RCD - автоматты ажыратқыштармен (AB) бірге қорғаныс электр құрылғыларының жеке түрі. Олардың мақсаты дәл AB сияқты электрлік қорғаныс болғанымен, олардың жұмыс принциптері әртүрлі.
АВ бар болса, бізге RCD не үшін қажет?
Уақыт өте келе электр құрылғыларының ток өткізетін бөліктерінің электр оқшаулауы, соның ішінде қыздыру элементтері, сымдар, қуат сымдары мен кабельдер сөзсіз ескіреді. Содан кейін бірнеше ондаған микроамперден бірнеше миллиамперге дейінгі ағып кету деп аталатын токтар олардан әртүрлі электр құрылғыларының өткізгіш корпустары арқылы жерге ағып кете бастайды.
Кәдімгі АВ ағып кету токтарының пайда болуына ешқандай әсер етпейді - сайып келгенде, олар электр тұтынушыларының номиналды токтарының елеусіз бөліктерін құрайды. Дегенмен, олардың пайда болуы (дәлірек айтқанда, белгілі бір рұқсат етілген шектен асатын ток) дабыл сигналы болып табылады. Бұл төтенше жағдайдың жақындап келе жатқаны туралы ескерту және оның алдын алу үшін сізге арнайы қорғаныс электр құрылғысы - RCD қажет.
Сонымен қатар, белгілі болғандай, адам үшін өлім қаупін білдіретін (белгілі бір әсер ету уақытымен) босатылмайтын (конвульсиялық) ток небәрі 10 мА құрайды. Сондықтан, осы мәндер ауқымында ағып кету токтарына жауап беретін қорғаныс құрылғыларын жасау қажеттілігі электр энергиясының күнделікті өмірге кеңінен енуінің басынан бастап сезілді.
Құрылғының жұмысын түсіндіру
Гидравликалық ұқсастықты пайдаланып RCD жұмыс принципін түсіндіруге тырысайық. Су ағады деп есептейік жабық циклсымдар арқылы электр тогы сияқты суды жылыту. Егер бір жерде жылыту құбырыТесік пайда болған кезде ол арқылы су ағып кетеді. Сондықтан оның ағыны (электр тогының аналогы) құбырлардың екі секциясы арқылы, олардың біреуі тізбектің кірісінде, ал екіншісі оның шығысында әртүрлі болады. Бұл электр құрылғысындағы ағып кету токтарына қатысты. Электр құрылғысына қанша ток өтетінін және қанша ток кететінін салыстыруға болады. Бір фазалы электр құрылғысында ток фазалық сым арқылы еніп, нөлдік сым арқылы шығады, сондықтан осы екі сымдағы токтарды салыстыру жеткілікті. Бұл RCD жұмысының принципі бір фазалы желі. Егер электр құрылғысының кірісі мен шығысындағы ағымдағы мәндер бірдей болмаса, ол оны бірнеше миллисекунд ішінде желіден ажыратады. Мұндай қысқа жауап беру уақыты қажет, себебі RCD өшіру ток мәнінен асатын ағып кету токтары құрылғының өткізгіш денесіне тиіп тұрған адамның әсерінен болуы мүмкін.
Жұмыс тогы
Бірақ RCD тиімді болуы үшін өмір сүру жағдайлары, бұл көп уақытты алды. Ең алдымен, құрылғыны пайдалану кезінде адам үшін қауіпсіз болатын ағып кету тогының мөлшерін дәл анықтау қажет болды. 10 мА-ден аз ағып кету токтары үшін RCD жобалау әрекеттері үлкен, күрделі және қымбат құрылғыларды жасауға әкелді, сонымен қатар әртүрлі электромагниттік кедергілерден жалған дабылдарға бейім. 
ХХ ғасырдың 80-жылдарының басына қарай. олардың жұмыс тогы, еріктілермен жүргізілген эксперименттерге негізделген, 30 мА болып таңдалды және феррит сақинасы бар шағын өлшемді трансформаторлар (оларды дифференциалды деп атайды) құрылды, олар ағып кету тоқының датчигі болды. Қазіргі уақытта күнделікті өмірде ең танымал болып табылатын 20-дан 30 мА-ға дейінгі жауап тогы бар RCD-DM электромеханикалық дифференциалы сатылымға шықты. Әдетте DM әріптері көрсетілмейді, ал құрылғы жай ғана RCD деп аталады.
RCD жұмыс принципі және қосылу схемасы
Фаза және нөлдік өткізгіштер арқылы әр түрлі бағытта өтетін токтар құрылғы трансформаторының сақиналы өзегінде шамасы бірдей F1 және F2 екі магниттік ағындарды қоздырады, алайда бұл ағындарға сәйкес магниттік индукция векторлары ядрода қарсы бағытта және өзара бағытталады. бір-бірін өтейді. Демек, трансформатордың қайталама орамындағы ЭҚК сияқты ядродағы жалпы магнит ағыны нөлге тең. 
Егер оқшаулау ақауы салдарынан өшіру тогына жақын ағып кету тогы пайда болса, онда F1 ≠ F2, ядрода магнит ағыны пайда болады, шығыс орамында ЭҚК индукцияланады, шекті элементті іске қосу үшін жеткілікті ток жасауға қабілетті. RCD. Содан кейін қуат контактілер тобының ысырмасы артқа тартылып, оның контактілері ашылады. Бұл RCD барлық түрлерінің жұмыс принципі.
Мұндай құрылғылардың барлық түрлерінде «Тест» түймесі бар, оны басқан кезде құрылғының жұмысын тексеру үшін ағып кетудің ағымдағы жағдайы жасанды түрде жасалады. Сынақ операциясынан кейін RCD қайта қосу үшін өздігінен жабылатын жалауша немесе түйме қолданылады.
RCD түрлері
Электромеханикалық және электронды түрлеріосындай қорғаныс құралдары. RCD жұмыс принципі және екі түрдің қосылу схемасы бірдей, алайда бірінші типті құрылғылар электрмен жабдықтауды қажет етпейді және қарапайым және сенімді дизайн. Оларды іске қосу үшін қорғалған электр құрылғысында ағып кету тогы жеткілікті.
Электрондық RCD оған қуат беру кернеуін қажет етеді, өйткені ондағы шекті элемент пішінде жасалған. электрондық схема, ол оның трансформаторының шығыс орамындағы шағын токты күшейтеді және атқарушы реле үшін импульс жасайды. 
Осыған байланысты электронды RCD трансформаторының өзі өлшемі, өлшемдері және қуаты бойынша кішірек. Күшейткіші бар шекті элемент модулі басқарылатын тізбек арқылы қоректенеді, ал егер өткізгіш оның қоректену тізбегінде үзілсе, онда мұндай құрылғы өзінің функционалдығын жоғалтады. Электрондық RCD пайдалану кезінде басқа қауіптер бар. Мысалы, қоректендіру желісіндегі импульстік асқын кернеулердің салдарынан оның электрондық компоненттерінің істен шығуы.
Электрондық RCD сенімділігі электромеханикалыққа қарағанда төмен болғандықтан, олардың құны да төмен.
Үш фазалы RCD
Үш фазалы құрылғы, бір фазалыдан айырмашылығы, екі емес, төрт полюсі бар, өйткені нөлдік өткізгіш құрылғылардың екі түрінен де өтеді. Үш фазалы RCD жұмыс принципі бір фазалымен бірдей. 
Оның трансформаторының өзегі төрт өткізгішті қамтиды - үш фазалы және бір бейтарап. Үш фазалы сымдардағы жалпы ток (нөлдік тізбекті ток деп аталатын) әрқашан шамасы бойынша токқа тең. бейтарап сымжәне оған қарама-қарсы бағытта (RCD ішінде). Бұл жағдайда трансформатор өзегі магниттелмейді, оның шығыс орамында ток болмайды. Егер қорғалған құрылғыда ағып кету тогы пайда болса, онда трансформатордың шығыс орамында ЭҚК индукциялайтын ауыспалы магнит ағыны пайда болады. Ағып кету тогына пропорционалды ток ол арқылы ағып бастайды, егер ағып кету тогы жұмыс токынан асып кетсе, RCD электр құрылғысын өшіреді. RCD басқару органындағы токтардың тепе-теңдігі бұзылып, ол өшіріледі.
Бейтарап өткізгішсіз үш фазалы RCD
Орамдары үшбұрышта немесе қосылмаған бейтарап жұлдызшада қосылған асинхронды электр қозғалтқыштарының ағып кету токтарынан қорғау үшін бос нөлдік терминалы бар 4 полюсті RCD қосылады. Электр қозғалтқышының фазаларында ағып кету токтары болмаған кезде, фазалық сымдардағы токтардың қосындысы өте аз және қорғанысты іске қосуға қабілетсіз. Ағып кету тогының пайда болуы фазалық сымдарқозғалтқыш корпусы арқылы жерге дейін электр құрылғысы әрекет ететін нөлдік тізбекті токтың RCD трансформаторы арқылы айналымды тудырады. Жалпы принцип RCD жұмысы бұл жағдайда да өзгермейді.
Бір және үш фазалы RCD пайдалану ерекшеліктері
Үш фазалы 4 полюсті құрылғыларда жеткілікті жоғары жұмыс токтары бар, бұл оларды тек өрттен қорғау үшін пайдалануға мүмкіндік береді, мысалы, термиялық шығарылымдары бар АВ. Бөлмелердегі, асүйлердегі және жуынатын бөлмелердегі розеткаларға топтық желілерді қорғау немесе қуатты электр құрылғыларының жеке электр желілерін қорғау (жуу және ыдыс жуғыштар, электр плиталары, электр су жылытқыштары) 20 мА-дан 30 мА-ға дейін ағып кету тогы белгіленген 2 полюсті бір фазалы RCD-де орындалуы керек. 
Бір фазалы желіде RCD жұмысы қауіпсіз болуы үшін оның өзі термиялық босатуы бар оның алдында орнатылған АВ арқылы шамадан тыс токтан (жұмыс істейтін электр құрылғысының ұзақ мерзімді үздіксіз жұмысы кезінде) қорғалуы керек. .
RCD жерге тұйықтаусыз жұмысы
Өздеріңіз білетіндей, кеңестік ескі үйлерде пәтердің электр сымдарыбөлек нөл болған жоқ қорғаныш өткізгіш, жерге қосу контурына қосылған. Оның функциясын нөлдік жұмыс өткізгіш (жалпы бейтарап жұмыс және қорғаныс өткізгіштері бар TN-C электрмен жабдықтау жүйесі деп аталатын) орындайды деп болжанған. PUE-нің барлық шығарылымдарында қорғаныс өткізгіштерінде қорғаныс құрылғыларын орнатуға тыйым салынғандықтан, бір мезгілде фазаны да, нөлді де бұзатын 2 полюсті RCD-лерге тыйым салынады. Тіпті 7.1.80 тармағындағы PUE-тің соңғы 7-ші ағымдағы басылымы желілерде RCD орнатуға жол берілмейтінін растады. TN-C жүйесі. Өйткені, оларды пайдалану кезінде ток соғу жағдайлары тіркелген.
Мұның себебі бірнеше миллисекундтарды құрайтын құрылғы контактілерінің уақытындағы айырмашылық болды. Бірақ егер алдымен бейтарап сымдағы контакт ажыратылса, тұрмыстық электр құрылғысының корпусында оқшаулау бұзылған кезде тұтынушы толық фазалық кернеу астында болады, сондықтан өлімге әкелетін жарақат үшін осы бірнеше миллисекунд жеткілікті болды.
Нөлдік қорғаныс өткізгіштері жоқ пәтерлер үшін жалпы пәтерлік RCD орнатуға жол берілмейді, бірақ мұндай жеке құрылғыларды жалпы қорғаныс өткізгіші бар топтық розеткаларға немесе жеке электр құрылғыларының электр желілеріне орнатуға болады, егер розетка топтарының қорғаныс өткізгіштері болса. немесе розеткалар олардың кіріс нөлдік терминалдарына ең қысқа жол бойынша қосылған. 
Бұл жағдайда фазалық сымның алдындағы бейтарап жұмыс сымының RCD ішіндегі үзіліс электр құрылғысының қорғаныс өткізгішінің үзілуіне әкелмейді, өйткені кіріс нөлдік терминалдан розетка мен қуат арқылы қорғаныш өткізгіштің бөлімі электр құрылғысының сымы өзгеріссіз қалады.
09.10.2014Бірфазалы және үшфазалы электр желісі
Электр энергиясы соңғы тұтынушыға электр желілері арқылы жетеді және олардың кернеуі жоғары болғандықтан, бұл энергияны трансформациясыз пайдалану мүмкін емес. Кернеуді төмендету үшін арнайы жүйелер қолданылады - трансформаторлық қосалқы станциялар; олар жоғары вольтты кернеуді оңтайлы мәнге түрлендіреді.
Үйді қуатпен қамтамасыз ету үшін үш фазалы немесе бір фазалы желі тізбегін пайдалануға болады, олардың мүмкіндіктері төменде талқыланады;
Трансформаторлық қосалқы станция
Трансформаторлық қосалқы станция электр желілерінен келетін электр энергиясын қабылдауға, оны түрлендіруге және таратуға арналған. Қосалқы станция келесі жабдықты қамтиды: төмендеткіш трансформатор, электр энергиясын тарату құрылғысы (ЭҚ) және басқару блогы.
Қаладан тыс жерде полюстік және діңгектік қосалқы станциялар кеңінен таралған. Қосалқы станцияның негізгі құрылғысы кернеуді төмендететін бір немесе үш фазалы трансформатор болып табылады. Көбінесе ішінде ауылдық жерлерүш фазалы трансформаторлармен бірге жұмыс істейтін бір фазалы желі тізбегі қолданылады.
Кернеу номиналды деңгейге дейін төмендейді және түрлендіруден кейін 380 В (сызықтық) немесе 220 В (фаза) болуы мүмкін. Тиісінше, тұтынушылар алатын қуат көзі үш фазалы немесе бір фазалы деп аталады.
Бір фазалы қуат көзі
Объектілерді қуат көзімен қамтамасыз ету үшін бір фазалы желі тізбегі екі желіні пайдаланады: фазалық және нөлдік жұмыс сымдары. Олар бірігіп бір фазалы электр желісін құрайды. Номиналды кернеуол 220 В-қа тең.
Осы схеманы пайдаланып бір фазалы желіге қосылу жерге қосуды қамтамасыз етпейді. Қазір ол әлдеқайда аз пайдаланылады - оны негізінен ескі тұрғын үй қорының бөлігі болып табылатын ғимараттарда табуға болады.
Бір фазалы екі сымды желі
Бір фазалы желі екі немесе үш сымды болуы мүмкін. Екі сымды электр желісінің белгілерінің бірі алюминий өткізгіштерді пайдалану болып табылады. Үш сымды желілерде стандартты сымдардан басқа (фазалық және нөлдік) жерге қосу функциясын орындайтын қорғаныс сымы да бар.
Осы түрдегі бір фазалы желі тізбегін пайдалану үйдегі тұрғындарды соққыдан қосымша қорғауға мүмкіндік береді электр тогының соғуыжәне күйіп қалудан аулақ болыңыз электр аспаптары. Топырақ сымы (PE) корпустарға қосылған тұрмыстық техника, корпусқа фаза тұйықталғаннан кейін жабдық өшеді.
Заманауи ғимараттардың құрылысында негізінен үш өткізгіші бар бір фазалы желіге қосылу пайдаланылады, әлдеқайда аз - бір.
Үш фазалы электрмен жабдықтау
Үш фазалы электрмен жабдықтау ғимаратқа L1, L2, L3 және деп белгіленген үш жабдықтау фазасын енгізуді қамтиды. бейтарап өткізгіш N. Кез келген фазалық сымдар жұптары арасындағы номиналды жұмыс кернеуі 380 В, ал «нөлдік» сым мен фазалық сымдардың әрқайсысы арасында 220 В. Үш фазалы желі тізбегін пайдалану жабдықты кернеуде электрмен жабдықтауға мүмкіндік береді. 220 немесе 380 вольт. Электр панелінен келетін сымдар жобаға сәйкес бүкіл үйге салынған.
Ең бірі маңызды міндеттерүш фазалы желіге қосылу кезінде үш фазаның әрқайсысына жүктемені дұрыс есептеңіз, өйткені оның біркелкі емес таралуы фазалық теңгерімсіздікті тудыруы мүмкін. Маңызды теңгерімсіздік көбінесе төтенше жағдайларға, соның ішінде фазалардың бірі жанып кеткен сыни жағдайларға әкеледі. Төрт немесе бес ядролы кабельдер үш фазалы электр энергиясын бүкіл нысанға тарату үшін қолданылады.
Төрт сымды кабельмен үш фазалы желі
Құрылғыларды электрмен жабдықтау үшін үш фазалы сымдар және жұмыс нөлі қолданылады.
бастап коммутаторрозеткаларға және жарықтандыру жабдығына екі сым салынады: әрбір фазалық сыммен біріктірілген бейтарап сым. Нәтижесінде құрылғылар 220 В кернеуі бар электр қуатымен қамтамасыз етіледі.
Электрмен жабдықтау схемасында келесі фазалық белгілер қолданылады: A, B, C.
Бес сымды үш фазалы электр желісі
Төрт сымды қуат көзі мен бес сымды қуат көзінің арасындағы түбегейлі айырмашылық PE деп белгіленген жерге қосу сымының болуы болып табылады. Әрине, бес өткізгіші бар үш фазалы желіге қосылу көп нәрсені қамтамасыз етеді жоғары қауіпсіздіктөрт өткізгішті пайдаланудан гөрі.
Үш фазалы электр желілерін жобалау кезінде ең үлкен қиындық жүктемені фазалар арасында біркелкі бөлу болып табылады. Есептеулерді орындау кезінде Ом заңына сенбеу керек - мұндай жағдайларда қуат коэффициентін (косфпен белгіленген) және сұраныс коэффициентін - Kdemand пайдалану қажет. Дәстүрлі түрде тұрғын үйлер үшін cosph 0,9-0,93, ал пәтерлерге сұраныс коэффициенті (тұтынушылардың саны 5-тен асса) 0,8 қабылданады.
Қазіргі заманғы электр қондырғыларының қуат көздері әдетте үш кернеу көзінің қосындысы болып табылатын үш фазалы электр желілері болып табылады. AC 50 Гц жиілікпен (төмендеткіш трансформаторлар немесе генераторлар), орамдары электр жұлдыз тізбегі бойынша қосылған (4.2, а-сурет) және электр желілері.
Орамның жалпы шығысы ( ортақ нүктебейтарап (N) деп аталатын электр жұлдызы электр желісі, және электр желісі өткізгіштері қосылған басқа үш терминал фазалар (A, B, C) деп аталады. Үш фазалы желінің әрбір көзі тудыратын айнымалы ток кернеулері фазалық кернеулер (UA, UB, UC) деп аталады. Олар бір-бірімен 120 электрлік градусқа фазадан тыс
Күріш. 4.2 Үш фазалы электр желісінің кернеу жүйесі
Күріш. 4.3 Үш фазалы желінің жалпы схемасы
(4.2, б-сурет).
Электр желісінің кез келген жұп фазалары арасында әрекет ететін кернеулер сызықтық (UAB, UBC, UCA) деп аталады. Модульдер тең болса фазалық кернеулер(|UA| = |UB| = |UC| = Uф) модульдер де тең болады желілік кернеулер: |UAB|= |UBC| = |ОАУ| = Ul = Uф. Әдетте Ul = 380 В, жоғары = 220 В.
Үш фазалы желілердегі электр желілері әуе немесе кабельдік типті болуы мүмкін. Екі жағдайда да электр желісінің өткізгіштері жерге қатысты кейбір белсенді оқшаулау кедергісіне және сыйымдылыққа ие: RA, RB, RC, RN және CA, CB, CC, CN (4.3-сурет). Болашақта есептеулерді жеңілдету үшін RA = RB = RC = Riz, CA = CB = CC = Cph деп есептейміз.
Жерге қатысты фазалық өткізгіштің сыйымдылығы геометриялық қатынастарға (ілу биіктігі, көлденең қимасы, өлшемдері) және оқшаулаудың диэлектрлік қасиеттеріне байланысты.
Нәтижесінде жерге қатысты электр желісінің әрбір фазасының кешенді оқшаулау кедергісі анықталады параллель байланысбелсенді (Riz) және сыйымдылық (Xph = 1/jwCph) компоненттері: Zfrom = Rfrom || Xf = Riz / (1 + jw RizCf). Бейтарап үшін ZN кедергісі де осылай анықталады.
Жерге қатысты электр желісінің фазалық өткізгішінің кешенді оқшаулау кедергісінің модулі мына формуламен анықталады: 
, мұндағы w = 2p f – электр желісінің айналмалы жиілігі;
f = 50 Гц – электр желісінің сызықтық жиілігі.
Авторы қолданыстағы стандарттаркернеуі 1000 В дейінгі желіде іргелес сақтандырғыштар арасындағы немесе соңғысының артында жерге қатысты белсенді фазалық оқшаулау кедергісі тұтынушыларды ажыратқан кезде кемінде 500 кОм мәнге ие болуы керек. Тармақталған электр желісінде мұндай параллель қосылған секциялардың саны айтарлықтай көп болуы мүмкін.
Жерге қатысты фазалардың сыйымдылығы желі түрімен (антенна, сым, кабель), оның геометриялық параметрлержәне азайтуға болмайды. Әсіресе үлкен фазалық сыйымдылық болуы мүмкін кабельдік желілерұзын ұзындықта, ал фазалық оқшаулаудың күрделі қарсылық модулінің шамасы сәйкесінше төмендейді және оның қорғаныс әсері әлсірейді.
Бейтарап режимге байланысты электр желілерінің ең көп таралған екі түрі бар:
оқшауланған бейтарап (INS) бар үш фазалы желі;
қатты жерге тұйықталған бейтарап (SZN) бар үш фазалы желі.
SIN-дегі бейтарап жерден жақсы оқшауланған, сондықтан осы түрдегіжелі ZN = | деп есептей аламыз ZN| -> шексіздік.
SZN-дегі бейтарап арнайы жерге қосу құрылғысына қосылған. Сәйкес PUE талаптарытралдың жерге тұйықталу кедергісі R0жылдың кез келген уақытында фазалық кернеу 220 В немесе сызықтық кернеу 380 В үшін 4 Ом аспауы керек.
Осылайша, жалпы схемаҮш фазалы электр желісін суретте көрсетілгендей көрсетуге болады. 4.3, қайда болжауға болады З.Н-> шексіздік SIN ісі үшін Және ZN » R0 SZN ісі үшін .
Үш фазалы желіде бар қалыпты(NR) және төтенше жағдай(AR) жұмыс режимдері. Қалыпты режим сипаттайды жағдайы жақсыэлектр желісі. Сағат төтенше режимсалыстырмалы төмен ақаулық кедергісі арқылы фазалардың бірі жерге тұйықталған ( Rzm), ол максималды потенциал нүктесінде (яғни, ток өткізгіш элементтердің жермен тікелей жанасу нүктесінде) жердегі ақаулық токтың таралу процесін сипаттайды. Әдетте, қысқа тұйықталу кедергісі ондаған немесе жүздеген Ом және сирек - Ом бірліктері, мысалы, сым жерге тұйықталған кезде. металл құрылымынемесе су бассейніне түседі.
Тіршілік қауіпсіздігі туралы қорытынды