Принцип на работа на прекъсвача за остатъчен ток

Основен принципен анализ

Преди да разберете основния принцип на защита срещу електрически удар, е необходимо да разберете какво е токов удар. Електрическият удар се отнася до нараняване, причинено от електрически ток, преминаващ през човешкото тяло. Когато човек докосне проводник и образува токова верига, токът протича през тялото му; когато токът е достатъчно голям, той може да бъде усетен и да причини вреда. При токов удар токът трябва да бъде прекъснат за възможно най-кратко време. Например, ако токът, преминаващ през човек, е 50 милиампера, токът трябва да бъде прекъснат в рамките на 1 секунда; ако токът е 500 милиампера, времевата граница е 0,1 секунди.

Устройство за остатъчен ток (RCD) се монтира на мястото, където електропроводът влиза в къщата, близо до електромера, свързан към изходната клема на измервателния уред, т.е. от страната на потребителя. Всички домакински уреди са представени от резистор RL, а съпротивлението на лицето в контакт е представено от RN.

CT означава "токов трансформатор", който се използва за измерване на променлив ток, използвайки принципа на взаимната индуктивност, оттук и името "трансформатор". По същество това е трансформатор. Неговата първична намотка е входящата AC линия, като двата проводника се третират като един и са свързани паралелно, за да образуват първичната намотка. Вторичната намотка е свързана с намотката на "рийд релето" SH.

 

„Тръстиковото реле“ е по същество тръстикова тръба с намотка, навита около нея. Когато намотката е захранена, магнитното поле, генерирано от тока, кара рийд електрода вътре в рийд тръбата да се включи, като по този начин свързва външната верига. Когато бобината е изключена, ридънът се освобождава, прекъсвайки външната верига. Накратко, това е малко реле.

 

Превключвателят DZ не е обикновен превключвател; това е превключвател с-пружина. След като човек преодолее силата на пружината, за да го затвори, трябва да се използва специална кука, за да го задържи на място, за да се гарантира, че остава в състояние "включено"; в противен случай ще прекъсне връзката веднага щом ръката бъде освободена.

Рийд електродът на рийд релето е свързан към TQ веригата на "задействащата бобина". Задействащата намотка е електромагнитна намотка; когато през него протича ток, той генерира сила на привличане. Тази сила на привличане е достатъчна, за да освободи гореспоменатата кука, което кара DZ незабавно да прекъсне връзката. Тъй като DZ е свързан последователно с живия проводник на главната електропроводна линия на потребителя, изключването прекъсва захранването, спасявайки човека от токов удар.

 

Въпреки това, за да защити хората дефектнотоковото устройство (RCD), то първо трябва да "открие" токов удар. И така, как RCD знае кога някой е бил ударен от електрически ток? Както е показано на диаграмата, ако няма токов удар, токът в двата проводника от източника на захранване винаги ще бъде с еднаква величина, но в противоположни посоки. Следователно, магнитният поток в първичната намотка на токовия трансформатор (CT) ще изчезне напълно и вторичната намотка няма да има изход. Ако някой бъде ударен от електрически ток, това е еквивалентно на резистор, преминаващ през живия проводник, който задейства токов изход от вторичната страна. Този изход кара контактната точка (SH) да се зацепи, активира спирачната бобина, издърпва куката и изключва превключвателя (DZ), като по този начин осигурява защита.

 

Важно е да се отбележи, че след като прекъсвачът се задейства, дори ако токът в спирачната бобина (TQ) изчезне, той няма да свърже автоматично DZ отново. Захранването не може да бъде възстановено, без някой да го затвори. След като лицето, което е било убито от електрически ток, си тръгне и проверката потвърди, че няма повече опасности, за да се използва отново електричество, DZ трябва да бъде затворен, за да -включи отново прекъсвача и да възстанови захранването.

 

Горното обяснява основния принцип на защита срещу токов удар. Въпреки това, дори и с предпазител срещу токов удар, безопасността не е гарантирана и трябва да се вземат предпазни мерки при използване на електричество.

 

1. Както е показано на диаграмата, когато веригата работи нормално, съгласно теоремата за тока, токът, протичащ в и от мрежата, е нула. Следователно общият ток от дясната страна на устройството за остатъчен ток (RCD) трябва да бъде нула, т.е. I1 + I2 + I3 + IN=0; по този начин RCD няма да работи. Имайте предвид, че действителната посока на тока зависи от действителната верига. В този пример посоката на IN е противоположна на тази на I1, I2 и I3.

 

2. Когато корпусът на оборудването изпусне ток и някой го докосне, част от тока IK ще протече през човешкото тяло в земята, причинявайки общия ток от дясната страна на RCD да не бъде нула. Тоест, I1 + I2 + I3 + IN ≠ 0. Когато токът на утечка достигне работния ток на RCD, RCD ще се задейства, прекъсвайки захранването и постигайки целта за защита срещу утечка.

 

Обърнете внимание на следните две точки:

 

1. Нулевият проводник, минаващ през устройството за остатъчен ток (RCD), не трябва да се използва като защитен проводник. Както е показано на диаграмата, когато възникне ток на утечка, токът на утечка IK1 тече обратно към RCD през корпуса на оборудването. По това време общият ток от дясната страна на RCD е все още нула, следователно RCD няма да се задейства и целта на защитата от теч не е постигната.

 

2. Нулевият проводник, минаващ през RCD, не трябва да се заземява многократно. Както е показано на диаграмата, ако се заземява многократно, част от тока ще се отклонява към земята, причинявайки общия ток от дясната страна на RCD да бъде не-нула, като по този начин изключва RCD и предотвратява използването на други електрически уреди.

 

3. Забележка: Действителният метод на свързване на RCD трябва да се определи според системата за защита на неутралното заземяване, използвана в системата.