RCD סלקטיבי: מכשיר, מטרה, היקף + ניואנסים של מעגל וחיבור

אמיר גומרוב
נבדק על ידי מומחה: אמיר גומרוב
פורסם על ידי ויקטור קיטייב
עדכון אחרון: מאי 2024

בין מגוון אמצעי המגן, קיים RCD סלקטיבי, שמומחים מציינים אותו כאפשרות מעשית ואופטימאלית לארגון ההגנה. מה מבדיל מכשירים מסוג זה מאחרים מקבוצה קשורה?

אילו תכונות יש למכשיר סלקטיבי וכמה גבוה הרגישות שלו? בואו ננסה להבין את זה עם סקירה קטנה בכיוון זה.

מטרה ועקרון הפעולה

מכשירי ממסר לרשתות חשמל, שנועדו לספק הגנה מפני מגע ישיר באזורים מסוכנים, כמו גם הגנה על ציוד, הם מגוונים ביצוע קונסטרוקטיבי.

תכונות של מכשירים סלקטיביים

מאפיין ייחודי של המכשיר הסלקטיבי הוא הנוכחות במעגל הפונקציה של מעגל השהיית זמן הכיבוי, המזין את העומס.

בדרך כלל פרמטר זה עולה על הערך של 40 ms - פירוש הדבר כי מכשירים סלקטיביים אינם מיועדים להגן מפני נזק במגע ישיר.

RCD סלקטיבי
מגוון המכשירים המשמשים להגנה במהלך הפעלת רשתות חשמל מספק מבחר נרחב. ניתן להשתמש כמעט בכל סוגי ה- RCD ברשתות חד-פאזיות או תלת-פאזיות

כמו כן, יש לציין בין התכונות של מכשירים סלקטיביים את היציבות הטובה שלהם בתגובה לביצועי זרם ומתח. בזכות מאפיין זה, הסיכון לחיוביות שגויות ובהתאם, ניתוק מעגלים כמעט מוחלט. מהי הסלקטיביות של מפסקי החשמל מתוארת בפירוט הדברים האלה.

ככלל, בפועל משתמשים במכשירים שהזרם המדורג שלהם הוא בטווח של 25-100 A. זרם הדליפה ההפרש הוא בטווח 0.1-0.3 A.

גרסאות דו קוטביות וארבע מוטות של המכשיר מיוצרים. כל סוג משמש באופן פעיל כחלק מתוכניות מפל מסועפות.

עיקרון הפעולה והתקן RCD מסוג S

המאפיינים המבדילים של מכשירים סלקטיביים מוגבלים רק לאלה המצויינים לעיל.

בכל הפונקציונליות המבנית שנותרה, כמעט ואין הבדל מיוחד בין מכשירים סלקטיביים למטרות כלליות.

עקרון הפעולה של ה- RCD
עקרון הפעלת המודולים הוא המטרה היחידה - למנוע דליפה אפשרית של זרם, המהווה איום פוטנציאלי למשתמשים בציוד חשמלי שונה. מכשירי RCD מסוג סלקטיבי פועלים גם למניעת נזק לציוד

עקרון הפעולה, בהתאם, נותר סטנדרטי - חל על כל אמצעי המגן מקבוצת RCD:

  1. יש שנאי דיפרנציאלי בתכנון.
  2. בזכות השנאי משווים בין זרמי הבקרה.
  3. ההבדל מועבר לגורם החישה.
  4. אם ההפרש עולה על פרמטר הבקרה שנקבע, מתרחשת ניתוק.

זה כל העיקרון של עבודה במונחים כלליים. נכון, יש לציין גם תכונה כזו כמו תלות של מכשירים בהספק.

בפועל, משתמשים בשני גרסאות בונות של RCD מסוג סלקטיבי (ושכיחותן). אפשרות אחת כוללת כוח חיצוני, והאחרת מבטלת אותה לחלוטין.

RCD סלקטיבי במעגל
מודול בעל ארבעה קוטב משולב ברשת מתח חד-פאזי. ההכללה נעשית על בסיס פיתרון מסורתי, כאשר משתמשים במכונת היכרות, מד אנרגיה חשמלי ואז RCD סלקטיבי.

ברור כי העיצובים של מכשיר המגן, שבהם לא משתמשים במעגל אספקה ​​חיצוני, נראים אמינים יותר מאלו הדורשים מקור אנרגיה לצורך יעילות העבודה.

מכיוון שהשנאי הדיפרנציאלי, למעשה, הוא היסוד המבני השולט, מוטלות דרישות מיוחדות לפירוט זה של מעגל RCD.

ליבה המגנטית של DT חייבת להיות בעלת מאפיין מגנטציה ליניארי קפדני.

ליבת מגנט RCD
באותו אופן בערך, התהליכים בתוך הליבה המגנטית של ה- RCD מהסוג הסלקטיבי והזרימה הנוכחית דרך פיתולי העבודה הקיימים. על ידי שינוי האינדיקטורים הנוכחיים של כל קו, גורם הדליפה נשלט

תכונות הטמפרטורה של הליבה המגנטית צריכות להבטיח פעולה באיכות גבוהה בטווח טמפרטורות רחב. לכן לייצור אלמנט זה משתמשים בחומר מיוחד - ברזל אמורפי וכדומה.

חלקים אחרים בתכנון מכשיר UZO סלקטיבי הם ממסרים מגנטואלקטריים רגישים - אלמנטים של פעולה ישירה, המכונים לעתים קרובות איברי סף.

בחלק מהעיצובים מחליפים ממסרים על ידי אלקטרוניקה, אך העיקרון נשאר זהה.

מצבים רגילים וחירום

בעת הפעלת RCD מסוג S, עד לאותה תקופה, עד לנוכחות זרם דליפה (זרם דיפרנציאלי), המוליכים היוצרים מעגל חשמלי בשדה המגנטי של הליבה עוברים זרמי עומס שווה ערך.

מעגל סלקטיבי RCD
תרשים המציג בבירור את התהליכים הפנימיים של מודול מסוג סלקטיבי במהלך פעולת המכשיר במצב הפעלה. רמת הרגישות הנדרשת ניתנת על ידי התאמתו לזרם הנתק

זרמים אלה, שווים בעוצמתם, משרים שדות מגנטיים רב כיווניים בתוך הליבה.

השטף הכולל שלהם מתגלה כשווה לאפס, מה שמסביר את חוסר הזרם בסלילה המשנית של הסולר. זרם האפס שלו אינו משפיע על האלמנט הרגיש לניתוק. ה- RCD נשאר דולק.

אחרת, כאשר מופר המעגל המתואר, האיזון הנוכחי מופר גם הוא. כתוצאה מכך נוצר זרם בעל ערך מסוים על סלילה משנית של ה- DT.

ברגע שערך זה יעלה מערך הסף של אלמנט ההדק של מכשיר המגן הסלקטיבי, הוא יעבוד. מה שיעורר את מערכת הנעילה הביצועית הוא ניתוק מעגלי הכוח העומסים. ה- RCD ינתק וינתק את מעגל העומס.

יישומים מסורתיים

כאמור לעיל, שינוי זה של אמצעי המגן אינו משמש להגנה מפני מגע ישיר.

לרוב משתמשים במכשירים כחוסמים במקרה של שריפה אפשרית של חיווט חשמלי או מנגנוני מערכת.

הגנה על מכשירי חשמל ביתיים
מגע ישיר עם מכשירים, בעיקר מכשירי חשמל לבית, הוא תופעה שכיחה. עם זאת, במקרה של דליפה נוכחית, מגע כזה טומן בחובו השלכות חמורות. RCD מסוג S לא יגן מפני מגע ישיר במקרה של נזילה, אך ישנם סוגים אחרים של מכשירים לכך

אותם RCDs משמשים כציוד מגן מפני מעגלים קצרים במעגלי הכוח של מפעלים / מכשירים / ציוד יקרים יקרי ערך או במעגלי הכוח של מערכות טכנולוגיות חשובות.

דבר נפוץ הוא הכנסת מכשירים סלקטיביים בבניית מעגלי חשמל מורכבים מפסקים, כאשר בכל ענף מעורב עומס מסוג אחר עם זרמים שונים.

חיווט רב שלבי עם RCD
פיתרון מעגלי מפל לחיווט רשת חשמל באמצעות מודולי הגנה סלקטיביים. אחת האפשרויות הנפוצות המשמשות לחשמל של בנייני מגורים

עם תצורה זו של מערכת הסתעפות החשמל על ידי מכשירים סלקטיביים, ניתן הגנה אמינה באזורים בודדים.

וגם כל RCD בודד במקרה של תאונה מספק את היכולת לקבוע במהירות את הפגם.

דיאגרמות חיבור לניתוק סלקטיבי RCD

למעשה, לפתרונות המעגלים במקרה זה אין תיאורטית שום תכונה שתבדיל אותם ממבני מעגלים עם סוגים אחרים של התקנים מהקבוצה.

שאלה נוספת היא, באיזה סדר לכלול, למשל, ניתוק סלקטיבי וניתוק מגע ישיר?

מגע ישיר RCD
תכנון מכשירים אופייני, המספק חסימת חשמל במקרה של נזילה שוטפת ומגע ישיר. הגדרת זרם הניתוק היא בדרך כלל לפחות 30 mA

אם ניקח בחשבון את מכשיר הכיבוי הסלקטיבי בהתגלמות אחת, אז במקרה זה הוא מרכיב של המעגל הפשוט ביותר והוא מותקן כסטנדרט:

  1. הראשון הוא מפסק החשמל.
  2. אחריה מגיע RCD מסוג S.
  3. ואז שרשרת העומס.

בינתיים משתמשים בהגנה במגוון אפשרויות לשימוש ברשתות חשמל.

לדוגמא, יש צורך להבטיח אמינות גבוהה של המנוע החשמלי תלת פאזי. כיצד במקרה זה לארגן הגנה באמצעות RCD מהסוג הסלקטיבי?

ארבע-מוטות RCD
התגלמות נוספת - התקן בעל ארבעה קוטבים - נוחה יותר מבחינת האפשרות לתצורה של חיווט חשמלי. בעזרת מודול זה קל יותר לתפעל את החיווט של הצמיג הארצי

כאן ניתן להשתמש בהצלחה במכשיר בעל ארבעה מוטים, איתו תוכלו לארגן מעגל הגנה מפני קצר חשמלי (סלילה) של הפיתולים.

החיבור מתבצע גם באמצעות תוסף RCD ביניים. כלומר, המכונה מופעלת לפני, המספר השני הוא הגנה סלקטיבית, השלישי הוא המנוע החשמלי.

סכמה 4
וריאנט של תכנון מעגלים עם מנוע חשמלי. פיתרון פשוט ויעיל למדי להגנה על המנוע מפני מעגלים קצרים בין מעגליים או מעגלים קצרים לבית

ניתן לבנות מעגל חד פאזי לצרכים סטנדרטיים, כגון תאורה ומספקת חשמל, די פשוט באמצעות מכשיר דו קוטבי ומספר מפסקי זרם.

החיווט של תעלות חד פאזיות בכל חדר בודד מתבצע דרך מפסקי חשמלאשר מוזנים מהשלב שמגיע ממכשיר ההגנה.

זה, אפשר לומר, הוא עיצוב מעגל קלאסי, אשר ברוב המקרים משמש בעלי דיור עירוני, בעלי בתים, קוטג'ים.

סכמה 3
גרסת המעגל הקלאסית עם התקן אחד מהנתק המגן הנוכחי לחיווט של כמה מעגלי חשמל. הפיתרון הרגיל בבתים של בניינים ישנים שבהם לא ניתן היה להשתמש בצמיג אדמה

פרויקטים של דיור מודרני כוללים ארגון תוכניות עם נוכחות חובה של אוטובוס הארקה.לכן החלטות כאלה מאופיינות בשינוי קל / תוספת לתרשים החיווט.

בפרט, מוליך הארקה (PE) הופך ליסוד חיווט נוסף, המהווה חלק אינטגרלי באותה מידה כמו אוטובוס האפס.

סכמה 2
פיתרון מעגלי אלטרנטיבי עם אותו וריאציה מגזרית של החיווט ושימוש באותם התקנים. רק בגירסה זו משתמשים כבר באוטובוס הארקה. דוגמה דומה נראית יעילה יותר מבחינת ההגנה.

בדירות, בתים, קוטג'ים, אמצעי הגנה סלקטיביים הם תוספת הכרחית למרכזיה החשמלית של הדירה כאשר התושבים משתמשים במכשירים ביתיים:

  • מכונת כביסה;
  • יחידת מדיח כלים;
  • כיריים חשמליות (כיריים).

יתר על כן, מכשירים מסוג זה (סלקטיבי), ככלל, משמשים כשלב המגן השני, בעוד שלשלב הראשון ניתוק RCD עם מגע ישיר ישיר.

כלומר, יש הכללה קבוצתית של מכשירים וזו באמת אפשרות יעילה מבחינת בטיחות תפעול רשתות החשמל הביתיות.

ניואנסים של מודולי חיבור מסוג S

למעשה הניואנסים זהים לתהליך של חיבור התקני הגנה סטנדרטיים.

המסופים של כל אחד מהמכשירים יש מטרה ספציפית (שלב, אפס) והם מיועדים בהתאם.

ייעוד מסוף RCD
בלוקים מסופים במכשיר ההגנה וייעודים לחיבור קווי חשמל. כמו כן מוצג ייעוד הכפתור לביצוע פעולת בדיקה להפעלה נכונה של ה- RCD

במהלך ההתקנה לא מקובל לשנות את מיקום המסופים ביחס למטרתם ביחס למעגלי אספקת החשמל.

אם אתה מחבר אוטובוס אפס במקום שלב, זו לפחות הסיכוי לכישלון של המכשיר עצמו. קשה מאוד לערבב שתי נקודות, אך בפועל זה קורה.

ניואנס נוסף הוא הקמת מודול למעגל חשמלי קיים מבחינת ניתוק זרם הגבול.

אם העיצוב אינו מרמז על אפשרויות התאמת הזרם, עליכם לבחור נכון את המכשיר בהתאם למאפיינים טכניים ותפעוליים.

לבסוף, ניואנס החיבור הנדרש הוא בדיקת מכשירים במצב של אספקת חשמל למעגל העומס.

פונקציה זו היא פשוטה ומחייבת פעולה אחת בלבד - הפעלת כפתור מיוחד, המיועד כך בגוף / בתיעוד כ- "Test".

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

הסבר וידיאו נגיש ומובן על סלקטיביות מכשיר המגן:

הסרטון מדגים את התרגול של חיבור קבוצת מכשירים למעגל ואת הפעולה בפועל של המכשירים במצבי חירום:

לעתים קרובות תוכלו למצוא נימוקים לגבי הקלות בשילוב RCD ברשת החשמל של בית פרטי. יחד עם הנמקה, לרוב מומלץ לבצע עבודה זו במו ידיכם. המניע ידוע - חיסכון. עם זאת, חסכון בבטיחותך איננו הבחירה הטובה ביותר. ולכן, פעולות כאלה להתקנת מכשיר הגנה סלקטיבי צריכות תמיד להתבצע בידי ידי חשמלאי מקצועי.

האם יש לך ניסיון בשימוש או בחיבור RCDs סלקטיבית ואתה יכול להוסיף את החומר שלנו למידע מעניין בנושא המאמר? אנא כתוב את ההערות שלך, שאל שאלות בבלוק למטה.

האם המאמר היה מועיל?
תודה על המשוב שלך!
לא (7)
תודה על המשוב שלך!
כן (45)
תגובות מבקרים
  1. אנדריי וורונצוב

    כפי שהבנתי מהטקסט, RCD הוא הגנה נוספת. לא מאוד ברור מה היתרונות שהשימוש במכשיר זה מביא בנוסף למורכבות ומחיר המעגל החשמלי. כרגע ישנם מפסקי הארקה והארקה כהגנה. אם הם במצב טוב, השאר הם מהרע. אני חושב שקנייה והתקנה של RCDs הם חובה לכולם.

    • בוגדן

      אנדריי וורונצוב, לא כל כך הבנתי את מצב הרוח של התגובה שלך. האם אתה סותר את עצמך או שאתה רוצה לומר ש- RCDs נזקפים לכולם כדי להגדיל את עלות מעגלי החשמל? ובכן, עליכם לקרוא עוד על המכשיר עצמו לפני שאתם כותבים הערות. מה הטעם, אם בקושי הבנת במה מדובר? לא מדובר בעליית מחיר חזקה ברשתות, אך ההגנה עוברת לרמה חדשה.

    • מומחה
      אמיר גומרוב
      מומחה

      קראת את המאמר בעיון? איזה חלק מהטקסט אומר שהתקנת RCD היא חובה או שהיא מתוכננת להיעשות ככזו? איך זה יכול להיות נכון אם לכל דירה שנייה אין אפילו הארקה חובה על מכשירי הבית המתאימים.

      המאמר מתאר מהו RCD סלקטיבי ואת הדקויות של הקשר שלו, ומציג אותו כחלופה (מילת מפתח) לאמצעי ההגנה הנוכחיים המשמשים כיום. בבית מיושם מיגון סלקטיבי על הציוד היקר ביותר: מכונת כביסה, מקרר, מדיח כלים וטלוויזיה. המחשב האישי מחובר דרך ה- UPS, ולכן מבחינתו זה לא רלוונטי.

בריכות

משאבות

מחמם