2%, do đó thực tế không có vấn đề gì trong hoạt động. Các thiết bị điện cơ đáng tin cậy hơn nhiều so với các thiết bị điện tử và có lợi thế về mọi mặt,giá ngoại lệ. RCD với bộ truyền động điện tử đã bắt đầu xuất hiện, độ tin cậy không thua kém thiết bị cơ khí.
Trên thị trường bạn có thể tìm thấy những sản phẩm giá chỉ bằng một nửa, chất lượng không thua kém ABB. Công ty cũng sản xuất dòng FH 200, có giá thấp hơn một chút, nhưng chất lượng kém hơn đáng kể so với sản phẩm F 200. Đặc biệt, nó không có các điểm tiếp xúc buộc dây dẫn đáng tin cậy nên nhanh chóng bắt đầu bị treo, điều này ảnh hưởng đến chất lượng của làm việc.
Nếu bạn mua ABB RCD chọn lọc, thì chỉ mua ở các cửa hàng chuyên dụng, không phải ở những nơi đáng ngờ. Giả mạo rất nguy hiểm vì nó không có khả năng bảo vệ một người đúng cách. Thiết bị mô-đun, bao gồm cả RCD, rất được chú ý bởi những người tự đục lỗ vì giá thành cao.
Nhóm công ty trong nước IEK sản xuất khoảng 7.000 mặt hàng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và đảm bảo lưới điện vận hành đáng tin cậy.
RCD có nhu cầu cao. Một mặt, chúng phải làm việc tin cậy, bảo vệ mọi người khỏi bị điện giật và hệ thống dây điện khỏi nguy cơ bắt lửa. Nhưng đồng thời, các thiết bị được lắp đặt ở các giai đoạn khác nhau của mạch điện phải hoạt động có chọn lọc, tắt từng phần riêng lẻ. Các điều kiện này, cũng như GOST 51326.1, tương ứng với loại RCD IEK chọn lọc VD1 63S.
Nhóm sản phẩm được thể hiện bằng dòng điện danh định là 25-80A và dòng điện dư là 100mA và 300mA. Sản phẩm có giá thành rẻ hơn so với các sản phẩm của các hãng nổi tiếng và được phổ biến rộng rãiđược sử dụng như thiết bị chữa cháy nhập môn. Đồng thời, tính chọn lọc bảo vệ được đảm bảo nhờ dòng cắt cao và độ trễ thời gian ngắt mạch.
Lựa chọn các thiết bị bảo vệ
Khi tiêu thụ điện một cách đơn giản, một dòng điện hình sin chạy qua đoạn mạch. Rò rỉ sẽ có hình dạng tương tự và có thể sử dụng các thiết bị loại AC ở đây.
Trong các thiết bị gia dụng hiện đại, mạch điều khiển cắt pha ngày càng được sử dụng phổ biến. Thiết bị loại AC sẽ không phản ứng với chúng, và ở đây tốt hơn là sử dụng RCD loại A, thiết bị này cũng phản ứng với dòng điện hình sin. Các thiết bị có thể được sử dụng cùng nhau, ví dụ, loại AC thích hợp để chiếu sáng bằng đèn sợi đốt và loại A thích hợp cho ổ cắm mà các thiết bị điều chỉnh xung có thể được kết nối. Nhưng nếu bạn phải thay đổi ánh sáng sang đèn tiết kiệm năng lượng với điều khiển độ sáng bằng cách ngắt pha, bạn cũng sẽ phải thay thế thiết bị loại AC bằng A. Nếu không, nó sẽ không hoạt động.
Để phân tách hoạt động theo các mức của mạch điện, cần phải sử dụng các thiết bị chọn lọc. Loại S được cài đặt trên đầu vào chính, G ở cấp thứ hai và sau đó là các thiết bị tức thời.
RCD được chọn dòng định mức cao hơn một bậc so với cầu dao được kết nối song song với nó, có thể hoạt động trong thời gian dài khi vượt quá tải. Nếu có một máy 50 A ở đầu vào, một RCD 63A chọn lọc sẽ phù hợp với nó.
Theo yêu cầu của tiêu chuẩn, các giá trị điện áp danh định được chỉ định trên mặt trước của thiết bị vàcũng liên tục và dòng điện đánh thủng ∆i. Nếu có ký hiệu hình sin thì đây là loại AC. Sự hiện diện của hai nửa chu kỳ dương dưới nó có nghĩa là loại A. RCD có chọn lọc được ký hiệu bằng các chữ cái S và G. Dòng điện ngắn mạch danh định được chỉ ra trong hộp. Thiết bị phải chịu được sự gia tăng của nó ở mức tối đa cho đến khi máy tắt. Thông thường dòng điện không có thời gian để đạt đến giá trị giới hạn. RCD ngắt kết nối mạch có khuyết tật trước, cho đến khi dây dẫn nóng lên và lớp cách điện không bắt lửa.
Kết
Trong các mạng điện gia dụng, tính chọn lọc dòng điện và thời gian được sử dụng. Để làm được điều này, các thiết bị bảo vệ được lắp đặt nối tiếp theo sơ đồ hình cây, trong đó chung một công tắc. Cơ sở của nguyên tắc hoạt động là giảm thời gian của dòng điện chạy qua cơ thể tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với các phần tử của lắp đặt điện dưới điện áp. RCD chọn lọc được lắp đặt ở lối vào và thực hiện chức năng chữa cháy.
