Prúdový chránič (RCD) je určený na otvorenie elektrickej siete v prípade unikajúcich prúdov. Tieto prúdy (nazývajú sa aj diferenciálne) sa objavujú hlavne v dôsledku porušenia izolácie prvkov elektrickej siete. Pretože pretekajú iba cez fázový vodič a ich hodnoty môžu byť pomerne malé (izolačný odpor sa nemusí nevyhnutne okamžite stať nulovým, najmä ak sa to stane v dôsledku jeho starnutia), potom je v tomto prípade prúdová ochrana inštalovaná v systéme nefunguje. Inštalácia RCD umožňuje chrániť používateľov pred možnosťou úrazu elektrickým prúdom v dôsledku porušenia izolácie elektrických spotrebičov.
Princíp fungovania
Princíp činnosti RCD je založený na použití prístrojového transformátora, ktorý má dve indukčne viazané vinutia. Jeden z nich je zapojený do série s nulou a druhý s fázovým vodičom. Za normálnych prevádzkových podmienok elektrickej siete sú magnetické toky spôsobené týmito prúdmi vzájomne kompenzované, pretože ich hodnoty sú navzájom rovnaké.
V prípade unikajúceho prúdu prekročí magnetický tok generovaný prúdom fázového vodiča hodnotu magnetického toku v neutrálnom vodiči. V dôsledku toho sa vydá príkaz na ovládanie relé, ktoré otvorí elektrický obvod.
Pri navrhovaní a inštalácii automatickej ochrany by sa mali brať do úvahy vlastnosti elektrickej siete zariadenia. Ak je potrebné pripojiť RCD v byte, potom sa spravidla inštaluje na vstupný panel v blízkosti elektromera.
Aby bolo možné správne pripojiť RCD, je potrebné pochopiť konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti týchto zariadení.
Podľa princípu činnosti existujú dva typy RCD:
- elektromechanické;
- elektronické.
Pre prevádzku prvého z nich nie je potrebné dodávať napätie do riadiacich obvodov tohto zariadenia, inými slovami, kvalita fungovania takýchto zariadení nezávisí od prítomnosti napätia v sieti. To výrazne zvyšuje ich spoľahlivosť vo vzťahu k elektronickým modelom. Príkladom elektronického RCD je ABB RCD F202 AC-80/0,03 a elektromechanickým RCD je ABB FH202 AC-40/0,03.
Navyše, v závislosti od počtu fáz siete, v ktorej musí byť toto zariadenie inštalované, môže byť vyrobené v dvojpólovej (napríklad ABB FH202 2P) alebo štvorpólovej (ABB FH204 4P) verzii. Najbežnejšou schémou pripojenia RCD dnes je inštalácia dvojpólového zariadenia v jednofázovej sieti. Štvorpólový RCD je zase možné použiť v trojfázovej sieti s izolovaným alebo pevne uzemneným neutrálom, ako aj v jednofázovej sieti.
Všeobecná schéma zapojenia RCD
Ak chcete odpovedať na otázku, ako správne pripojiť RCD, mali by ste si pozorne prečítať najbežnejšie schémy pripojenia týchto zariadení.
Pochopenie všeobecných pravidiel pre inštaláciu ochrannej automatizácie a kritérií pre výber jej parametrov vám pomôže správne vybrať a nainštalovať RCD s potrebnými parametrami v elektrickom paneli.
Aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka RCD, musí byť pripojený k elektrickej sieti po elektromere cez istič. Táto požiadavka sa vysvetľuje skutočnosťou, že v prípade nárazových prúdov skratov RCD nezabezpečuje včasnú prevádzku svojich vypínacích kontaktov. Výsledkom takýchto núdzových situácií teda môže byť nielen porucha RCD, ale aj zničenie prvkov elektrickej siete alebo dokonca požiar.Pri výbere ističa je potrebné vziať do úvahy, že hodnota jeho menovitého prúdu nemôže byť vyššia ako menovitý prúd RCD.
Pripojenie RCD sa môže uskutočniť podľa schémy navrhnutej tak, aby sa zabezpečila jeho reakcia na zvodový prúd tečúci v ktoromkoľvek z prvkov chránenej elektrickej siete. Za týmto účelom je takéto zariadenie pripojené bezprostredne za meračom a všeobecným ističom na vstupnom paneli. Tým sa dosiahne súčasná ochrana všetkých spotrebiteľov, ktorí dostávajú energiu cez tento stroj. Tento spôsob inštalácie má však významnú nevýhodu - nezabezpečuje selektivitu automatickej ochrany, to znamená jej schopnosť vypnúť iba tie sieťové prvky, v ktorých nastali núdzové situácie.
Aby bola zabezpečená požadovaná selektivita ochranného systému, je potrebné napájať niekoľko samostatných zariadení, ktoré sa pripájajú po istična ochranu určitých skupín spotrebiteľov.
Možno teda rozlíšiť dva základné princípy konštrukcie ochranného obvodu pomocou RCD.
- Jednoúrovňová schéma. Znamená to odpojenie všetkých spotrebiteľov od siete v prípade úniku prúdu v ktoromkoľvek z jej prvkov. Táto schéma sa používa v malých elektrických sieťach s obmedzeným počtom spotrebiteľov s nízkou spotrebou energie. Výhodou tejto metódy je schopnosť jednoducho vypočítať hodnoty potrebných prvkov, ako aj jednoduchosť inštalácie v elektrickom paneli a údržba týchto zariadení. Na jeho implementáciu stačí vložiť iba jeden RCD do elektrického panela po merači a všeobecnom stroji.
- Viacúrovňová schéma. Správny výber prvkov takejto schémy automatickej ochrany je výrazne komplikovanejší ako v predchádzajúcom prípade. Parametre RCD pre každú skupinu spotrebiteľov sa určujú na základe ich celkového výkonu. Pri inštalácii týchto zariadení je dôležité venovať pozornosť skutočnosti, že pripojenie neutrálneho vodiča sa vykonáva v reze vodiča smerujúceho k chránenej skupine spotrebiteľov. Ak vezmeme na tieto účely napríklad bežnú nulu bezprostredne za počítadlom, potom sa RCD vypne, keď sa do siete pripojí napätie. V opačnom prípade sa parametre ochrany vyberajú s prihliadnutím na menovitý prúd ističov, ako aj ich umiestnenie v stromovej štruktúre. RCD s nižším menovitým prúdom musí byť umiestnený po podobnom zariadení s väčšou hodnotou tohto parametra.
V zásade nie je také ťažké vybrať požadované hodnotenie ochranných zariadení. Dodržiavanie vyššie uvedených pravidiel vám pomôže nezávisle vypočítať potrebné parametre, ako aj správne nainštalovať všetky potrebné ochranné automatizačné zariadenia.
Pri pripájaní vodičov ku kontaktom umiestneným na puzdre RCD je dôležité nezamieňať fázové a neutrálne svorky. Príslušné označenia sú vyznačené na samotnom zariadení. Pokiaľ ide o inštaláciu drôtov, je lepšie sa ešte raz uistiť, že na drôte pripojenom k nulovému kontaktu RCD nie je žiadna fáza. Chyba pripojenia môže spôsobiť zlyhanie zariadenia po privedení napätia.
Vo väčšine bytových domov je elektrické vedenie reprezentované iba dvoma drôtmi: nulovým a fázovým. Jeho konštrukcia nezabezpečuje prítomnosť uzemňovacieho vodiča v štíte elektromera. To spôsobuje mnohé ťažkosti s pripojením moderných domácich spotrebičov, ktoré musia byť bez problémov uzemnené.
Na základe základného princípu ochrany však takáto schéma zapojenia RCD neznižuje jej ochranné vlastnosti, pretože v prípade úniku stále existuje rozdiel v hodnote prúdov v nulových a fázových vodičoch (o spôsobom, elektromer „nevšimne“ zvodový prúd, ktorý bezohľadní spotrebitelia aktívne využívajú na neoprávnené pripojenie elektrických spotrebičov). Ďalšia vec je, že ak teleso elektroinštalácie nemá kontakt so zemou, tak tam nie je obvod, ktorým by mohol tiecť unikajúci prúd.Vznikne situácia, v ktorej sa dráha pre tok tohto prúdu vytvorí až po dotyku človeka s telom takéhoto zariadenia (ak má samotné ľudské telo kontakt so zemou).
Použitie diferenciálnych automatov
Aby ste skombinovali funkcie RCD a ističa v jednom zariadení, môžete ich namiesto nich umiestniť diferenciálny stroj.
Princíp jeho činnosti je rovnaký ako pri týchto zariadeniach, len všetky ich prvky sú kombinované v jednom kryte. Toto kombinované zariadenie môže reagovať na skratový prúd aj zvodový prúd. Nepochybnou výhodou takéhoto zariadenia je jeho kompaktnosť a jednoduchá inštalácia v paneli elektrického merača. Vďaka tomu je celkom možné vykonávať práce na vlastnej montáži ochranného obvodu pomocou difavtomatov.
Keďže však tieto stroje majú zložitejšiu vnútornú konštrukciu, porucha ktoréhokoľvek z ich prvkov si vyžiada nákladnú výmenu celého zariadenia. Preto je vhodné na ochranu siete inštalovať ističe vyrábané spoľahlivými výrobcami elektrických zariadení, ako sú ABB alebo Schneider Electric.
Až po podrobnom preštudovaní charakteristík ochranných zariadení a parametrov spotrebiteľov elektrickej siete, ako aj po jasnom pochopení toho, ako správne pripojiť RCD, si môžete byť istí, že nepripravená osoba bude schopná nezávisle vybrať a nainštalujte automatické ochranné zariadenia.
