Có lẽ, không còn một người nào như vậy mà lại không nghe nói về RCD (hoặc trong cách giải mã từ viết tắt - một thiết bị dòng điện dư). Trên thực tế, chính thuật ngữ này xác định mục đích của thiết bị này. Nói cách khác, vai trò của nó là loại bỏ điện áp khỏi mạng điện kết nối với nó trong trường hợp khẩn cấp.
Điều này có thể ngăn ngừa hỏa hoạn, thường là do cháy hệ thống dây điện. Nhưng những loại RCD nào tồn tại và nguyên lý hoạt động của thiết bị bảo vệ này là gì?
Rò rỉ hiện tại
Chức năng của RCD bằng cách nào đó có liên quan đến định nghĩa này, nhưng dòng điện rò rỉ nghĩa là gì? Nói cách đơn giản, đây là dòng chảy của nó từ một dây dẫn có pha vào đất dọc theo một con đường không dành cho mục đích này. Ví dụ, vỏ kim loại của bất kỳ thiết bị điện nào, ống nước, thanh kim loạiphụ kiện, tường trát ẩm.
Có thể có một số lý do dẫn đến rò rỉ dòng điện:
- Dây bị lão hóa, điều này không thể tránh khỏi trong quá trình hoạt động lâu dài.
- Hư hỏng cơ học.
- Hiệu ứng nhiệt lên hệ thống dây điện khi thiết bị điện hoạt động ở chế độ quá tải.
Không nên đánh giá thấp nguy cơ rò rỉ dòng điện. Trong trường hợp không có thiết bị dòng điện dư VD1-63 (ví dụ) và nếu cách điện của dây dẫn bị đứt trên các vật trên (vỏ kim loại của thiết bị, v.v.) thì điện thế xuất hiện. Ngay sau khi một người chạm vào chúng, anh ta sẽ trở thành một vật dẫn điện, và dòng điện sẽ đi vào lòng đất qua cơ thể anh ta. Đồng thời, giá trị của nó có thể khác nhau, gây ra những hậu quả nhất định, có thể dẫn đến tử vong.
Để đảm bảo an toàn cá nhân, ngôi nhà của bạn phải được trang bị các thiết bị bảo hộ thích hợp. Đặc biệt, chúng ta đang nói về RCD hoặc cách khác, các tự động dữ liệu vi sai là phù hợp.
RCD hoạt động như thế nào?
Các thiết bị như vậy, ngoài RCD, còn có các tên khác:
- tự động vi sai;
- bộ ngắt mạch dòng dư.
Những định nghĩa này mô tả chính xác hơn các thiết bị điện này về chức năng và nguyên lý hoạt động. Hoạt động của RCD như sau: thiết bị có thể cảm nhận được sự khác biệt về dòng điện ở đầu vào (hay còn gọi là pha) và ở đầu ra (nói cách khác là không).
Bạn có thể vẽ một số song song và so sánh nguyên tắc hoạt động của thiết bị dòng dư (RCD) vớicân hoặc cân bằng. Miễn là sự cân bằng được duy trì, mọi thứ hoạt động bình thường. Nghĩa là, giá trị đầu vào của dòng điện bằng giá trị đầu ra. Nếu trạng thái cân bằng thay đổi, điều này ảnh hưởng đến chất lượng trạng thái của toàn bộ hệ thống. Nói cách khác, nếu có sự khác biệt trong các kết quả đọc, RCD sẽ ngắt mạch.
Sự khác biệt như vậy ở đầu vào và đầu ra, tại đó RCD được kích hoạt, được chọn theo thứ tự có cường độ nhỏ hơn giá trị có thể gây ra thiệt hại vật chất nghiêm trọng cho một người. Theo quy định, nó là 15-40 mA. RCD có thể mở mạch điện trong trường hợp xảy ra sự cố trên vỏ máy và trước khi tác động vào người.
Mạch một pha
Trong mạch một pha, việc so sánh các giá trị dòng điện được thực hiện liên quan đến pha và không, như trên thực tế, đã được mô tả ở trên. Sự cân bằng đã đề cập chỉ đạt được trong trường hợp vỏ bọc cách điện hoàn toàn của dây dẫn. Sự mất cân bằng có thể xảy ra nếu nó bị hỏng, gây ra dòng điện rò rỉ.
Mạch ba pha
Trong mạng ba pha, nguyên tắc hoạt động của thiết bị dòng dư tính đến các giá trị của dây dẫn trung tính và tổng của ba pha. Trên thực tế, trên cơ sở này, sự hiện diện của sự mất cân bằng được xác định. Trong trường hợp này, trong mọi trường hợp, nếu có bất kỳ sự khác biệt nào giữa dòng điện đầu vào và đầu ra, điều này có thể cho thấy sự cố cách điện. Tức là thực tế có hiện tượng rò rỉ dòng điện tức là thiết bị sẽ hoạt động ngay lập tức.
Từ lý thuyết đến thực hành
Bây giờ chúng ta hãy xem một số ví dụ cụ thể về thông tin nhận được. Trong hộp phân phối điện gia đìnhmột RCD lưỡng cực được cài đặt. Một cáp hai lõi giới thiệu (pha không) được kết nối với các tiếp điểm phía trên của nó và từ các đầu cuối phía dưới, hệ thống dây (cũng pha và không) đi đến một số loại tải. Hãy để đây là ổ cắm mà máy nước nóng được kết nối với. Nối đất bảo vệ vỏ thiết bị được thực hiện trực tiếp bỏ qua RCD.
Trong hoạt động bình thường của thiết bị, các điện tử, bắt đầu từ cáp đầu vào, đi qua RCD, di chuyển dọc theo dây dẫn pha đến phần tử gia nhiệt của lò hơi. Từ đó, các hạt di chuyển dọc theo dây trung tính về phía thiết bị dòng điện dư và được đưa xuống đất. Trong trường hợp này, giá trị của dòng điện ở đầu vào và đầu ra là như nhau, chỉ có hướng khác nhau.
Nếu cách điện của dây dẫn bị hỏng, thì một phần dòng điện qua chất làm mát (nước) bắt đầu chạy đến vỏ thiết bị, và sau đó nó đi vào đất qua mặt đất. Phần còn lại cũng sẽ lao tới RCD dọc theo dây trung tính, nhưng trong trường hợp này giá trị của nó sẽ nhỏ hơn chỉ báo tới và bằng một lượng bằng giá trị của dòng điện rò. Sự khác biệt này sẽ được phát hiện bởi thiết bị bảo vệ và nếu giá trị cao hơn cài đặt chuyến đi, nó sẽ mở mạch.
RCD sẽ hoạt động theo cách tương tự khi một người chạm vào vỏ có điện thế hoặc dây điện trần. Rò rỉ dòng điện sẽ xảy ra qua cơ thể người, thiết bị có thể phát hiện ra điều này ngay lập tức và cắt nguồn điện.
Chi tiết hơn về thiết bị RCD và nguyên lý hoạt động
Thiết kế của thiết bị bảo vệsẽ cho phép bạn hình dung chính xác hơn về nguyên lý hoạt động của RCD và cách chính xác nó có thể ứng phó kịp thời với sự cố rò rỉ dòng điện. Thông thường bản thân thiết bị bao gồm các yếu tố chính sau:
- biến dòng dư;
- cơ chế ngắt mạch điện;
- rơle điện từ;
- kiểm tra nút.
Máy biến áp được nối với hai cuộn dây ngược nhau (pha và không). Trong quá trình hoạt động bình thường của mạng điện, các dây dẫn này tạo ra từ thông ngược chiều trong lõi máy biến áp. Do đó, tổng giá trị của chúng bằng 0, vì chúng bù trừ lẫn nhau - sự cân bằng được duy trì.
Cuộn thứ cấp của máy biến áp được nối với rơ le điện từ và vẫn ở trạng thái nghỉ. Sự xuất hiện của một rò rỉ hiện tại ngay lập tức thay đổi tình hình. Các giá trị dòng điện khác nhau bắt đầu chạy dọc theo “pha” và “không”. Dựa trên điều này, giá trị của từ thông trên lõi máy biến áp sẽ khác 0, tức là, sự cân bằng bị xáo trộn - các từ thông trở nên khác nhau không chỉ về hướng mà còn về giá trị.
Điều này dẫn đến dòng điện trong cuộn thứ cấp và khi giá trị đọc của nó đạt đến giá trị đặt, rơle điện từ sẽ được kích hoạt. Đến lượt nó, điều này được kết nối với một cơ chế nhả ngắt mạch ngay lập tức.
Kiểm tra nút
Chúng ta đã làm quen với nguyên lý hoạt động và mục đích của thiết bị (RCD), nhưng vai trò của nút kiểm tra là gì? Về bản chất, đây làđiện trở (tải đấu nối bỏ qua máy biến áp). Một cơ chế tương tự mô phỏng sự rò rỉ dòng điện, với sự trợ giúp của việc kiểm tra khả năng hoạt động của RCD.
Và cách kiểm tra như vậy hoạt động như thế nào? Có một nút “TEST” đặc biệt trên thiết bị điện bảo vệ, nó được thiết kế để cung cấp dòng điện từ pha đến điện trở thử nghiệm, sau đó đến trung tính, bỏ qua máy biến áp. Do đó, giá trị của dòng điện ở đầu vào và đầu ra sẽ khác nhau, sự mất cân bằng được tạo ra sẽ đặt cơ chế chuyến đi vào hoạt động.
Nếu trong quá trình kiểm tra, RCD không tắt, bạn không nên cài đặt nó. Thủ tục này phải được thực hiện thường xuyên - ít nhất mỗi tháng một lần. Đây là yêu cầu an toàn phòng cháy chữa cháy cơ bản không được bỏ qua!
Các loại thiết bị dòng dư
Phân loại RCD liên quan đến một số loại thiết bị bảo vệ. Trong trường hợp này, các chỉ số khác nhau đóng vai trò như một tiêu chí:
- phương pháp lắp;
- số cực;
- loại dòng điện trong mạng;
- thời gian trì hoãn;
- phương pháp kích hoạt;
- giá trị hiện tại được xếp hạng.
Hãy xem xét từng người trong số họ một cách riêng biệt.
Phương pháp lắp
Theo cách phân loại này, các thiết bị bảo vệ có thể là loại cố định, thường được dùng để lắp đặt trong các bảng phân phối điện. Ngoài ra, còn có các thiết bị di động, cũng như bộ điều hợp để lắp vào ổ cắm.
Số cực
Tùy thuộc vào số lượng cực, thiết bị bảo vệ có thể là hai cực hoặcbốn cực. Tùy chọn đầu tiên được sử dụng trong các mạch điện một pha để bảo vệ người khỏi bị điện giật hoặc tránh hỏa hoạn. Các thiết bị như vậy chỉ có hai cực - cho pha (L) và không (N).
RCD bốn cực không còn là hai mà là 4 cực - ba pha (L) và một không (N). Nói cách khác, chúng được thiết kế để sử dụng trong mạch ba pha.
Loại nguồn điện hiện tại
Theo tiêu chí này, RCD lần lượt được chia thành nhiều phân loài.
Loại A trên thực tế là một biến thể của loại AC, chỉ tính đến các giá trị của dòng điện xung. Dựa trên điều này, loại RCD-A có thiết kế phức tạp hơn và do đó, khả năng bảo vệ tốt hơn được cung cấp. Theo đó, đối với các thiết bị tắt bảo vệ như vậy, giá cao hơn đáng kể so với loại RCD-AS.
Loại B - có khả năng xử lý dòng điện vi sai DC và AC. Theo quy định, các thiết bị bảo vệ như vậy phù hợp với các cơ sở công nghiệp.
Loại xoay chiều tương ứng với dòng điện xoay chiều hình sin tăng dần hoặc đột ngột. Nếu cần, thiết bị sẽ phản ứng ngay lập tức.
Thời gian trì hoãn
Đối với thời gian trễ, RCD loại S có giá trị 0,1-0,5 giây. Nên cài đặt nó nếu có một số thiết bị bảo vệ. Dụng cụ loại G có chức năng lựa chọn và thời gian trễ thay đổi từ 0,05 đến 0,09 s. Nhưng cũng có RCD không bị trễ chuyến.
Loại thiết bị hiện tại còn lại Sthường được lắp đặt ở lối vào điện của một tòa nhà dân cư hoặc tài sản tư nhân cho mục đích phòng cháy chữa cháy.
Phương pháp kích hoạt
Ở đây có sự phân chia thành các phân loài - thiết bị bảo vệ cơ điện và điện. Loại đầu tiên không phụ thuộc vào giá trị của điện áp nguồn. Dấu hiệu hoạt động chính của chúng là dấu hiệu của dòng điện vi sai trong vùng bị hư hỏng.
Đối với các thiết bị an toàn điện, điều quan trọng là phải có điện áp trong mạng. Chúng yêu cầu một nguồn bên ngoài để hoạt động. So với RCD cơ điện, những thiết bị như vậy đáng tin cậy hơn khi sử dụng.
Giá trị hiện tại được xếp hạng
Ở đây cách phân chia như sau. Tùy thuộc vào các giá trị của dòng tải định mức, các giá trị này là 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (Amps). Dựa trên dòng điện đánh thủng định mức, chúng là 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (miliampe).
Kết nối RCD
Thiết bị dòng dư 25 A và những thiết bị khác tương tự được thiết kế đặc biệt cho các mạch cung cấp điện theo hệ thống TN-S hoặc TN-C-S với kết nối của bus PE trung tính bảo vệ, được kết nối với tất cả các trường hợp thiết bị điện bằng dây dẫn.
Điều đáng chú ý là RCD không có khả năng bảo vệ hệ thống dây điện khỏi ngắn mạch và quá tải. Về vấn đề này, cần phải có công tắc tự động, và nó phải được đặt trước công tơ điện. Đây là cách duy nhất để đảm bảobảo vệ tối đa ngôi nhà của bạn.
Cần hiểu rằng RCD và bộ ngắt mạch không giống nhau. Thêm về điều này sau. Đối với việc lắp đặt RCD, các phòng có vùng rủi ro cao là:
- phòng tắm;
- bếp;
- hầm;
- ga ra.
Để bảo vệ hệ thống dây điện trong các phòng này, nên sử dụng các thiết bị bảo vệ.
Kết nối trong căn hộ
Các tòa nhà dân dụng hiện đại chủ yếu sử dụng mạch ba pha, và đôi khi thậm chí là năm pha. Tuy nhiên, trong những ngôi nhà được xây dựng từ thời Liên Xô, hệ thống dây điện thường là một pha, và ngoài ra, dây dẫn trung tính và dây bảo vệ được kết hợp thành một. Nói cách khác, không có phần tử nối đất nào trong một hệ thống như vậy.
Sơ đồ kết nối với RCD trong căn hộ sẽ như sau:
- Máy giới thiệu.
- Đồng hồ đo điện.
- RCD 30 mA.
- Hệ thống dây điện.
Nếu căn hộ có các hộ tiêu thụ điện, chẳng hạn như lò nướng điện hoặc máy giặt, thì bạn cần lắp thêm RCD.
Kết nối trong ngôi nhà riêng
Trình tự kết nối cho bất động sản tư nhân có thể hơi khác một chút:
- Máy giới thiệu.
- Đồng hồ đo điện.
- RCD trong khoảng 100-300 mA, dựa trên lượng điện tiêu thụ của tất cả các thiết bị hiện có.
- Thiết bị bảo vệ cho tiêu dùng hiện tại cá nhân. Thông thường trong trường hợp này, phạm vi đãít hơn 10-30mA.
Bạn có thể tự mình thực hiện kết nối, nếu cần hoặc sử dụng dịch vụ của các thợ điện chuyên nghiệp.
Sự khác biệt giữa RCD và cầu dao
Bây giờ cần phải rõ ràng sự khác biệt giữa thiết bị dòng điện dư và thiết bị ngắt mạch là gì. Đặc điểm chính là nguyên lý hoạt động của cả hai thiết bị này khác nhau. Vai trò của automata giảm chủ yếu là cứu các thiết bị điện được kết nối khỏi các giá trị dòng điện quá mức. Đồng thời, chúng có thể chịu được tải trọng “quá khó” đối với RCD. Có thể nói gì về sự an toàn của tính mạng con người ?!
Để hiểu rõ hơn, nên cho ví dụ minh họa. Có một thiết bị điện trong đó cơ thể được nối đất. Vào một khoảnh khắc đẹp, một đoạn mạch ngắn xảy ra, máy nhanh chóng phản ứng và khử nguồn điện toàn bộ mạch.
Nhưng nếu không, lớp cách điện của dây có thể bị hỏng. Điều này có thể xảy ra do hư hỏng cơ học, hao mòn trong thời gian dài, hơi ẩm xâm nhập. Hoặc trường hợp của thiết bị chỉ đơn giản là không nối đất. Khi đó, rò rỉ dòng điện chắc chắn sẽ xảy ra, dù chỉ là một sự cố nhỏ. Trong trường hợp này, máy sẽ không hoạt động vì nó không được thiết kế cho công việc đó.
Nhìn bằng mắt thường cũng không thể phát hiện được sự rò rỉ, nhưng người ta chỉ cần chạm vào phần thân của thiết bị, vì một người có thể nhận được một dòng điện phóng điện nghiêm trọng. Điều này có thể tránh được nếu có RCD trong mạch. Bộ ngắt mạch dòng dư có thể phát hiện ngay cả những rò rỉ nhỏ và dừng ngay lập tứccung cấp điện.
