Selektyvusis RCD: įrenginys, paskirtis, taikymo sritis + schema ir prijungimo niuansai

Tarp apsauginių prietaisų įvairovės egzistuoja selektyvusis UZO, kurį specialistai pažymi kaip praktišką ir optimalų apsaugos organizavimo variantą. Kuo šis įrenginių tipas išsiskiria iš kitų giminingos grupės?

Kokiomis savybėmis pasižymi selektyvusis prietaisas ir koks aukštas jo jautrumas? Pabandykime išsiaiškinti trumpa apžvalga šia kryptimi.

Paskirtis ir veikimo principas

Reliniai įrenginiai elektros tinklams, skirti apsaugoti nuo tiesioginio prisilietimo pavojingose zonose, taip pat įrangos apsaugai, yra pateikiami įvairiu konstrukciniu vykdymu.

Selektyviųjų aparatų ypatybės

Išskirtinis selektyviojo prietaiso bruožas – grandinėje esanti atjungimo laiko uždelsimo funkcija, maitinanti apkrovą.

Paprastai šis parametras viršija 40 ms reikšmę – tai reiškia, kad selektyvieji aparatai nėra skirti apsaugoti nuo smūgio tiesioginio prisilietimo metu.

Prietaisų, naudojamų apsaugai eksploatuojant elektros tinklus, asortimentas užtikrina platų pasirinkimą. Beveik visus UZO tipus leidžiama naudoti vienfaziuose arba trifaziuose tinkluose.

Be to, tarp selektyviųjų aparatų ypatybių reikėtų paminėti jų gerą atsparumą srovės ir įtampos šuoliams. Dėl šios savybės beveik visiškai pašalinama klaidingų suveikimų ir atitinkamai grandinės atjungimų rizika. Apie tai, kas yra automatinių jungiklių selektyvumas, išsamiai pasakojama šioje medžiagoje.

Paprastai praktikoje naudojami prietaisai, kurių vardinė srovė yra 25-100 A ribose. Tuo tarpu diferencinės nuotėkio srovės dydis yra 0,1-0,3 A diapazone.

Gaminami dvipoliai ir keturpoliai prietaiso variantai. Kiekvienas tipas aktyviai naudojamas šakotųjų kaskadinių schemų sudėtyje.

S tipo UZO veikimo principas ir sandara

Išskirtiniai selektyviųjų prietaisų bruožai apsiriboja tik aukščiau nurodytais.

Visoje likusioje konstrukcinėje funkcionalumo dalyje ypatingo skirtumo tarp selektyviųjų aparatų ir bendrosios paskirties įrenginių faktiškai nepastebima.

Modulių veikimo principas siekia vienintelio tikslo – užkirsti kelią galimiems srovės nuotėkiams, kurie kelia potencialią grėsmę įvairios elektros įrangos naudotojams. Taip pat selektyvaus tipo UZO veikia siekdami užkirsti kelią įrangos pažeidimams.

Atitinkamai, veikimo principas lieka standartinis – taikomas visiems apsauginės paskirties prietaisams iš UZO grupės:

1. Konstrukcijoje yra diferencialinis transformatorius.
2. Transformatoriaus dėka atliekamas kontrolinių srovių palyginimas.
3. Skirtumas perduodamas jautriam elementui.
4. Jei skirtumas viršija nustatytą kontrolinį parametrą, įvyksta atjungimas.

Tai ir visas veikimo principas bendrais bruožais. Tiesa, reikia dar paminėti tokią savybę kaip prietaisų priklausomybė nuo maitinimo.

Praktikoje naudojami du konstrukciniai selektyvaus tipo UZO (ir bendrųjų) variantai. Vienas variantas numato išorinį maitinimą, o kitas jį visiškai pašalina.

Keturių polių modulis, įmontuotas į vienfazės įtampos tinklą. Įjungimas atliktas remiantis tradiciniu sprendimu, kai naudojamas įvadinis automatas, elektros energijos apskaitos skaitiklis ir po jo selektyvus UZO.

Suprantama, kad apsauginio aparato konstrukcijos, kuriose nenaudojama išorinė maitinimo grandinė, atrodo patikimesnės nei tos, kurios reikalauja energijos šaltinio veikimo efektyvumui.

Kadangi diferencialinis transformatorius iš esmės yra pagrindinis konstrukcijos elementas, šiai UZO schemos detalei keliami specialūs reikalavimai.

Magnetinė DT šerdis turi turėti griežtą tiesinę įmagnetinimo charakteristiką.

Maždaug taip vyksta procesai selektyvaus tipo UZO magnetinės šerdies viduje ir srovių tekėjimas esamomis darbinėmis apvijomis. Dėl kiekvienos linijos srovės rodiklių pokyčių kontroliuojamas nuotėkio faktorius.

Magnetinės šerdies temperatūrinės savybės turi užtikrinti kokybišką darbą plačiame temperatūrų diapazone. Todėl šiam elementui gaminti naudojama speciali medžiaga – amorfinė geležis ar panaši.

Kitos selektyvaus UZO prietaiso konstrukcijos dalys yra jautrios magnetoelektrinės relės – tiesioginio veikimo elementai, dažnai vadinami slenkstiniais organais.

Kai kuriose konstrukcijose relės pakeičiamos elektronika, tačiau principas lieka tas pats.

Normalus ir avarinis režimai

Veikiant S tipo UZO, kol nepastebima nuotėkio srovės (diferencinės srovės) buvimo, laidininkai, sudarantys elektros grandinę šerdies magnetiniame lauke, praleidžia lygiavertes vardines apkrovos sroves.

Schema, vaizdžiai rodanti vidinius selektyvaus tipo modulio procesus, kai prietaisas naudojamas darbo režimu. Reikiamą jautrumo lygį užtikrina jo nustatymas pagal atjungimo srovę.

Šiomis vienodo dydžio srovėmis šerdies viduje indukuojami priešingų krypčių magnetiniai laukai.

Jų bendras srautas yra lygus nuliui, todėl antrinėje DT apvijoje nėra srovės. Jos nulinė srovė neturi įtakos atjungimo jautriam elementui. Apsauginis išjungimo įtaisas lieka įjungtas.

Priešingu atveju, kai aprašyta schema pažeidžiama, pažeidžiamas ir srovių balansas. Dėl to antrinėje DT apvijoje susidaro tam tikro dydžio srovė.

Kai ši vertė viršija selektyvaus apsauginio aparato paleidimo elemento slenkstinę vertę, jis suveiks. Tai suaktyvins blokavimo vykdomąją sistemą – apkrovos maitinimo grandinių atjungimą. Apsauginis išjungimo įtaisas išsijungs ir atjungs apkrovos grandinę.

Tradicinės prietaiso taikymo sritys

Kaip minėta aukščiau, ši apsauginių įtaisų modifikacija nenaudojama apsaugai nuo tiesioginio kontakto.

Dažniausiai įrenginiai naudojami kaip blokatoriai galimo elektros laidų ar sistemų mechanizmų užsidegimo atveju.

Tiesioginis kontaktas su technika, ypač buitine, yra įprastas reiškinys. Tačiau srovės nuotėkio atveju toks kontaktas gali sukelti sunkių pasekmių. Nuo tiesioginio kontakto nuotėkio sąlygomis S tipo apsauginis išjungimo įtaisas neapsaugos, tačiau tam yra kitų tipų prietaisų.

Tie patys apsauginiai išjungimo įtaisai naudojami kaip apsaugos priemonės nuo trumpojo jungimo vertingų brangių įrenginių / prietaisų / technikos maitinimo grandinėse arba svarbių technologinių sistemų maitinimo grandinėse.

Įprastas dalykas – selektyvaus tipo įtaisų diegimas statant sudėtingas kaskadines elektros schemas, kuriose kiekvienoje atšakoje naudojama skirtingo tipo apkrova su skirtingomis srovėmis.

Kaskadinis scheminis sprendimas elektros tinklo išvedžiojimui naudojant selektyvaus tipo apsaugos modulius. Vienas iš paplitusių variantų, taikomų gyvenamųjų pastatų elektrifikavime.

Esant tokiai elektros išsišakojimo sistemos konfigūracijai su selektyviais prietaisais, užtikrinama patikima atskirų ruožų apsauga.

Be to, kiekvienas atskiras apsauginis išjungimo įtaisas avarijos atveju suteikia galimybę operatyviai nustatyti defektą.

Selektyviojo atjungimo UZO prijungimo schemos

Iš tiesų, šiuo atveju scheminiai sprendimai teoriškai neturi jokių ypatumų, kurie juos skirtų nuo schemų su kitų grupės prietaisų tipais.

Kitas klausimas, kokia seka įjungti, tarkime, selektyvųjį atjungimą ir tiesioginio prisilietimo atjungimą?

Tipinis prietaisas, kuriuo užtikrinamas elektros maitinimo blokavimas srovės nuotėkio ir tiesioginio prisilietimo atveju. Atjungimo srovės nustatymas paprastai yra ne mažesnis kaip 30 mA.

Jei nagrinėjame selektyvaus išjungimo aparatą atskiru variantu, tai šiuo atveju jis yra paprasčiausios grandinės elementas ir montuojamas standartiškai:

1. Pirmuoju montuojamas automatinis jungiklis.
2. Toliau seka S tipo LSĮ.
3. Tada apkrovos grandinė.

Tuo tarpu apsauga taikoma pačiais įvairiausiais elektros tinklų naudojimo variantais.

Pavyzdžiui, reikia užtikrinti aukštą trifazio elektros variklio darbo patikimumą. Kaip šiuo atveju organizuoti apsaugą per selektyvaus tipo LSĮ?

Kitas vykdymo variantas – keturių polių aparatas – yra patogesnis elektrinio išvedžiojimo konfigūracijos galimybių požiūriu. Šio modulio pagalba lengviau manipuliuoti „žemės“ magistrale.

Čia sėkmingai tiks keturių polių prietaisas, kuriuo galima organizuoti apvijų apsaugos nuo trumpojo jungimo (TJ) schemą.

Prijungimas taip pat atliekamas per tarpinį LSĮ įdėklą. Tai yra, pirmiausia įjungiamas automatinis jungiklis, antra eina selektyvinė apsauga, trečia – elektros variklis.

Grandininio sprendimo variantas su elektros varikliu. Paprastas ir gana efektyvus sprendimas variklio apsaugai nuo galimų tarpfazių trumpųjų jungimų ar trumpųjų jungimų į korpusą.

Vienfazę schemą standartiniams poreikiams, tokiems kaip apšvietimas ir elektros maitinimas, galima gana paprastai sukonstruoti, naudojant dviejų polių prietaisą ir kelis automatinius jungiklius.

Vienfazių kanalų išvedžiojimas į kiekvieną atskirą kambarį atliekamas per automatinius jungiklius, kurie maitinami faze, išeinančia iš apsaugos aparato.

Tai, galima sakyti, klasikinis grandininis sprendimas, kurį daugeliu atvejų naudoja savivaldybės būsto gyventojai, namų, kotedžų savininkai.

Klasikinis grandininis variantas su vienu srovės apsauginio atjungimo prietaisu, skirtu kelių elektros grandinių išvedžiojimui. Įprastas sprendimas senos statybos namuose, kur nebuvo numatyta naudoti žemės magistralę.

Šiuolaikiniai būsto projektai numato grandinių organizavimą su privaloma įžeminimo magistrale. Todėl tokiems sprendimams būdingas nežymus laidų schemos pakeitimas/papildymas.

Visų pirma, papildomu laidų elementu tampa įžeminimo laidininkas (PE), kuris yra tokia pat neatsiejama dalis kaip ir nulio magistralė.

Alternatyvus scheminis sprendimas su ta pačia sektorine išdėstymo variacija ir naudojant tuos pačius prietaisus. Tik šiame variante jau naudojama įžeminimo šyna. Panašus pavyzdys atrodo efektyvesnis apsaugos požiūriu

Butuose, namuose, sodybose selektyviosios apsaugos įtaisai yra privalomas buto elektros skydo papildinys, kai gyventojai naudoja buitinius prietaisus:

• skalbimo mašina;
• indų plovimo mašina;
• galinga elektrine virykle (krosnele).

Be to, šio tipo aparatai (selektyvūs) paprastai yra antra apsaugos pakopa, o pirmoje pakopoje veikia tiesioginio kontakto RCD atjungimo įtaisai.

Tai reiškia, kad yra grupinis prietaisų prijungimas, ir tai tikrai efektyvus variantas buitinių elektros tinklų naudojimo saugumo požiūriu.

S tipo modulių prijungimo niuansai

Iš esmės niuansai yra tie patys, kurie lydi standartinių apsaugos aparatų prijungimo procesą.

Kiekvieno prietaiso klemės turi tam tikrą paskirtį (fazinė, nulinė) ir yra atitinkamai pažymėtos.

Klemų gnybtai ant apsaugos prietaiso ir elektros linijų prijungimo žymėjimai. Taip pat parodytas mygtuko, skirto atlikti bandymo operaciją, žymėjimas, siekiant patikrinti, ar RCD tinkamai veikia

Montuojant neleistina keisti klemų pozicijų, palyginti su jų paskirtimi maitinimo grandinių atžvilgiu.

Jei vietoj fazės prijungiama nulinė šyna – tai bent jau gresia paties prietaiso gedimas. Supainioti vietomis du taškus yra nepaprastai sunku, tačiau praktikoje taip pasitaiko.

Dar vienas niuansas – modulio nustatymas pagal esamą elektros grandinę, atsižvelgiant į ribinę srovės atjungimą.

Jei konstrukcija nenumato srovės nustatymo variantų, reikėtų teisingai parinkti įrenginį pagal techninius ir eksploatacinius parametrus.

Galiausiai, privalomas prijungimo niuansas yra prietaiso testavimas maitinimo tiekimo į apkrovos grandinę režimu.

Ši funkcija paprasta ir reikalauja tik vieno veiksmo – specialios mygtuko, kuris taip ir pažymėtas ant korpuso/dokumentacijoje kaip „Testas“, aktyvavimo.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Prieinamas ir suprantamas vaizdo paaiškinimas apie apsaugos aparato selektyvumą:

Vaizdo įrašas demonstruoja prietaisų grupės įtraukimo į grandinę praktiką ir realų įrenginių veikimą avarinėse situacijose:

Dažnai galima sutikti svarstymų dėl RCD įtraukimo į privataus būsto elektros tinklą paprastumo. Kartu su svarstymais neretai rekomenduojama atlikti šį darbą savo rankomis. Motyvas žinomas – taupymas. Tačiau taupyti savo saugumui nėra pats geriausias pasirinkimas. Todėl tokius selektyvaus apsaugos aparato montavimo veiksmus visada turėtų atlikti profesionalaus elektriko rankos.

Ar turite patirties naudojant ar prijungiant selektyvius RCD ir galite papildyti mūsų medžiagą įdomia informacija straipsnio tema? Prašome, rašykite savo komentarus, užduokite klausimus žemiau esančiame bloke.