Selektīvais RCD: uzbūve, mērķis, pielietošanas joma + shēma un pieslēgšanas nianses

Starp dažādajiem aizsardzības aparātiem pastāv selektīvais RCD, ko speciālisti atzīmē kā praktisku un optimālu aizsardzības organizācijas variantu. Ar ko tad šis ierīču veids atšķiras no citiem radniecīgas grupas?

Kādām īpašībām piemīt selektīvā ierīce un cik augsta ir tās jutība? Mēģināsim izprast, izmantojot nelielu apskatu šajā virzienā.

Mērķis un darbības princips

Releju ierīces elektriskajiem tīkliem, kuru mērķis ir nodrošināt aizsardzību pret tiešu pieskārienu bīstamajās zonās, kā arī iekārtu aizsardzību, ir pārstāvētas ar dažādu konstruktīvu izpildījumu.

Selektīvo aparātu īpatnības

Selektīvās ierīces atšķirīgā iezīme ir tāda, ka shēmā ir iekļauta ķēdes atslēgšanas laika aizkaves funkcija, no kuras tiek barota slodze.

Parasti šis parametrs pārsniedz 40 ms vērtību — tas nozīmē, ka selektīvie aparāti nav paredzēti aizsardzībai pret elektriskās strāvas triecienu tiešā pieskārienā.

Ierīču klāsts, ko izmanto aizsardzībai elektrisko tīklu ekspluatācijā, nodrošina plašu izvēli. Praktiski visus RCD veidus ir atļauts izmantot vienfāzes vai trīsfāžu tīklos.

Arī starp selektīvo aparātu īpatnībām jāatzīmē to labā noturība pret strāvas un sprieguma lēcieniem. Pateicoties šai īpašībai, praktiski pilnībā tiek izslēgts risks par kļūdainu iedarbināšanu un līdz ar to ķēdes atslēgšanu. Par to, kas ir automātisko slēdžu selektivitāte, detalizēti pastāstīts šajā materiālā.

Parasti praksē tiek izmantotas ierīces, kuru nominālā strāva ir robežās no 25 līdz 100 A. Tajā pašā laikā diferenciālās noplūdes strāvas lielums ir diapazonā no 0,1 līdz 0,3 A.

Tiek ražoti divpolu un četrpolu ierīces varianti. Katrs veids tiek aktīvi izmantots sazarotu kaskādes shēmu sastāvā.

S tipa RCD darbības princips un uzbūve

Selektīvo ierīču atšķirīgās iezīmes aprobežojas tikai ar tām, kas norādītas iepriekš.

Visā pārējā konstruktīvajā funkcionalitātē īpašas atšķirības starp selektīvajiem aparātiem un vispārējas nozīmes ierīcēm faktiski netiek novērotas.

Moduļu darbības princips ir tikai viens – novērst iespējamās strāvas noplūdes, kas rada potenciālus draudus dažādu elektroierīču lietotājiem. Arī selektīvā tipa RCD darbojas, lai novērstu iekārtu bojājumus.

Attiecīgi darbības princips paliek standarta – piemērojams visām aizsardzības ierīcēm no RCD grupas:

1. Konstrukcijā ir diferenciālais transformators.
2. Pateicoties transformatoram, tiek veikta kontroles strāvu salīdzināšana.
3. Starpība tiek nodota jutīgajam elementam.
4. Ja starpība pārsniedz noteikto kontroles parametru, notiek atslēgšanās.

Lūk, viss darbības princips vispārīgā veidā. Tomēr jāpiemin vēl viena iezīme – ierīču atkarība no barošanas.

Praksē tiek izmantoti divi konstruktīvi selektīvā tipa RCD varianti (un arī vispārējie). Viens variants paredz ārēju barošanu, bet otrs to pilnībā izslēdz.

Četru polu modulis, kas integrēts vienfāzes sprieguma tīklā. Ieslēgšana veikta, izmantojot tradicionālu risinājumu, kur tiek izmantots ievada automāts, elektroenerģijas skaitītājs un pēc tam selektīvais RCD.

Saprotams, ka aizsardzības ierīces konstrukcijas, kurās neizmanto ārēju barošanas ķēdi, izskatās uzticamākas nekā tās, kam darbības efektivitātei nepieciešams enerģijas avots.

Tā kā diferenciālais transformators būtībā ir konstrukcijas valdošais elements, šai RCD shēmas daļai tiek izvirzītas īpašas prasības.

DT magnētiskajam serdenim jābūt ar stingru lineāru magnetizācijas raksturlīkni.

Aptuveni šādi notiek procesi selektīvā tipa RCD magnētiskā serdeņa iekšpusē un strāvu plūsma pa esošajiem darba tinumiem. Mainot katras līnijas strāvas rādītājus, tiek kontrolēts noplūdes faktors.

Magnētiskā serdeņa temperatūras īpašībām jānodrošina kvalitatīva darbība plašā temperatūras diapazonā. Tāpēc šī elementa izgatavošanai tiek izmantots īpašs materiāls – amorfais dzelzs vai tamlīdzīgs.

Citas selektīvās RCD ierīces konstrukcijas daļas ir jutīgi magnētelektriskie releji – tiešās darbības elementi, ko bieži sauc par sliekšņa orgāniem.

Dažās konstrukcijās relejus aizstāj ar elektroniku, bet princips paliek tas pats.

Normālie un avārijas režīmi

Strādājot S tipa RCD, līdz brīdim, kamēr netiek konstatēta noplūdes strāva (diferenciālā strāva), vadītāji, kas veido elektrisko ķēdi serdeņa magnētiskajā laukā, izlaiž līdzvērtīgas nominālās slodzes strāvas.

Shēma, kas uzskatāmi parāda selektīvā tipa moduļa iekšējos procesus, ierīcei darbojoties darba režīmā. Nepieciešamo jutības līmeni nodrošina tās iestatīšana pēc atslēgšanas strāvas.

Šīs vienāda lieluma strāvas serdes iekšpusē inducē dažādu virzienu magnētiskos laukus.

To kopējā plūsma ir vienāda ar nulli, tāpēc DT sekundārajā tinumā nav strāvas. Tās nulles strāva neietekmē atslēgšanas jutīgo elementu. RCD paliek ieslēgts.

Pretējā gadījumā, kad aprakstītā shēma tiek pārkāpta, tiek pārkāpts arī strāvu līdzsvars. Rezultātā DT sekundārajā tinumā rodas noteikta lieluma strāva.

Tiklīdz šī vērtība pārsniedz selektīvā aizsargaparāta palaišanas elementa sliekšņa vērtību, tas nostrādās. Tas iedarbinās izpildbloķēšanas sistēmu – slodzes barošanas ķēžu atslēgšanu. RCD izslēgsies un atslēgs slodzes ķēdi.

Tradicionālās ierīces pielietojuma jomas

Kā minēts iepriekš, šo aizsargierīču modifikāciju neizmanto aizsardzībai pret tiešu kontaktu.

Visbiežāk ierīces tiek izmantotas kā bloķētāji iespējamās elektroinstalācijas vai sistēmas mehānismu aizdegšanās gadījumā.

Tiešs kontakts ar tehniku, it īpaši sadzīves tehniku, ir ikdienišķa parādība. Tomēr strāvas noplūdes gadījumā šāds kontakts var radīt smagas sekas. No tieša kontakta noplūdes apstākļos S tipa RCD nepasargās, bet tam ir citi ierīču veidi.

Šie paši RCD tiek izmantoti kā aizsardzības līdzekļi pret īssavienojumu vērtīgu, dārgu iekārtu/ierīču/tehnikas barošanas ķēdēs vai svarīgu tehnoloģisko sistēmu barošanas ķēdēs.

Ierasta prakse – selektīvā tipa ierīču ieviešana, veidojot sarežģītas kaskādes elektriskās shēmas, kur katrā atzarojumā tiek izmantota dažāda veida slodze ar dažādām strāvām.

Kaskādes shēmas risinājums elektrotīkla izvadīšanai, izmantojot selektīvā tipa aizsardzības moduļus. Viens no izplatītākajiem variantiem, ko izmanto dzīvojamo ēku elektrifikācijā.

Šādā elektroenerģijas sadales sistēmas konfigurācijā ar selektīvām ierīcēm tiek nodrošināta droša aizsardzība atsevišķos posmos.

Turklāt katrs atsevišķais RCD avārijas gadījumā nodrošina iespēju operatīvi noteikt defektu.

Selektīvās atslēgšanas RCD pieslēguma shēmas

Patiesībā shēmu risinājumiem šajā gadījumā teorētiski nav īpašu iezīmju, kas tās atšķirtu no shēmu izveides ar citiem grupas ierīču veidiem.

Cits jautājums – kādā secībā ieslēgt, piemēram, selektīvo atslēgšanu un atslēgšanu pret tiešu pieskārienu?

Tipisks ierīces izpildījums, kas nodrošina barošanas bloķēšanu noplūdes strāvas un tiešas pieskāriena gadījumā. Atdalīšanas strāvas iestatījums parasti ir vismaz 30 mA.

Ja aplūko selektīvās atslēgšanas aparātu vienotā variantā, tad tas šajā gadījumā ir vienkāršākās shēmas elements un tiek uzstādīts standartā:

1. Pirmais tiek uzstādīts automātiskais slēdzis.
2. Tālāk seko S tipa RCD.
3. Pēc tam slodzes ķēde.

Taču aizsardzību izmanto visdažādākajos elektrotīklu lietošanas variantos.

Piemēram, ir jānodrošina augsta trīsfāzu elektromotora darba uzticamība. Kā šajā gadījumā organizēt aizsardzību, izmantojot selektīvā tipa RCD?

Cits izpildījuma variants – četru polu aparāts – ir ērtāks no elektroinstalācijas konfigurācijas iespēju viedokļa. Ar šo moduli ir vieglāk manipulēt ar «zemes» kopnes instalāciju.

Šeit veiksmīgi derēs četru polu ierīce, ar kuras palīdzību var organizēt tinumu aizsardzības shēmu pret īssavienojumu (ĪS).

Pieslēgšana arī tiek veikta ar starpposma RCD ieliktņa palīdzību. Proti, vispirms tiek ieslēgts automātiskais slēdzis, otrais ir selektīvā aizsardzība, trešais – elektromotors.

Shēmas risinājuma variants ar elektromotoru. Vienkāršs un diezgan efektīvs risinājums motora aizsardzībai no iespējamiem starpfāžu īssavienojumiem vai īssavienojumiem uz korpusu.

Vienfāzes shēmu standarta vajadzībām, piemēram, apgaismojumam un elektrobarošanai, var diezgan vienkārši konstruēt, izmantojot divpolu ierīci un vairākus automātiskos slēdžus.

Vienfāzes kanālu izvadīšana katrā atsevišķā telpā tiek veikta caur automātiskajiem slēdžiem, kuri tiek baroti ar fāzi, kas nāk no aizsardzības aparāta.

To, var teikt, ir klasisks shēmas risinājums, ko lielākajā daļā gadījumu izmanto pašvaldības mājokļu īpašnieki, māju, kotedžu īpašnieki.

Klasisks shēmas variants ar vienu strāvas aizsardzības atslēgšanas ierīci vairāku elektrisko ķēžu izvadīšanai. Parasts risinājums vecās celtniecības mājās, kur nebija paredzēta zemes kopnes izmantošana.

Mūsdienu mājokļu projekti paredz shēmu organizēšanu ar obligātu zemējuma kopnes klātbūtni. Tāpēc šādiem risinājumiem raksturīgas nelielas izmaiņas/papildinājumi izvadīšanas shēmā.

It īpaši, papildu izvadīšanas elements ir zemējuma vads (PE), kas ir tikpat neatņemama sastāvdaļa kā nulles kopne.

Alternatīvs shēmas risinājums ar tādu pašu sektorālo izvadu variāciju un izmantojot tās pašas ierīces. Tikai šajā variantā jau tiek izmantota zemējuma kopne. Šāds piemērs šķiet efektīvāks aizsardzības ziņā.

Dzīvokļos, mājās, kotedžās selektīvās aizsardzības ierīces ir obligāts papildinājums dzīvokļa elektrosadales skapim, ja iedzīvotāji izmanto sadzīves tehniku:

• veļas mašīnu;
• trauku mazgājamo mašīnu;
• jaudīgu elektrisko plīti (cepeškrāsni).

Turklāt šāda veida aparāti (selektīvie) parasti ir otrā aizsardzības pakāpe, kamēr pirmajā pakāpē darbojas RCD tieša kontakta gadījumā.

Tas nozīmē, ka ir ierīču grupas iekļaušana, un tas patiešām ir efektīvs variants no mājsaimniecības elektrotīklu ekspluatācijas drošības viedokļa.

S tipa moduļu pieslēguma nianses

Patiesībā nianses ir tās pašas, kas pavada standarta aizsardzības aparātu pievienošanas procesu.

Katras ierīces spailēm ir noteikts mērķis (fāze, nulle) un tās ir attiecīgi apzīmētas.

Aizsardzības ierīces spaiļu bloki un apzīmējumi elektrisko līniju pievienošanai. Tiek parādīts arī testa operācijas pogas apzīmējums, lai pārbaudītu RCD pareizu atslēgšanu.

Uzstādīšanas laikā nav pieļaujama spaiļu pozīciju maiņa attiecībā pret to mērķi attiecībā pret barošanas ķēdēm.

Ja fāzes vietā pievienojat nulles kopni – tas ir vismaz iespēja, ka pati ierīce sabojāsies. Sajaukt vietām divus punktus ir ārkārtīgi grūti, bet praksē tā gadās.

Vēl viena nianse – moduļa iestatīšana atbilstoši esošajai elektriskajai ķēdei attiecībā uz robežstrāvas atslēgšanu.

Ja konstrukcija neparedz iespēju iestatīt strāvu, ierīce ir pareizi jāizvēlas atbilstoši tehniskajiem un ekspluatācijas parametriem.

Visbeidzot, obligāta pieslēgšanas nianse ir ierīces testēšana režīmā, kad tiek pievadīta elektroenerģija slodzes ķēdei.

Šī funkcija ir vienkārša un prasa tikai vienu darbību – aktivizēt īpašu pogu, kas tiek apzīmēta uz korpusa/dokumentācijā kā “Tests”.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pieejams un saprotams video skaidrojums par aizsardzības aparāta selektivitātes darbību:

Video demonstrē praksi, kā grupā iekļaut ierīces ķēdē un reālu darbību avārijas situācijās:

Bieži var sastapt argumentus par RCD iekļaušanas vieglumu privātmājas elektrotīklā. Kopā ar šiem argumentiem bieži tiek ieteikts veikt šo darbu pašrocīgi. Motīvs ir zināms – ietaupījums. Tomēr ietaupīt uz savu drošību nav tas labākais risinājums. Tāpēc šādas darbības selektīvā aizsardzības aparāta uzstādīšanā vienmēr jāveic profesionāla elektriķa rokās.

Jums ir pieredze selektīvo RCD lietošanā vai pievienošanā, un jūs varat papildināt mūsu materiālu ar interesantu informāciju par raksta tēmu? Lūdzu, rakstiet savus komentārus, uzdodiet jautājumus zemāk esošajā blokā.