A maradékáram-megszakító működési elve

Alapelvek elemzése

Mielőtt megértené az áramütésvédő fő elvét, meg kell értenie, mi az áramütés. Az áramütés az emberi testen áthaladó elektromos áram által okozott sérülésre utal. Amikor egy személy megérint egy vezetéket, és áramhurkot alakít ki, az áram átfolyik a testén; ha az áramerősség elég nagy, akkor érezhető és kárt okozhat. Áramütés esetén az áramot a lehető legrövidebb időn belül meg kell szakítani. Például, ha az emberen áthaladó áram 50 milliamper, az áramot 1 másodpercen belül meg kell szakítani; ha az áramerősség 500 milliamper, az időkorlát 0,1 másodperc.

A villanyóra közelében, ahol a tápvezeték belép a házba, egy hibaáram-védő (RCD) van felszerelve, amely a mérő kimeneti csatlakozójához, azaz a felhasználó oldalához kapcsolódik. Minden háztartási készüléket egy RL ellenállás, az érintkező személy ellenállását pedig RN jelképezi.

A CT jelentése "áramtranszformátor", amelyet a váltakozó áram mérésére használnak a kölcsönös induktivitás elve alapján, innen ered a "transzformátor" elnevezés. Ez lényegében egy transzformátor. Primer tekercse a bejövő váltóáramú vezeték, a két vezetéket egyként kell kezelni, és párhuzamosan csatlakoztatva alkotja a primer tekercset. A szekunder tekercs az SH "reed relé" tekercséhez van csatlakoztatva.

 

A "reed relé" lényegében egy nádcső, amely köré tekercs van feltekerve. Amikor a tekercs feszültség alá kerül, az áram által generált mágneses tér a reed csőben lévő reed elektródát összekapcsolja, így összekapcsolja a külső áramkört. Amikor a tekercs feszültségmentes-, a reed kiold, és leválasztja a külső áramkört. Röviden, ez egy kis relé.

 

A DZ kapcsoló nem egy közönséges kapcsoló; ez egy rugós{0}}kapcsoló. Miután a személy legyőzi a rugóerőt a záráshoz, egy speciális kampót kell használni, hogy a helyén tartsa, hogy biztosítsa, hogy "bekapcsolt" állapotban maradjon; ellenkező esetben a kéz elengedésekor azonnal lekapcsol.

A reed relé reed elektródája a "kioldó tekercs" TQ áramkörhöz csatlakozik. A kioldó tekercs egy elektromágneses tekercs; amikor áram folyik rajta, vonzó erőt hoz létre. Ez a vonzó erő elegendő a fent említett horog kioldásához, aminek következtében a DZ azonnal lekapcsol. Mivel a DZ sorba van kötve a felhasználó fő tápvezetékének feszültség alatt álló vezetékével, a kioldás megszakítja az áramellátást, megkímélve a személyt az áramütéstől.

 

Ahhoz azonban, hogy a maradékáram-védő eszköz (RCD) megvédje az embereket, először "észlelnie" kell az áramütést. Tehát honnan tudja az RCD, ha valakit áramütés érte? A diagramon látható módon, ha nincs áramütés, az áramforrásból származó két vezetékben az áram mindig azonos nagyságú, de ellentétes irányú. Ezért az áramváltó (CT) primer tekercsében a mágneses fluxus teljesen eltűnik, és a szekunder tekercsnek nincs kimenete. Ha valakit áramütés ér, az egyenértékű a feszültség alatt álló vezetéken áthaladó ellenállással, amely áramkimenetet vált ki a szekunder oldalon. Ez a kimenet bekapcsolja az érintkezési pontot (SH), feszültség alá helyezi a kioldótekercset, elhúzza a horgot, és leválasztja a kapcsolót (DZ), így védelmet nyújt.

 

Fontos megjegyezni, hogy ha a megszakító kiold, még ha a kioldótekercs (TQ) árama eltűnik is, nem kapcsolja vissza automatikusan a DZ-t. Az áramellátást nem lehet visszaállítani anélkül, hogy valaki le ne zárná. Miután az áramütést szenvedett személy távozik, és az ellenőrzés megerősíti, hogy nincs további veszély, az elektromos áram ismételt használatához a DZ-t le kell zárni, hogy újra-kapcsolják a megszakítót és helyreállítsák az áramellátást.

 

A fentiek elmagyarázzák az áramütésvédő fő elvét. A biztonság azonban még áramütésvédővel sem garantált, és az elektromos áram használatakor továbbra is óvintézkedéseket kell tenni.

 

1. A diagramon látható módon, amikor az áramkör normálisan működik, az áramtétel szerint a hálózatba be- és kilépő áram nulla. Ezért a maradékáram-eszköz (RCD) jobb oldalán a teljes áramnak nullának kell lennie, azaz I1 + I2 + I3 + IN=0; így az RCD nem fog működni. Vegye figyelembe, hogy az áram aktuális iránya a tényleges áramkörtől függ. Ebben a példában az IN iránya ellentétes az I1, I2 és I3 irányával.

 

2. Amikor a berendezés burkolata áramot szivárog, és valaki megérinti, az IK áram egy része az emberi testen keresztül a talajba áramlik, így az RCD jobb oldalán a teljes áramerősség nem lesz nulla. Azaz I1 + I2 + I3 + IN ≠ 0. Amikor a szivárgási áram eléri az RCD üzemi áramát, az RCD leold, megszakítja az áramellátást, és eléri a szivárgásvédelem célját.

 

Vegye figyelembe a következő két pontot:

 

1. A maradékáram-védőn (RCD) áthaladó nulla vezetéket nem szabad védővezetőként használni. Amint az a diagramon látható, ha szivárgási áram lép fel, az IK1 szivárgási áram visszafolyik az RCD-be a berendezés házán keresztül. Ekkor a teljes áramerősség az RCD jobb oldalán még mindig nulla, ezért az RCD nem kapcsol ki, és a szivárgásvédelem célja nem teljesül.

 

2. Az RCD-n áthaladó nulla vezetéket nem szabad többszörösen földelni. Ahogy az ábrán is látható, ha többszörösen földeljük, akkor bizonyos áramerősség a földre kerül, ami azt eredményezi, hogy az RCD jobb oldalán a teljes áramerősség nem-nulla, így az RCD leáll, és megakadályozza más elektromos készülékek használatát.

 

3. Megjegyzés: Az RCD tényleges csatlakoztatási módját a rendszerben használt semleges földelés védelmi rendszernek megfelelően kell meghatározni.