Как да различим електромеханично узо от електронно. Как да изберете и свържете узо за безопасна работа на електрически уреди

През последните десетилетия гамата от защитни електрически устройства беше допълнена с устройства за остатъчен ток (RCD), диференциални прекъсвачи (DIF) и устройства за защита от пренапрежение (SPD). Изброените защитни устройства позволяват да се повиши безопасността на работа на електрическите мрежи. Този материал е посветен на RCD. По-точно, една от разновидностите на устройства за остатъчен ток - електромеханичен RCD.

За бележка! RCD често се наричат ​​устройства за остатъчен ток (RCD). Това име е свързано с принципа на работа на защитните устройства. Дизайнът и принципът на работа на UDT ще бъдат разгледани по-долу.

Предназначение на RCD

Повечето устройства за токова защита (предпазители, прекъсвачи и др.) предпазват електрическите проводници и свързаните към тях електрически приемници от претоварване и токове на късо съединение. Устройствата за остатъчен ток изпълняват други функции. В зависимост от тока на задействане те предпазват хората от токов удар или предотвратяват пожар.

Всеки електротехник знае, че променливият ток с индустриална честота, преминаващ през човешкото тяло, става опасен за здравето, ако стойността му надвишава 0,01 ампера. Токове над 0,1 A са смъртоносни. Следователно праговият работен ток (настройка) на RCD, защитаващ човек от токов удар, обикновено се избира от номиналните стойности от 10 mA или 30 mA. Първата настройка се използва за влажни помещения, детски стаи и т.н. Настройката от 30 mA се отнася за нормални условия.

За предотвратяване на пожари са инсталирани устройства, които са конфигурирани за диференциални токове над 300 mA.

Принцип на действие на електромеханичен RCD

Устройствата за остатъчен ток реагират на токове на утечка, които възникват, когато изолацията на електрическото окабеляване е счупена или когато човек докосне части под напрежение, които са под напрежение. Основната характеристика на токовете на утечка е, че те нарушават баланса (равенството) на токовете, протичащи през фазовите проводници и нулевия проводник.

За откриване на утечка се използва диференциален трансформатор. Структурно се състои от:

  • феритен пръстен, служещ като магнитна верига (ядро);
  • първични намотки, които са фазови проводници и неутрален проводник, прекаран през сърцевината;
  • вторична (измервателна) намотка.

При липса на токове на утечка общият магнитен поток, създаден в ядрото на трансформатора от първичните намотки, е нула. В този случай във вторичната намотка няма ЕМП. Ако възникне изтичане, балансът на токовете се нарушава и във вторичната намотка започва да се индуцира ЕМП. На клемите на измервателната намотка възниква потенциална разлика. Колкото по-висок е токът на утечка, толкова по-голяма е потенциалната разлика.

За бележка! Нарича се електрическа защита, базирана на сравнение на токове диференциална токова защита.

Напрежението, отстранено от вторичната намотка на диференциалния измервателен трансформатор, се подава към праговия орган (устройство за сравнение). Праговият орган генерира сигнал за изключване, когато токът на утечка достигне зададената стойност.

Поляризирано реле се използва като прагов елемент в електромеханични изключващи устройства. В електронно RCD устройството за сравнение е усилвател за постоянен ток, направен върху чип на операционен усилвател.

Електромеханично UDT устройство

Електромеханичните RCD се състоят от следните основни части:

  • корпуси;
  • контактна система, състояща се от клеми, към които са свързани захранващи проводници, подвижни и неподвижни контакти, използвани за превключване;
  • измервателен трансформатор и токоизправител;
  • поляризирано реле;
  • системи за механично изключване (освобождаване);
  • системи за гасене на електрическа дъга;
  • тест бутон и резистор.

Предназначение на някои елементи

Поляризирано реле

Изпълнителният елемент в електромеханичните устройства за диференциален ток е поляризирано реле. Поляризираното реле принадлежи към класа на бистабилните DC релета. Той може да бъде както в изключено, така и във включено състояние при липса на напрежение върху намотката му. В RCD намотката на поляризираното реле получава коригирано напрежение от измервателния трансформатор. При достигане на праговата стойност се превключва релето, което е механично свързано с освобождаването. В резултат на това UDT е изключен.

Бутон ТЕСТ

За разлика от прекъсвачите и другите защитни устройства, RCD имат възможност да проверяват функционалността на устройството. Тестът се извършва чрез натискане на бутона “Тест”. Този бутон, заедно със специално подбран резистор, образува верига, която симулира появата на ток на утечка. Краищата на веригата са свързани към нулевите и фазовите проводници. Струновите проводници не преминават през пръстеновидната сърцевина на диференциалния трансформатор. Поради това по време на теста балансът на магнитните потоци в измервателната система е нарушен. Стойността на резистора е избрана така, че изкуственият ток на утечка да е равен на номиналния работен ток на диференциалната защита.

Разликата между електронен RCD и електромеханичен UDT

Електронните и електромеханичните защитни устройства се различават само по вида на праговото устройство. Както беше отбелязано по-горе, електронните защитни устройства използват електронен усилвател като прагово устройство, което генерира сигнал за изключване. Този сигнал се изпраща към конвенционално реле, което действа върху механично освобождаване. Електронните компоненти, за разлика от електромеханичните релета, са по-евтини и имат по-малко технологични вариации. Следователно електронният RCD като правило струва по-малко от електромеханично защитно устройство.

Хората, които преди това не са се сблъсквали с устройства за остатъчен ток, често задават въпроса: как да различим електромеханично RCD от електронно? Устройствата могат да бъдат идентифицирани по маркировки отпред на устройството. За всички RCD на тялото можете да видите символично изображение на диференциален трансформатор. Изобразява се като елипса, обхващаща силови проводници. Символична комуникационна линия се изчертава от трансформатора, отиващ към устройството за сравнение. Устройството за сравнение е изобразено като правоъгълник или триъгълник. Ако е начертан триъгълник, това е електронен RCD. Ако правоъгълникът е електромеханично устройство.

важно! Ако едно или всички изображения на фазовите проводници, свързани към движещите се контакти, имат завои под формата на дъга или правоъгълна издатина, тогава имате работа с прекъсвач. Тези завои представляват съответно електромагнитно и термично освобождаване. Ако към „завоите“ се добавят измервателен трансформатор и устройство за сравнение, тогава това е дифавтомат.

За бележка! Всички RCD винаги имат четен брой полюси. Устройства, използвани в еднофазна мрежа, имат два полюса - фаза и нула. Трифазните UDT имат съответно 4 полюса. Нулевите клеми винаги са маркирани с латинската буква “N”.

Вечният спор за RCD

Във форумите на електротехниците продължават дебатите по темата: кое защитно устройство е по-добре да се използва, електронно или електромеханично RCD?

По принцип няма функционални разлики между устройствата с различни прагови устройства. И двата вида устройства за диференциален ток успешно изпълняват своите функции. Но щателните изследователи са забелязали една характеристика, която има електронният RCD. Операционният усилвател изисква захранване, за да работи. Взима се от входните клеми на защитното устройство. Следователно, в случай на прекъсване на нулата или фазата, захранваща електронната верига, устройството губи своята функционалност. Електромеханичният RCD няма този недостатък, тъй като задвижващият механизъм се захранва от вторичната намотка на трансформатора. Следователно, ако нулевият проводник се счупи, „електромеханиката“ ще продължи да работи в случай на изтичане на фаза.

Как да изберем правилния RCD

Обсъдихме въпроса за използването на електронни и електромеханични устройства по-горе. Относно избора на настройка за различни видовебили описани и помещенията. Има още един параметър, който трябва да се вземе предвид при избора на UDT. Този параметър е номиналният работен ток. Тоест, токът, който RCD може да издържи за неограничен период от време. Когато избирате работна „номинална стойност“, можете да следвате просто правило. Работният ток не трябва да бъде по-нисък от работния ток на машината, което предпазва захранващата линия от късо съединение и претоварване.

Как правилно да свържете устройства за остатъчен ток

При свързване на устройства за защита от ток на утечка трябва да се спазват няколко основни правила.

Първои най-важното. RCD и автоматичните устройства трябва да работят в мрежи с плътно заземен неутрал с отделен заземяващ проводник (три- или пет-проводна система). В този случай корпусите на всички електрически приемници, защитени от устройства от токове на утечка, трябва да бъдат надеждно заземени. Заземяването може да се извърши чрез контактите на гнездата или с отделен болтов проводник.

опасно! Никога не използвайте нулевия проводник като заземяване. Само отделна земя!

Второ.Необходимо е да се гарантира, че проводниците са свързани правилно. Нулата трябва да се свърже към клемите, отбелязани с буквата „N“, а фазите към фазовите клеми. Това правило, което на пръв поглед не е очевидно, е свързано със свързването на тестов бутон и електронна схемазащита.

трето.Проводниците със същото име, защитени от различни RCD, не могат да бъдат свързани помежду си. Тази грешка често се прави от неопитни електротехници, когато използват обща нула за няколко блока от гнезда. Такава връзка при свързване на товар незабавно задейства защитата.

Как бързо да проверите RCD, без да се свързвате към мрежата

Всяко устройство за защита от ток на утечка има тестов бутон. С негова помощ е лесно да се извършват периодични проверки на UDT по време на работа. За да тествате голяма партида изключващи устройства, които не са свързани към мрежата, можете да използвате обикновена 1,5 V AA батерия.

Ако е свързан към същите полюси (например към клеми 1-2), работещо устройство ще работи незабавно, тъй като текущият импулс по време на свързване няма да бъде балансиран от обратния ток. RCD с номинален диференциален ток от 10 или 30 mA се задействат дори от изтощена батерия.

Видео по темата

Можете да получите токов удар не само когато монтажни работи, но и по време на работа на електрически уреди. Това ще се случи, ако електрическата изолация в тях е нарушена, когато фазовият проводник влезе в контакт с металния корпус на устройството. Устройствата за остатъчен ток (RCD), които се предлагат в два основни вида: електромеханични и електронни, ще ви помогнат да защитите себе си и вашето домакинство от това.

Как се различават електромеханичните RCD от електронните?

Както следва от имената на защитните устройства, според принципа на действие те се разделят на две групи: електромеханични и електронни.

Електромеханични RCD

Основната характеристика на електромеханичните RCD е запазването на функционалността дори при липса на напрежение в мрежата. Принципът на тяхното действие е следният:


Токът на утечка обикновено не е много голям, но е напълно достатъчен за задействане на релето.

Достойнствоелектромеханичният дизайн е неговата надеждност поради своята простота.

В допълнение, причината за липсата на електричество може да бъде не само пълно затъмнение на цялата къща, но и повреда на нулевата шина в панела на апартамента. В този случай, когато се опитвате да коригирате повредата, съществува риск от токов удар, тъй като фазовият проводник може да остане несвързан. Но ако кожата на човек влезе в контакт с такъв проводник, електромеханичният RCD все още ще реагира на получения ток на утечка и ще изключи линията, спасявайки живота и здравето на човека.

Сред недостатъцитеотбелязват се само високи изисквания към характеристиките на диференциалния трансформатор и релето. Висококачествената елементна база води до увеличаване на цената на цялото устройство.

Електронни RCD

Електронните RCD работят на различен принцип. В случай на изтичане, токът, възникващ във вторичната намотка на трансформатора, не преминава веднага към задвижващия механизъм, а към усилвателя. Токът, увеличен от усилвателя, се подава към релето, което изключва захранващата линия.

Тази схема намалява изискванията за чувствителност на релето и размери на трансформатора, но намалява надеждността на защитното устройство.

Освен това платката на усилвателя изисква захранване, за да работи. Следователно електронните RCD работят само ако има захранване.

Предимства на електронните защитни устройстваса тяхната ниска цена и в някои случаи малко по-широка функционалност. Последното означава автоматично изключване при превишаване на зададения праг на напрежение.

Как да определите вида на RCD

Преди да закупите и инсталирате защитно устройство, трябва точно да разберете неговия тип и конструктивни характеристики. Това ще ви позволи да направите правилния избор и ще осигурите необходимото ниво на сигурност за дадените условия. Има няколко начина за надеждно определяне на въпросния тип RCD.

Всички действия за определяне на типа RCD могат да се извършват само ако устройствата са изключени от захранващата линия.

1. Съгласно диаграмата, показана на тялото на RCD

Всички видове защитни устройства на корпуса, в допълнение към маркировките, имат електрическа верига. На електромеханичните RCD има следната форма:

  • диференциален трансформатор (овал);
  • реле (квадрат).

Трансформаторът и релето са свързани с прави линии, което показва пряка електрическа връзка. На диаграмата не трябва да има повече прави и непрекъснати линии. Директно прекъсване е механична връзка между реле и контактор.

В електронните RCD между символите на релето и трансформатора има триъгълник, обозначаващ усилвател. Също така трябва да има непрекъснати линии, свързващи захранващата линия към усилвателя (триъгълник).

Определянето на типа RCD според диаграмата на корпуса е най-надеждното. Но за да използвате този метод, трябва да имате поне основни умения за четене на електрически диаграми.

2. Тестване на батерията

За този методВсеки източник на постоянен ток ще свърши работа: батерия или акумулатор.

Последователността на действията ще бъде както следва:

  1. фазовият вход и изход на RCD са свързани чрез проводник;
  2. проводниците са свързани към полюсите на батерията.

Ако RCD се задейства, когато батерията е свързана, тогава това устройство е електромеханично. Ако устройството не работи, тогава има смисъл да промените полярността на връзката към батерията. Електронният RCD няма да се задейства и при двете схеми на свързване на източника на захранване.

В допълнение, тестването с батерия също ще помогне да се идентифицира типът ток, за който е проектирано устройството. Устройствата от клас А (пулсиращ постоянен и синусоидален променлив ток) ще работят с всички методи за свързване на батерията. Клас AC (синусоидален променлив ток) ще работи само с една опция за свързване на батерията.

3. Магнитно тестване

Необходимо е да вдигнете RCD и да прекарате постоянен магнит по тялото на устройството. В този случай електромеханичното устройство ще работи, но електронното устройство няма.

Кой RCD дизайн е по-надежден и защо?

По отношение на надеждността електромеханичните устройства са по-предпочитани. За разлика от електронните версии, те нямат усилвател. Структурно такъв усилвател се състои от малък брой елементи, но всеки от тях е напълно способен да се провали по всяко време.

Влияе върху надеждността и качеството на основните работни възли - трансформатор и реле. За използване в електромеханични устройства се използват по-чувствителни, висококачествени и следователно по-надеждни компоненти.

Съответно, малко увеличение на цената на електромеханичните RCD е напълно компенсирано от по-дълъг експлоатационен живот.

Като цяло, при избора на защитни устройства има смисъл да се даде предпочитание на проби от електромеханичен тип. Те са по-надеждни и сигурни. Разумно е да се инсталират електронни RCD само при сериозни финансови ограничения.

Как да различим електронен RCD от електромеханичен

Разликата в дизайна на тези устройства не се отразява на производителността. Тези диференциални защитни превключватели се справят доста успешно с функциите си и имат високи параметри. Нека разгледаме дизайна на електронно и електромеханично устройство.

Опцията за електромеханична защита е с тороидален диференциален трансформатор, поляризирано реле и задействащ механизъм. Диференциален трансформатор улавя разликата в тока между фазовия и нулевия проводник, усилва го с вторична повишаваща намотка на трансформатора и усиленият диференциален сигнал се подава към поляризирано реле.

Работи и включва защитния спусък. Електронната защита също има диференциален трансформатор, поляризирано реле, но размерът на трансформатора е по-малък, тъй като сигналът се усилва от електронна платка, която се захранва от мрежово напрежение и подава сигнал към поляризирано реле, което също е свързано към задействащия механизъм. Електронната защита работи само при наличие на мрежово напрежение. Но нашата мрежа все още не е достигнала добро качество.

Дизайнът на електронния RCD съдържа електронен усилвател A, работещ от мрежовото напрежение (вдясно)

Прекъсвания в мрежата, спадове или увеличения на напрежението, импулсен шум и внезапни скокове на напрежението не са необичайни. Електронният пълнеж на защитата може да не издържи на такива тестове и да се провали. Друг вариант, когато електронната защита не може да изпълнява функциите си, е изгарянето или счупването на нулевия проводник (от значение за стари електрически инсталации).

Нулевият проводник може да изгори във вашето електрическо табло на входа и тъй като електронното защитно устройство работи на мрежово напрежение, защитата ще бъде деактивирана. Ще бъдете лишени от защита срещу изтичане на ток на оставащото фазово напрежение. Следователно, за електронната версия на превключвателя, трябва често да проверявате работата му чрез натискане на бутона „ТЕСТ“. Механичната версия на защитата не се страхува от липса на напрежение и нулево прекъсване. Следователно тяхната надеждност ще бъде по-висока от електронните ключове.

Външна разлика между електронни и електромеханични RCD

Върху корпуса на диференциалния превключвател има обозначения и електрическа схема за включване на този тип устройства. На показаната схема на електромеханичното устройство можете да видите диференциален трансформатор, неговата вторична намотка със свързано поляризирано реле и пунктирана линия, показваща връзката на релето със задействащия механизъм.

Диаграма на електромагнитен RCD (вляво) и електронен (вдясно)

Посочен е и бутонът „ТЕСТ” с резистор. В електронната форма на устройството на кутията ще намерите разликата в веригата в допълнителен триъгълник с обозначението Аелектронен усилвател между трансформатора и поляризираното реле и свързване на този триъгълник със захранващите проводници, фаза и нула.

Тест на електромагнитно устройство

Ако имате затруднения при избора на защита въз основа на диаграмата на кутията, тогава можете да определите типа на устройството с обикновена пръстова или всяка друга батерия. За да направите това, свържете един проводник към горната фазова клема и друг проводник към долната фазова клема на устройството и го включете. Свързваме краищата на проводниците към батерията.

Ако защитата не работи, сменете поляритета на батерията. Устройството работи, което означава, че е електромеханичен тип ключ; електронното устройство няма да работи, защото няма мрежово напрежение. За да проверите, можете да свържете батерията към нулевите клеми на защитата. Друга възможност за тестване се извършва с помощта на постоянен магнит.

Метод за проверка на типа RCD с помощта на AA батерия

Магнитът се движи по тялото на диференциалния превключвател (защитата трябва да е включена), докато защитата сработи. Дизайнът на диференциалния превключвател варира от производител до производител, така че ще трябва да използвате магнит, за да търсите местоположението на диференциалния трансформатор. Защитата е работила, което означава, че това е електромеханично устройство; електронната защита няма да работи, тъй като мрежовото напрежение не е подадено.

Устройството за дефектен ток се използва за защита на човек от токов удар в резултат на теч. Днес тези устройства се произвеждат в две версии: електронни или електромеханични. Първите са по-модерни и също струват по-малко, вторите от своя страна са на пазара по-дълго и най-важното са по-надеждни по отношение на защитата (ще говорим за това по-долу). След това ще ви кажем как да различите електронен RCD от електромеханичен и какво е по-добре да изберете за домашно електрическо окабеляване.

Разлики между устройствата

Има 3 основни разлики между устройствата за остатъчен ток. Първият е визуален - можете да определите вида на RCD, като погледнете диаграмата, която се намира в предната част на корпуса. За да започнете, ви препоръчваме да се запознаете с. И така, механичен RCD показва на тялото си диференциален трансформатор с вторична намотка, поляризирано реле, задействащ механизъм, бутон „ТЕСТ“ и резистор. Електронният модел има усилвател, който е свързан допълнително към захранващите проводници.

Казано по-просто, можете да различите електронен RCD от електромеханичен по наличието на триъгълник с буквата „A“ във веригата (усилвател). Ако има триъгълник, това означава, че устройството има електроника; ако не, това означава, че е механично устройство.

Можете ясно да видите фундаменталната разлика в диаграмата по-долу:

Вторият метод за определяне е използването на обикновена AA батерия. Вземете два проводника, свържете единия към входния терминал (отгоре), втория отдолу. Основното е, че терминалите са с едно и също име: или PHASE-PHASE, или ZERO-ZERO. След това вдигнете лоста в положение „включено“. (нагоре) и свържете проводниците към акумулатора Ако при свързване на акумулатора лостът е задействан, това означава, че защитното устройство е от електромеханичен тип. Нищо не се е случило? Променете полярността на източника на захранване. Пак нищо? В този случай RCD е електронен.

Е, последният начин за идентифициране на устройството е използването на магнит. Прекарайте магнита покрай тялото на несвързания RCD (основното е, че лостът е в положение "включено") и ако се задейства, устройството е от електромеханичен тип.

Кое е по-добре да изберете?

Важна информация за вас ще бъде функционалната разлика между електронните и електромеханичните RCD. Както мнозина вероятно вече са разбрали, въз основа на методите за определяне на типа устройство, устройство с електроника вътре работи само ако има напрежение в мрежата. Ако няма напрежение, работата няма да се осъществи. И това е много голям недостатък на електронните автомати и RCD.

От една страна, изглежда, че операцията трябва да се извършва само когато напрежението е включено. Какъв е смисълът да работи защитата, ако и без това не свети? Но има смисъл, ако си спомняте за такава опасност като. Ако нулата изгори в щита, няма да има светлина, но ще остане опасно напрежение и ако има изтичане на ток, токов удар не може да бъде избегнат. В същото време електромеханичното устройство ще работи в този случай.

Друг недостатък на електронните RCD е повредата по време на пренапрежения. Цялата електроника е много чувствителна към пренапрежение и импулсен шум. В резултат на това платката ще се провали, ще ви се струва, че защитното устройство работи, но всъщност няма да ви спаси.

Въз основа на това става ясно, че е по-добре да изберете електромеханичен RCD или електронен. Ако решите да използвате модерно устройство, горещо препоръчваме да го проверявате поне веднъж месечно чрез бутона „ТЕСТ“.

Как да определите вида на изпълнение

Това са критериите, които могат да се използват за разграничаване на електронен RCD от електромеханичен. Надяваме се, че вече знаете разликата между устройствата и какво е по-добре да изберете за домашното окабеляване.

В зависимост от захранващото напрежение устройствата за остатъчен ток се разделят на за електромеханични и електронни RCD. Видовете RCD, въз основа на тяхната функционална зависимост от наличието на електрически ток (захранващо напрежение) във веригата, определят техните характеристики на използване и приложение.

Електромеханичен RCD

Електромеханичен RCDне зависи, или по-скоро функционирането на електромеханичен RCD не зависи от наличието на електрически ток във веригата. Това означава, че електромеханичният RCD ще работи и ще изключи аварийната верига, дори ако няма ток във веригата. За задействане на електромеханичен RCD е достатъчно появата на диференциален ток във веригата, където е инсталиран.

Електронен RCD

Тригер електронен RCDзависи от наличието на електрически ток във веригата. Задействащият механизъм на електронните RCD изисква захранване към него от инсталационната верига или от външен източник на ток.

Практическо приложение на електронни и електромеханични RCD

Ако сте прочели внимателно каква е разликата между електронни и електромеханични RCD, тогава е логично да се предположи, че електромеханичният RCD е по-надежден.

Например,По проект електронното RCD се изключва само ако има напрежение на входните клеми на RCD. Да предположим, че има прекъсване на нулевия проводник във веригата. Напрежението на входните клеми изчезва, RCD спира да функционира. Фазовият проводник обаче остава работещ и в електрическата инсталация има електрически потенциал.

Препоръки за използване на RCD по тип на задействане

За основна защита на човека срещу повреда от токове на утечка трябва да използвате електромеханичен RCDили друго име, RCD от първия тип.

Електронен RCD, или RCD от втория тип трябва да се използва за допълнителна защитакрайни потребители: отделен контакт, преносими удължители, електрически инструменти.

Електромеханични и електронни RCD, визуална идентификация на типа устройство

Най-интересното е, че външно електронните и електромеханичните RCD в Руската федерация не се различават. Как можете да ги различите?

Метод 1.

Разглеждаме тялото на RCD и по-специално схемата на свързване, която е отпечатана върху тялото. На диаграмите виждаме разликите между електронно устройство за остатъчен ток и електромеханично RCD.

Метод 2.

  • Правим проверката преди да инсталираме RCD.
  • Вдигаме устройството.
  • Свързваме 9-волтова батерия към единия полюс на устройството, на входа и изхода.
  • Ако устройството работи, това е електромеханичен RCD.

заключения

  • В разпределителните табла за монтаж в групови вериги е необходимо да се монтират електромеханични RCD.
  • Електронните RCD могат да се използват за допълнителна защита на единични електрически устройства.
  • Можете да различите електронните и електромеханичните RCD чрез схемата на свързване, отпечатана върху тялото на устройството.