כנראה, כבר אין אדם כזה שלא היה שומע על ה-RCD (או בפענוח הקיצור - התקן זרם שייר). למעשה, המונח עצמו מגדיר את מטרת המכשיר הזה. במילים אחרות, תפקידו להסיר מתח מרשת החשמל המחוברת אליו במקרה חירום.
זה יכול למנוע שריפה, שבדרך כלל נגרמת על ידי שריפות חיווט. אבל אילו סוגי RCD קיימים ומהו עקרון הפעולה של התקן מגן זה?
זרם דליפה
הפונקציונליות של RCD קשורה איכשהו להגדרה הזו, אבל מה המשמעות של זרם דליפה? במילים פשוטות, זוהי הזרימה שלו ממוליך עם פאזה אל האדמה לאורך נתיב שאינו מיועד לכך. לדוגמה, מארז המתכת של כל מכשיר חשמלי, צינורות מים, מוטות מתכתאבזור, קירות מטויחים לחים.
יכולות להיות מספר סיבות לדליפה נוכחית:
- הזדקנות של חוטים, שהיא בלתי נמנעת במהלך פעולה ארוכת טווח.
- נזק מכני.
- השפעה תרמית על החיווט כאשר ציוד חשמלי פועל במצב עומס יתר.
אין לזלזל בסכנה של דליפה זרם. בהיעדר התקן זרם שיורי VD1-63 (לדוגמה) ואם בידוד החוטים נשבר על העצמים הנ ל (מארז המתכת של המכשיר וכו'), מופיע פוטנציאל. ברגע שאדם נוגע בהם, הוא הופך למנצח, והזרם ייכנס לאדמה דרך גופו. יחד עם זאת, ערכו יכול להיות שונה, מה שגורם לתוצאות מסוימות, עד למוות.
כדי להבטיח בטיחות אישית, הבית שלך חייב להיות מצויד בציוד מגן מתאים. בפרט, אנחנו מדברים על RCDs או, לחילופין, אוטומט דיפרנציאלי מתאימים.
איך פועל RCD?
למכשירים כאלה, בנוסף ל-RCD, יש גם שמות אחרים:
- אוטומטיות דיפרנציאליות;
- מפסקי זרם שייר.
הגדרות אלו מאפיינות בצורה מדויקת יותר את המכשירים החשמליים הללו מבחינת הפונקציונליות ועקרון הפעולה. פעולת ה-RCD היא כדלקמן: המכשיר מסוגל לתפוס את ההבדל בזרם בכניסה (או אחרת הוא נקרא פאזה) וביציאה (במילים אחרות, אפס).
אתה יכול לצייר מקבילה ולהשוות את עקרון הפעולה של התקן זרם שיורי (RCD) עםקשקשים או שיווי משקל. כל עוד האיזון נשמר, הכל מתפקד כרגיל. כלומר, ערך הקלט של הזרם שווה לפלט. אם שיווי המשקל משתנה, הדבר משפיע על איכות המצב של המערכת כולה. במילים אחרות, אם יש אי התאמה בקריאות, ה-RCD שובר את המעגל.
הבדל כזה בקלט ובפלט, שבהם ה-RCD מופעל, נבחר בסדר גודל פחות מהערך שעלול לגרום לנזק פיזי חמור לאדם. ככלל, זה 15-40 mA. RCDs יכולים לפתוח את המעגל החשמלי במקרה של תקלה במארז עצמו, ולפני הפגיעה באדם.
מעגל חד פאזי
במעגל חד פאזי, השוואת ערכי הזרם מתבצעת ביחס לפאזה ולאפס, כפי שלמעשה תואר לעיל. האיזון המוזכר מושג רק במקרה של מעטפת בידוד מלאה של החיווט. חוסר איזון עלול להתרחש אם הוא ניזוק, מה שגורם לזרם דליפה.
מעגל תלת פאזי
ברשת תלת פאזית, עקרון הפעולה של התקן זרם שיורי לוקח בחשבון את ערכי המוליך הנייטרלי ואת סכום שלושת השלבים. למעשה, על בסיס זה, נוכחות של חוסר איזון נקבעת. במקרה זה, בכל מקרה, אם יש הבדל בין זרם הכניסה והמוצא, הדבר עשוי להעיד על התמוטטות בידוד. כלומר, העובדה של נוכחות דליפה זרם קיימת, מה שאומר שהמכשיר יפעל מיד.
מתיאוריה לפרקטיקה
עכשיו בואו נסתכל על דוגמה ספציפית של המידע שהתקבל. בקופסת חלוקת החשמל הביתיתמותקן RCD דו קוטבי. כבל דו-ליבי מבוא (פאזה עם אפס) מחובר למגעים העליונים שלו, ומהמסופים התחתונים החיווט (גם פאזה ואפס) עובר לעומס כלשהו. תן לזה להיות השקע שאליו מחובר דוד המים. הארקה מגן של מארז הציוד מתבצעת ישירות תוך עקיפת ה-RCD.
בפעולה הרגילה של הציוד, האלקטרונים, שמתחילים את דרכם מכבל הקלט, עוברים דרך ה-RCD, נעים לאורך מוליך הפאזה אל גוף החימום של הדוד. משם, החלקיקים נעים לאורך החוט הנייטרלי לעבר התקן הזרם השיורי ונשלחים לקרקע. במקרה זה, ערך הזרם בכניסה וביציאה זהה, רק הכיוונים שונים.
אם בידוד החיווט פגום, אז חלק מהזרם דרך נוזל הקירור (מים) התחיל לזרום אל מארז המכשיר, ולאחר מכן הוא נכנס לאדמה דרך האדמה. השאר גם ימהרו אל ה-RCD לאורך החוט הנייטרלי, אך במקרה זה הערך שלו יהיה פחות מהמחוון הנכנס, ובכמות השווה לערך זרם הזליגה. הבדל זה יזוהה על ידי התקן ההגנה ואם הערך גבוה מהגדרת הנסיעה, הוא יפתח את המעגל.
ה-RCD יפעל בצורה דומה כאשר אדם נוגע במארז עם פוטנציאל או חוט חי חשוף. נזילת זרם תתרחש דרך גוף האדם, המכשיר מסוגל לזהות זאת באופן מיידי ולנתק את אספקת החשמל.
פרטים נוספים על מכשיר ה-RCD ועקרון הפעולה
עיצוב התקן המגןיאפשר לך לדמיין בצורה מדויקת יותר את עקרון הפעולה של ה-RCD ואיך בדיוק הוא מסוגל להגיב בזמן לדליפה נוכחית. בדרך כלל המכשיר עצמו מורכב מהמרכיבים העיקריים הבאים:
- שנאי זרם שייר;
- מנגנון שבירת מעגל חשמלי;
- ממסר אלקטרומגנטי;
- צומת בדיקה.
השנאי מחובר לשתי פיתולים מנוגדים (פאזה ואפס). במהלך פעולה רגילה של רשת החשמל, מוליכים אלו יוצרים שטפים מגנטיים בכיוון ההפוך בליבת השנאי. בשל כך ערכם הכולל שווה לאפס, מאחר שהם מפצים זה את זה - האיזון נשמר.
ליפת השנאי המשני מחוברת לממסר אלקטרומגנטי ועדיין במנוחה. התרחשות דליפת זרם משנה מיד את המצב. ערכי זרם שונים מתחילים לזרום לאורך "השלב" וה"אפס". על בסיס זה, ערכם של השטפים המגנטיים על ליבת השנאי כבר יהיה שונה מאפס, כלומר האיזון מופר - השטפים הופכים שונים לא רק בכיוון, אלא גם בערכם.
התוצאה היא זרם בפיתול המשנית, וכאשר הקריאה שלו מגיעה לערך שנקבע, הממסר האלקטרומגנטי מופעל. זה, בתורו, מחובר למנגנון שחרור שמנתק מיד את המעגל.
בדוק קשר
כבר הכרנו את עקרון הפעולה ואת מטרת המכשיר (RCD), אבל מה תפקידו של צומת הבדיקה? בעצם, זה הרגילהתנגדות (עומס מחובר עוקף את השנאי). מנגנון דומה מדמה זליגת זרם, בעזרתה בודקים את יכולת הפעולה של ה-RCD.
ואיך צ'ק כזה עובד? יש כפתור "TEST" מיוחד על המכשיר החשמלי המגן, הוא נועד לספק זרם מהפאזה להתנגדות הבדיקה, ולאחר מכן לנייטרלי, עוקף את השנאי. בשל כך, ערך הזרם בכניסה וביציאה יהיה שונה, חוסר האיזון שנוצר יכניס את מנגנון הנסיעה לפעולה.
אם במהלך הבדיקה ה-RCD לא נכבה, עליך להימנע מהתקנתו. הליך זה חייב להתבצע באופן קבוע - לפחות פעם בחודש. זוהי דרישת בטיחות אש בסיסית שאסור להזניח!
סוגי התקני זרם שייר
סיווג RCD כולל מספר סוגים של התקני הגנה. במקרה זה, אינדיקטורים שונים משמשים כקריטריון:
- שיטת הרכבה;
- מספר מוטות;
- סוג הנוכחי ברשת;
- זמן עיכוב;
- שיטת הפעלה;
- ערכים נוכחיים מדורגים.
בואו נשקול כל אחד מהם בנפרד.
שיטת הרכבה
לפי סיווג זה, התקני הגנה יכולים להיות קבועים, המיועדים בדרך כלל להתקנה בלוחות חלוקת חשמל. בנוסף, ישנם מכשירים ניידים, וכן מתאמים להתקנה בשקעים.
מספר המוטות
בהתאם למספר העמודים, התקני הגנה יכולים להיות דו-קוטביים אוארבעה מוטות. האפשרות הראשונה משמשת במעגלים חשמליים חד פאזיים כדי להגן על אדם מפני התחשמלות או כדי למנוע שריפה. להתקנים כאלה יש רק שני קטבים - לפאזה (L) ואפס (N).
RCDs עם ארבעה קוטבים הם כבר לא שניים, אלא 4 טרמינלים - שלושה פאזות (L) ואחד אפס (N). במילים אחרות, הם מיועדים לשימוש במעגל תלת פאזי.
סוג זרם החשמל
לפי קריטריון זה, RCDs, בתורם, מחולקים למספר תת-מינים.
סוג A הוא למעשה וריאציה מסוג AC, לוקח בחשבון רק את ערכי הזרם הפועם. בהתבסס על זה, לסוג RCD-A יש עיצוב מורכב יותר, ובשל כך ניתנת הגנה טובה יותר. בהתאם לכך, עבור התקני כיבוי מגן כאלה, המחיר גבוה במידה ניכרת מאשר סוג RCD-AS.
סוג B - מסוגל לטפל בזרמי דיפרנציאליים DC ו-AC. ככלל, התקני הגנה כאלה רלוונטיים למתקנים תעשייתיים.
סוג ה-AC מתאים לזרם סינוסואידי לסירוגין, שגדל בהדרגה או בפתאומיות. במידת הצורך, המכשיר מגיב באופן מיידי.
זמן עיכוב
באשר לזמן ההשהיה, ל-RCD מסוג S יש ערך של 0.1-0.5 שניות. מומלץ להתקין אותו אם יש כמה התקני הגנה. למכשירים מסוג G יש פונקציית בחירה וזמן ההשהיה משתנה בין 0.05 ל-0.09 שניות. אבל יש גם RCD ללא עיכוב נסיעה.
התקן זרם שייר מסוג Sמותקן לעתים קרובות בכניסה לחשמל לבניין מגורים או רכוש פרטי למטרות הגנה מפני אש.
שיטת הפעלה
כאן יש חלוקה לתת-מינים - אמצעי הגנה אלקטרו-מכניים וחשמליים. הסוג הראשון אינו תלוי בערך מתח החשמל. האינדיקציה העיקרית לפעולה היא אינדיקציה של זרם דיפרנציאלי באזור הפגוע.
באשר למכשירי בטיחות חשמליים, חשוב שיהיה מתח ברשת. הם דורשים מקור חיצוני כדי לתפקד. בהשוואה ל-RCDs אלקטרומכניים, מכשירים כאלה אמינים יותר בשימוש.
ערכים נוכחיים מדורגים
כאן החלוקה היא כדלקמן. בהתאם לערכים של זרם העומס המדורג, אלה הם 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (אמפר). בהתבסס על זרם השבירה השיורי המדורג, אלה הם 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (מיליאמפר).
חיבור RCD
התקני זרם שייר 25 A ואחרים כאלה מתוכננים במיוחד עבור מעגלי אספקת חשמל לפי מערכת TN-S או TN-C-S עם חיבור של אפיק PE ניטרלי מגן, המחובר למארזים של כל מכשירים חשמליים באמצעות חוטים.
ראוי לציין שה-RCD אינו מסוגל להגן על חיווט חשמלי מפני קצרים ועומסי יתר. בהקשר זה, יש צורך במתג אוטומטי, והוא חייב להיות ממוקם מול המונה החשמלי. זו הדרך היחידה להבטיחהגנה מקסימלית בבית שלך.
יש להבין ש-RCD ומפסק הם לא אותו דבר. עוד על כך בהמשך. באשר להתקנת RCDs, חדרים עם אזור סיכון גבוה הם:
- אמבטיה;
- מטבח;
- cellar;
- מוסך.
כדי להגן על החיווט החשמלי בחדרים אלה, רצוי להשתמש בהתקני הגנה.
חיבור בדירה
בנייני מגורים מודרניים משתמשים בעיקר במעגלים תלת פאזיים, ולפעמים אפילו במעגלים בחמישה פאזיים. עם זאת, בבתים שנבנו עוד בעידן ברית המועצות, החיווט הוא לעתים קרובות חד פאזי, ובנוסף, המוליכים הנייטרליים והמגנים משולבים לאחד. במילים אחרות, אין אלמנט הארקה במערכת כזו.
תרשים החיבור עם RCD בדירה ייראה כך:
- מכונת היכרות.
- מד חשמל.
- RCD 30 mA.
- חיווט חשמלי.
אם בדירה יש צרכני חשמל של חשמל, שיכולים להיות, למשל, תנור חשמלי או מכונת כביסה, אז צריך להתקין RCD נוסף.
חיבור בבית פרטי
רצף החיבורים לנדל ן פרטי עשוי להיראות מעט שונה:
- מכונת היכרות.
- מד חשמל.
- RCD בטווח של 100-300 mA, בהתבסס על כמות החשמל הנצרכת על ידי כל הציוד הזמין.
- מכשירי הגנה לצריכת זרם בודדת. בדרך כלל במקרה זה הטווח כברפחות מ-10-30mA.
ניתן לבצע את החיבור, במידת הצורך, בעצמכם או להשתמש בשירותיהם של חשמלאים מקצועיים.
ההבדל בין RCD למפסק
עכשיו צריך להיות ברור מה ההבדל בין התקן זרם שייר למפסק. התכונה העיקרית היא עיקרון הפעולה השונה של שני המכשירים. תפקיד האוטומטים מצטמצם בעיקר לחיסכון של מכשירי חשמל מחוברים מערכי זרם מוגזמים. יחד עם זאת, הם מסוגלים לעמוד בעומסים שהם "קשים מדי" עבור RCDs. מה אפשר לומר על בטיחות חיי אדם?!
להבנה טובה יותר, כדאי לתת דוגמה. יש מכשיר חשמלי שבו הגוף מקורקע. ברגע דק אחד מתרחש קצר חשמלי, אליו המכונה מגיבה במהירות ומוציאה את האנרגיה של כל המעגל.
אבל אחרת, שכבת הבידוד של החוט עלולה להינזק. זה יכול להתרחש עקב נזק מכני, בלאי לאורך חיי שירות ארוכים, חדירת לחות. או שהמארז של המכשיר פשוט לא מוארק. אז תתרחש בהכרח דליפת זרם, אם כי קטנה. במקרה זה, המכונה לא תעבוד, מכיוון שהיא לא מיועדת לעבודה כזו.
גם מבחינה ויזואלית, אי אפשר לזהות את הדליפה, אבל צריך רק לגעת בגוף המכשיר, מכיוון שאדם יכול לקבל פריקה רצינית של זרם. ניתן להימנע מכך אם קיים RCD במעגל. מפסק זרם השייר מסוגל לזהות אפילו דליפות קטנות ומפסיק מידספק כוח.
