مبدأ عمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية

تم إنشاء اختصار RCD من تعبير "جهاز التيار المتبقي" ، والذي يحدد الغرض من الجهاز ، والذي يتمثل في إزالة الجهد من الدائرة المتصلة به في حالة فشل العزل العرضي وتشكيل تيارات تسرب من خلالها.

مبدأ التشغيل

يستخدم تشغيل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية مبدأ مقارنة التيارات التي تدخل الجزء المتحكم فيه من الدائرة والتيارات التي تغادرها بناءً على محول تفاضلي يحول القيم الأولية لكل متجه إلى قيم ثانوية تتناسب بشكل صارم مع الزاوية والاتجاه للتجميع الهندسي.

يمكن تمثيل طريقة المقارنة بميزانية بسيطة أو ميزانية عمومية.

عندما يتم الحفاظ على التوازن ، فإن كل شيء يعمل بشكل طبيعي ، وعندما يتم إزعاجه ، تتغير حالة الجودة للنظام بأكمله.

في دارة أحادية الطور ، تتم مقارنة متجه تيار الطور الذي يقترب من عنصر القياس والصفر الذي يتركه. أثناء التشغيل العادي مع عزل متكامل موثوق ، يكونان متساويين ، ويوازنان بعضهما البعض.عندما يحدث خطأ في الدائرة ويظهر تيار تسرب ، فإن التوازن بين المتجهات المدروسة ينزعج من قيمته ، والتي تقاس بإحدى لفات المحول وتنتقل إلى الكتلة المنطقية.

يتم إجراء مقارنة التيارات في دائرة ثلاثية الطور وفقًا لنفس المبدأ ، فقط التيارات من المراحل الثلاث تمر عبر محول تفاضلي ويتم إنشاء عدم توازن بناءً على مقارنتها. في التشغيل العادي ، يتم موازنة تيارات المراحل الثلاث في التجميع الهندسي ، وفي حالة فشل العزل في كل مرحلة ، يحدث تيار تسرب فيه. يتم تحديد قيمتها عن طريق جمع المتجهات في المحول.

مخطط الهيكل

يمكن تمثيل العملية المبسطة لجهاز التيار المتبقي بكتل في مخطط كتلة.

يتم توجيه عدم توازن التيارات من جهاز القياس إلى الجزء المنطقي ، والذي يعمل على مبدأ الترحيل:

1. الكهروميكانيكية.

2. أو إلكترونية.

من المهم أن نفهم الفرق بين الاثنين. تزدهر الأنظمة الإلكترونية الآن وتزداد شعبيتها لأسباب عديدة. لديهم وظائف واسعة وقدرات كبيرة ، ولكنها تتطلب طاقة كهربائية لتشغيل المنطق والعنصر التنفيذي ، والذي يتم توفيره بواسطة كتلة خاصة متصلة بالدائرة الرئيسية. إذا انقطعت الكهرباء لأسباب مختلفة ، فلن يعمل مثل هذا التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، كقاعدة عامة. الاستثناء هو النماذج الإلكترونية النادرة المجهزة بهذه الوظيفة.

تستخدم المرحلات الكهروميكانيكية الطاقة الميكانيكية لنابض مشحون ، والذي يشبه في الأساس مصيدة فئران عادية. لكي يعمل المرحل ، يكون الحد الأدنى من القوة الميكانيكية كافياً على المشغل المشغل.

عندما يلمس الفأر إغراء مصيدة الفأر المعدة ، فإن تيار التسرب ، الذي يحدث في حالة عدم التوازن في المحول التفاضلي ، يتسبب في تشغيل محرك الأقراص وقطع الجهد عن الدائرة. لهذا ، يحتوي التتابع على جهات اتصال طاقة مدمجة في كل مرحلة واتصال لإعداد جهاز الاختبار.

كل نوع من التتابع له مزايا وعيوب معينة. تعمل التصميمات الكهروميكانيكية بشكل موثوق لعدة عقود وأثبتت نفسها بشكل جيد. فهي لا تتطلب مصدر طاقة خارجي وتعتمد عليها النماذج الإلكترونية بشكل كامل.

من المقبول عمومًا أن الإجراء الأكثر فعالية للحماية من الصدمات الكهربائية في التركيبات الكهربائية حتى 1000 فولت هو جهاز التيار المتبقي (RCD) لتيار التسرب.

دون معارضة أهمية إجراء الحماية هذا ، ظل معظم الخبراء يتجادلون لسنوات عديدة حول قيم المعلمات الرئيسية لـ RCD - تيار التثبيت ووقت الاستجابة والموثوقية. ويفسر ذلك حقيقة أن معلمات التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ضيقة فيما يتعلق بسعرها وظروف عملها.

في الواقع ، كلما انخفض تيار الإعداد ووقت الاستجابة أقصر ، كلما زادت موثوقية RCD ، زاد سعره.

بالإضافة إلى ذلك ، كلما كان تيار الإعداد أصغر وكلما كان وقت تشغيل RCD أقصر ، زادت صرامة متطلبات عزل المنطقة المحمية ، نظرًا لأن التدهور الطفيف في ظروف التشغيل يمكن أن يؤدي إلى تكرار ، وفي بعض الحالات ، وطويل ، الإغلاق الكاذب للتركيبات الكهربائية ، مما يجعل العمل العادي مستحيلاً.

من ناحية أخرى ، كلما زاد تيار إعداد RCD وطول وقت الاستجابة ، زادت خصائص الحماية الخاصة به.

تصميم التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية

يظهر تخطيط RCD أحادي الطور في الصورة أدناه.

في ذلك ، يتم تطبيق الجهد على أطراف الإدخال ، ويتم توصيل دائرة يتم التحكم فيها بأطراف الإخراج.

يتم تصنيع جهاز التيار المتبقي ثلاثي الطور بنفس الطريقة ، ولكن يتم ملاحظة تيارات جميع المراحل فيه.

يوضح الشكل الموضح RCD بأربعة أسلاك ، على الرغم من أن التصميم ثلاثي الأسلاك متاح تجاريًا.

كيفية التحقق من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية

تم تضمين التحقق الوظيفي في كل نمط تصميم. لهذا الغرض ، يتم استخدام كتلة «الفاحص» ، وهي عبارة عن زر زنبركي اتصال مفتوح للضبط الذاتي ومقاوم محدد للتيار R. يتم اختيار قيمته لإنشاء تيار كافي دنيا يحاكي التسرب بشكل مصطنع.

عند الضغط على الزر "اختبار" ، يجب إيقاف تشغيل RCD المرتبط بالعملية. إذا لم يحدث ذلك ، فيجب رفضه والتحقق من وجود تلف فيه وإصلاحه أو استبداله بإمكانية الخدمة. يزيد اختبار جهاز التيار المتبقي (RCD) شهريًا من موثوقية تشغيله.

بالمناسبة ، من السهل التحقق من قابلية الخدمة للهياكل الإلكترونية الكهروميكانيكية والفردية في المتجر قبل الشراء. لهذا الغرض ، يكفي ، عند تشغيل المرحل ، تزويد التيار لفترة وجيزة في الطور أو الدائرة المحايدة من البطارية بأي قطبية للاتصال وفقًا للخيارين 1 و 2.

سيعمل RCD مع مرحل كهروميكانيكي وفي الغالبية العظمى من الحالات لا يمكن فحص المنتجات الإلكترونية. إنهم بحاجة إلى القوة حتى يعمل المنطق.

كيفية توصيل حمولة RCD

أجهزة التيار المتبقي مخصصة للاستخدام في دوائر الإمداد باستخدام نظام TN-S أو TN-C-S مع توصيل ناقل PE المحايد الواقي في الأسلاك ، حيث يتم توصيل أغطية جميع الأجهزة الكهربائية.

في هذه الحالة ، إذا تم كسر العزل ، فإن الاحتمالية الناشئة على الجسم تمر على الفور من خلال موصل PE إلى الأرض ويقوم المقارنة بحساب الخطأ.

في وضع الطاقة العادي ، لا يفصل RCD الحمل ، لذلك تعمل جميع الأجهزة الكهربائية على النحو الأمثل. يحفز تيار كل طور التدفق المغناطيسي الخاص به في الدائرة المغناطيسية للمحول ، نظرًا لأنهما متساويان في الحجم ولكنهما متعاكسان في الاتجاه ، فإنهما يلغيان بعضهما البعض. لا يوجد تدفق مغناطيسي شائع ولا يمكن أن يحفز EMF في ملف الترحيل.

في حالة التسرب ، يتدفق الاحتمال الخطير إلى الأرض من خلال ناقل PE. في ملف الترحيل ، يتم إحداث EMF بسبب عدم التوازن الناتج في التدفقات المغناطيسية (التيارات في الطور والمحايدة).

يقوم جهاز التيار المتبقي على الفور بحساب الخطأ بهذه الطريقة وفي جزء صغير من الثانية يفصل الدائرة بملامسات الطاقة.

خصائص التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية مع مرحل كهروميكانيكي

يمكن أن يكون استخدام الطاقة الميكانيكية للزنبرك المشحون في بعض الحالات أكثر فائدة من استخدام كتلة خاصة لتشغيل الدائرة المنطقية. ضع في اعتبارك هذا بمثال عندما يتم مقاطعة الصفر في شبكة الإمداد وتحدث المرحلة.

في مثل هذه الحالة ، لن تتلقى المرحلات الإلكترونية الثابتة الطاقة وبالتالي لن تكون قادرة على العمل. في الوقت نفسه ، في هذه الحالة ، يعاني النظام ثلاثي الطور من خلل في الطور وزيادة في الجهد.

في حالة حدوث فشل في العزل في موقع ضعيف ، ستظهر الإمكانية على الغلاف وتترك عبر موصل PE.

في التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية مع مرحل للحماية الكهروميكانيكية ، تعمل بشكل طبيعي من طاقة الزنبرك المشحون.

كيف يعمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في دائرة من سلكين

أدت المزايا التي لا جدال فيها للحماية من تيارات التسرب في المعدات الكهربائية المصنوعة وفقًا لنظام TN-S من خلال استخدام RCD إلى شعبيتها ورغبة مالكي الشقق الفردية في تثبيت RCD في سلكين غير مجهزين موصل PE.

في هذه الحالة ، يتم عزل غلاف الجهاز الكهربائي عن الأرض ، ولا يتصل به. في حالة حدوث فشل في العزل ، تظهر إمكانية الطور على العلبة بدلاً من التصريف منها. يتأثر الشخص الذي يتلامس مع الأرض ويلامس الجهاز عن طريق الخطأ بتيار التسرب بنفس الطريقة كما في حالة عدم وجود RCD.

ومع ذلك ، في دائرة بدون جهاز تيار متبقي ، يمكن للتيار أن يمر عبر الجسم لفترة طويلة. عندما يتم تثبيت RCD ، فإنه سوف يشعر بوجود خطأ ويقطع الجهد أثناء الإعداد في غضون أجزاء من الثانية ، مما يقلل التأثير الضار للتيار ودرجة الإصابة الكهربائية.

بهذه الطريقة ، تسهل الحماية إنقاذ الشخص عند التشغيل في المباني المجهزة بنظام TN-C.

يحاول العديد من الحرفيين في المنزل تثبيت RCD بأنفسهم في المنازل القديمة التي تنتظر إعادة البناء من أجل التبديل إلى نظام TN-C-S. في الوقت نفسه ، في أفضل الأحوال ، يقومون بإجراء حلقة أرضية ذاتية الصنع أو يقومون ببساطة بتوصيل صناديق الأجهزة الكهربائية بشبكة المياه وبطاريات التدفئة وأجزاء الحديد من الأساس.

يمكن أن تخلق مثل هذه الوصلات مواقف حرجة عند حدوث أعطال وتتسبب في أضرار جسيمة. يجب أن يتم عمل إنشاء الحلقة الأرضية بكفاءة وأن يتم التحكم فيها عن طريق القياسات الكهربائية. لذلك ، يتم تنفيذها من قبل متخصصين مدربين.

أنواع التثبيت

تصنع معظم RCDs في تصميم ثابت لتركيب Din-bus المشترك في لوحة التبديل. ومع ذلك ، يمكنك العثور على هياكل محمولة متصلة بمأخذ كهربائي عادي للبيع ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم تشغيل الجهاز المحمي بها. يكلفون أكثر قليلا.