Voor een beter begrip van de differentiële stroom moet één fysiek proces worden overwogen. Wanneer een geïsoleerde stroomvoerende lijn wordt aangeraakt, waarom is er dan geen elektrische schok? Het antwoord ligt voor de hand: isolatie voorkomt dat er stroom door het menselijk lichaam stroomt. Maar als de kern blootligt, op een isolerende ondergrond gaan staan en de draad aanraken? Het effect is hetzelfde - er is geen elektrische schok. De backing voorkomt dat het circuit door de romp naar de grond kortsluit.
Het concept van differentiële stroom
In de natuur bestaat niet zo'n fysiek proces als differentiële stroom. Dit concept is een vectorgrootheid, uitgedrukt als de som van de stromen die in het circuit aanwezig zijn, genomen in RMS-waarde. Om een differentiële stroom te laten verschijnen, moet er een fysiek proces plaatsvinden dat lekstroom wordt genoemd. Maar er moet aan één voorwaarde worden voldaan: de behuizing van de apparatuur, waar de lekstroom verscheen, moet met de grond worden verbonden. Anders, als het lichaam niet geaard is, leidt het optreden van een lekstroom niet tot het verschijnen van een verschilstroom. En een aardlekschakelaar (RCD)zal niet werken.
Relatie tussen differentiële en lekstroom
Als er stroom lekt in een circuit, gaat het naar elementen met geleidend materiaal (metalen behuizingen voor apparaten, verwarmingsbuizen, enz.) van onder spanning staande delen (elektrische circuits, draden). Tijdens deze lekken zijn er geen kortgesloten secties. En daarom is er geen sprake van een storing van het circuit (duidelijke schade eraan).
Aangezien de differentiële stroom, wiskundig uitgedrukt, het verschil is (in vectortermen) tussen de stroom aan de bronuitgang en de stroom na de belasting, is het duidelijk dat deze bijna identiek is aan de lekstroom. Maar als dit laatste echt bestaat in geval van schending, bijvoorbeeld van isolatie, hoge vochtigheid van de omgeving waar het doorheen kan gaan, of iets anders, dan verschijnt de differentiële stroom bij aansluiting op de grond.
Trip en non-trip reststromen
Onder de bedrijfsstroom (of onderbrekingsstroom) wordt een dergelijke differentiële stroom verstaan, waarvan de stroom leidt tot het uitschakelen van de VDT in geval van lekkage in het circuit.
Stroom, waarvan de stroom is toegestaan in het circuit van een aardlekschakelaar (RCD) en niet uitschakelt, wordt differentiële niet-uitschakelstroom genoemd.
In een geladen circuit, waar pulsachtige apparaten werken: gelijkrichters, discrete digitale apparaten voor stroomregeling - dit zijn allemaal moderne huishoudelijke apparaten, er zijn differentiële achtergrondstromen. Maar dergelijke stromen zijn geen foutstromen, enIn dit geval kan het elektrische circuit niet worden uitgeschakeld. Daarom wordt de RCD-drempel zo gekozen dat deze niet reageert op de bedrijfsachtergrondwaarde, maar de lekstroom die deze waarde overschrijdt, uitschakelt.
RCD of differentiële machine
Om het circuit te beschermen tegen aardfouten van grote stromen, zijn speciale stroomonderbrekers ontwikkeld. Het circuit van het apparaat test het bewaakte circuit voortdurend op elektrische lekken. Zodra de som van de vectorwaarden van de lineaire stromen groter wordt dan nul en de gevoeligheidslimiet van het apparaat passeert, wordt het circuit onmiddellijk uitgeschakeld. Dergelijke systemen worden geïnstalleerd in zowel enkelfasige als driefasige lijnen.
Kenmerken van differentieelschakelaars
Verschillende modificaties van beveiligingsinrichtingen verschillen van elkaar door:
- ontwerpkenmerken;
- zien van elektriciteitslekkage;
- gevoeligheidsinstellingen;
- prestaties.
Afhankelijk van de ontwerpkenmerken zijn er:
- VDT-apparaten (differentieelschakelaar), waar geen bescherming is tegen hoge stromen. Ze reageren op lekstromen, maar zekeringen moeten in serie worden geschakeld om hun circuits te beschermen.
- RCBO-apparaat, waar een automatische typeschakelaar is voorzien. Dit zijn universele apparaten met een dubbele functie - voor bescherming tegen kortsluiting en overbelasting, evenals voor lekkagecontrole.
- BDT-apparaat met de mogelijkheid om een automatische trigger op het aansluitpunt aan te sluiten. Een apparaat ontworpen voor gezamenlijkeinstallaties met een stroomonderbreker. Het ontwerp is zo uitgewerkt dat het slechts een eenmalige verbinding met de machine mogelijk maakt.
Afhankelijk van de vorm van lekstromen zijn groepen beveiligingsinrichtingen met de volgende modificatie ontwikkeld:
- AC - apparaten die werken met sinusvormige wisselstroom. Ze reageren niet op differentiële pulsstromen die optreden op het moment van inschakelen, bijvoorbeeld fluorescentielampen, röntgenapparaten, apparaten voor het verwerken van informatiesignalen, thyristor-omvormers.
- A - apparaten voor bescherming tegen directe pulserende en wisselstroom. Herken de piekwaarden van de lekkage van gepulseerde differentiële stromen niet. Ze werken in circuits van elektronische gelijkrichters, fase-pulsomzettingsregelaars. Voorkom dat pulserende elektriciteit met een gelijkstroomcomponent naar de aarde lekt.
- B - systemen die werken met variabele, constante en pulserende lekstromen.
Qua gevoeligheid heeft de differentieelschakelaar de volgende typen:
- Laaggevoelige systemen die het circuit uitschakelen bij indirecte aanraking.
- Systemen met een hoge gevoeligheid. Ze beschermen bij direct contact met de geleider.
- Vuurvast.
Tegen de tijd die het apparaat nodig heeft om te werken:
- Directe acties.
- Snel handelen.
- Voor algemeenbestemming.
- Vertraagd - selectief type.
De huidige beveiligingsapparaten van het differentieel selectieve apparaat kunnen alleen dat deel van de apparatuur uitschakelen waar de overtreding heeft plaatsgevonden.
Hoe een aardlekschakelaar werkt
RCD bestaat uit een kern in de vorm van een ring en twee windingen. Deze wikkelingen zijn precies hetzelfde, dat wil zeggen, ze zijn gemaakt met een draad van dezelfde sectie en het aantal windingen is identiek. Stroom vloeit door één wikkeling in de richting van de belastinginvoer en keert vervolgens door de belasting terug naar de tweede wikkeling. Aangezien de nominale stroom in elke belasting passeert, moeten de opgetelde stromen aan de ingang en uitgang, volgens Kirchoff, gelijk zijn. Als gevolg hiervan creëren de stromen identieke magnetische fluxen in de windingen, die in de tegenovergestelde richting zijn gericht. Deze stromen heffen elkaar op en het systeem blijft stilstaan. Als er alleen een lekstroom is verschenen, zullen de magnetische velden anders zijn, het differentieelstroomrelais zal werken, wat zal leiden tot het openen van de elektrische contacten. De elektrische lijn zal volledig spanningsloos zijn.
Waar van toepassing aardlekbeveiliging
In moderne constructie en elektrische apparatuur van gebieden, evenals bij de wederopbouw, worden steeds meer apparaten gebruikt die de differentiële stroom uitschakelen. Dit wordt gerechtvaardigd door een toename van de veiligheid van de werking van elektrische netwerken en een afname van verwondingen. Aardlekschakelaars worden gebruikt in:
- openbare gebouwenbestemming: onderwijsinstellingen, culturele gebouwen, ziekenhuizen, hotelcomplexen, sportfaciliteiten;
- in individuele woningen en gebouwen met meerdere appartementen: huizen, datsja's, slaapzalen, bijgebouwen;
- winkelruimte, vooral op metaal gebaseerd;
- administratieve gebouwen;
- industriële ondernemingen.
Opties voor RCD-aansluitschema's
De differentiële stroombeveiliging wordt geproduceerd voor een ander aantal gecontroleerde fasen. Er zijn eenfasige, tweefasige en driefasige aardlekschakelaars.
Als de lijn eenfasig is en je moet er een aardlekschakelaar en een enkele stroomonderbreker op aansluiten, dan maakt het geen fundamenteel verschil wat je in de eerste plaats moet plaatsen. Al deze apparaten worden aan de ingang van de schakeling geplaatst. Het is gewoon handiger om de machine eerst op de fase te zetten en daarna de differentiële stroomschakelaar. Omdat de belasting dan wordt aangesloten op beide RCD-contacten, in plaats van een fase, op een automatische machine en in plaats van nul op een beveiligingsapparaat.
Als de hoofdlijn is verdeeld in meerdere lijnen met belastingen, wordt eerst de aardlekschakelaar geïnstalleerd en heeft elke lijn zijn eigen stroomonderbreker. Het is belangrijk dat de nominale stroom die de aardlekschakelaar kan doorgeven groter is dan de uitschakelstroom van de machine, anders zal het niet werken om het apparaat zelf te beschermen.
Conclusie
Alle werkzaamheden aan de organisatie van elektrische bedrading en circuitbeveiligingssystemen kunnen het beste worden overgelaten aan professionele elektriciens! Met uw eigen handen kunt u alleen eenvoudige elektrische circuits samenstellen en door verbinding te makenveiligheidsvoorzieningen, volg de instructies strikt op. Gewoonlijk wordt elk contact dienovereenkomstig gelabeld.
