UZO - الغرض ، مبدأ البناء ، الاختيار

تعد الأجهزة التي تعمل بالتيار المتبقي (RCDs) واحدة من أكثر الأجهزة شيوعًا التي يستخدمها كل من شركات البناء والمستهلكين من القطاع الخاص. ولكن كيف تتأكد من الاختيار الصحيح التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية؟ آمل أن تسهل هذه المقالة عليك التنقل في سوق RCD المشبع بطرازات مختلفة.

الجهاز الحالي المتبقي. أساسيات

أجهزة التيار المتبقي (RCD) أو ، بعبارة أخرى ، أجهزة الحماية التفاضلية ، مصممة لحماية الأشخاص من الصدمات الكهربائية في حالة حدوث أعطال كهربائية أو ملامسة الأجزاء الحية للتركيبات الكهربائية ، وكذلك لمنع الحرائق والحرائق ، بسبب تيارات التسرب وأعطال الأرض ... هذه الوظائف ليست متأصلة في قواطع الدائرة التقليدية التي تتفاعل فقط مع الحمل الزائد أو دائرة مقصورة.

وما سبب طلب طفايات الحريق لهذه الأجهزة؟

وبحسب الإحصائيات فإن سبب حوالي 40٪ من جميع الحرائق التي تحدث هو "إغلاق الأسلاك الكهربائية".

في كثير من الحالات ، غالبًا ما تغطي العبارة العامة "ماس كهربائى في الأسلاك الكهربائية" التسريبات الكهربائية التي تحدث بسبب التقادم أو فشل العزل. في هذه الحالة ، يمكن أن يصل تيار التسرب إلى 500 مللي أمبير. وجد تجريبياً أنه عندما يتدفق تيار تسرب بمثل هذه القوة فقط (وما هو نصف أمبير؟ لا يستجيب الإطلاق الحراري أو الكهرومغناطيسي لتيار بهذه القوة - فقط لسبب عدم تصميمهما من أجل هذا) لمدة نصف ساعة كحد أقصى خلال نشارة الخشب الرطبة ، فإنها تشتعل تلقائيًا. (وهذا لا ينطبق فقط على نشارة الخشب ، ولكن على أي غبار بشكل عام.)

وكيف تحميك أجهزة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية من الصدمات الكهربائية؟

إذا لمس شخص ما جزءًا حيًا ، فسوف يتدفق تيار عبر جسده ، وتكون قيمته هي معامل تقسيم جهد الطور (220 فولت) بمجموع مقاومات الأسلاك والتأريض وجسم الإنسان نفسه: Ipers = Uph / (Rpr + Rz + Rp). في هذه الحالة ، يمكن إهمال مقاومات التأريض والأسلاك مقارنة بمقاومة جسم الإنسان ، ويمكن اعتبار الأخير على أنه يساوي 1000 أوم. لذلك ، ستكون القيمة الحالية المعنية 0.22 أ أو 220 مللي أمبير.

من الأدبيات المعيارية والمرجعية حول حماية العمل وتدابير السلامة ، من المعروف أن الحد الأدنى من التيار ، الذي يشعر به جسم الإنسان بالفعل ، هو 5 مللي أمبير. القيمة المعيارية التالية هي ما يسمى بتيار الإطلاق ، والذي يساوي 10 مللي أمبير. عندما يمر تدفق هذه القوة عبر جسم الإنسان ، يحدث تقلص عضلي تلقائي. يمكن أن يتسبب التيار الكهربائي البالغ 30 مللي أمبير بالفعل في حدوث شلل في الجهاز التنفسي.تبدأ العمليات التي لا رجعة فيها المرتبطة بالنزيف وعدم انتظام ضربات القلب في جسم الإنسان بعد تدفق تيار قدره 50 مللي أمبير عبر الجسم. الناتج القاتل ممكن عند تعريضه لتيار 100 مللي أمبير. من الواضح أن الشخص يجب أن يكون محميًا بالفعل من تيار يساوي 10 مللي أمبير.

لذا فإن استجابة الأتمتة في الوقت المناسب لتيار أقل من 500 مللي أمبير تحمي الكائن من الحريق ، ولتيار أقل من 10 مللي أمبير - يحمي الشخص من عواقب لمس الأجزاء الحية عن طريق الخطأ.

من المعروف أيضًا أنه يمكنك حمل الجزء الحامل للتيار بأمان ، والذي يقع تحت جهد 220 فولت ، لمدة 0.17 ثانية. إذا تم تنشيط الجزء النشط عند 380 فولت ، فسيتم تقليل وقت اللمس الآمن إلى 0.08 ثانية.

المشكلة هي أن مثل هذا التيار الصغير ، وحتى لفترة قصيرة لا تذكر ، غير قادر على إصلاح (وبالطبع إيقاف تشغيل) أجهزة الحماية التقليدية.

لذلك ، وُلد مثل هذا الحل التقني كنواة مغناطيسية حديدية بثلاث لفات: - "العرض الحالي" ، "الموصل الحالي" ، "التحكم". يؤدي التيار المقابل لجهد الطور المطبق على الحمل والتيار المتدفق من الحمل في الموصل المحايد إلى حدوث تدفقات مغناطيسية لعلامات معاكسة في القلب. إذا لم تكن هناك تسريبات في الحمل وفي الجزء المحمي من الأسلاك ، فسيكون التدفق الإجمالي صفراً. خلاف ذلك (اللمس ، فشل العزل ، إلخ) ، يصبح مجموع التيارين غير صفري.

يحفز التدفق الناتج في القلب قوة دافعة كهربائية في ملف التحكم. يتم توصيل المرحل بملف التحكم من خلال جهاز ترشيح دقيق لأي تداخل. تحت تأثير EMF الذي يحدث في ملف التحكم ، يكسر التتابع المرحلة والدوائر المحايدة.

في العديد من البلدان ، يتم تنظيم استخدام RCD في التركيبات الكهربائية من خلال القواعد والمعايير.على سبيل المثال ، في الاتحاد الروسي - تم اعتماده في 1994-96 GOST R 50571.3-94 ، GOST R 50807-95 ، إلخ. وفقًا لـ GOST R 50669-94 ، تم تثبيت RCD دون مشاكل في شبكة إمداد الطاقة للمباني المتنقلة المصنوعة من المعدن أو بإطار معدني لتجارة الشوارع والخدمات المنزلية. في السنوات الأخيرة ، اتخذت إدارات المدن الكبرى ، وفقًا لمعايير الدولة وتوصيات Glavgosenergonadzor ، قرارات لتجهيز مخزون المباني السكنية والعامة بهذه الأجهزة (في موسكو - أمر حكومة موسكو رقم 868 -RP بتاريخ 20.05.94.).

UZO مختلفة ... ثلاث مراحل ومرحلة واحدة ...

لكن تقسيم التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية إلى فئات فرعية لا ينتهي عند هذا الحد ...

يوجد حاليًا فئتان مختلفتان تمامًا من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في السوق الروسية.

1. الكهروميكانيكية (التيار الكهربائي المستقل)

2. إلكتروني (حسب الشبكة)

دعونا ننظر في مبدأ العمل لكل فئة على حدة:

أجهزة التجمع الكهروميكانيكية

مؤسسو التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية هم من الكهروميكانيكية. يقوم على مبدأ ميكانيكا الدقة ، أي بالنظر داخل مثل هذا التجمع من أجل الديمقراطية (RCD) ، لن ترى مقارنات المرجع ، والمنطق ، وما شابه ذلك.

يتكون من عدة مكونات رئيسية:

1) ما يسمى بالمحول الحالي ذو التسلسل الصفري ، والغرض منه هو تتبع تيار التسرب ونقله مع Ktr معين إلى الملف الثانوي (I 2) ، I ut = I 2 * Ktr (صيغة مثالية للغاية ، ولكن تعكس جوهر العملية).

2) عنصر كهرومغناطيسي حساس (قابل للقفل ، أي عند تشغيله دون تدخل خارجي ، لا يمكنه العودة إلى حالته الأولية - القفل) - يلعب دور عنصر العتبة.

3) التتابع - يوفر التعثر في حالة تعشيق القفل.

يتطلب هذا النوع من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ميكانيكا دقيقة للغاية للعنصر الكهرومغناطيسي الحساس.حاليًا ، لا يبيع سوى عدد قليل من الشركات العالمية أجهزة RCD الكهروميكانيكية. سعرها أعلى بكثير من سعر أجهزة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الإلكترونية.

لماذا انتشرت أجهزة التجمع الكهروميكانيكية في معظم دول العالم؟ كل شيء بسيط للغاية - سيعمل هذا النوع من RCD إذا تم الكشف عن تيار تسرب عند أي مستوى جهد في الشبكة.

لماذا يعتبر هذا العامل مهمًا جدًا (بغض النظر عن مستوى الجهد الكهربائي)؟

ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه عندما نستخدم RCD الكهروميكانيكي العامل (المخدم) ، فإننا نضمن 100٪ من الوقت الذي سيرحل فيه التتابع وسيتم قطع طاقة المستهلك وفقًا لذلك.

في RCDs الإلكترونية ، تكون هذه المعلمة كبيرة أيضًا ، ولكنها لا تساوي 100٪ (كما هو موضح أدناه ، يرجع ذلك إلى حقيقة أنه عند مستوى معين من جهد الشبكة ، لن تعمل دائرة RCD الإلكترونية) ، و في كل نسبة مئوية لدينا هي حياة بشرية محتملة (إما تهديد مباشر لحياة الإنسان عندما تلامس الأسلاك ، أو غير مباشر ، في حالة نشوب حريق من حرق العزل).

في معظم ما يسمى بالبلدان "المتقدمة" ، تعتبر أجهزة RCD الكهروميكانيكية معيارًا وجهازًا إلزاميًا للاستخدام على نطاق واسع. في بلدنا ، هناك انتقال تدريجي إلى الاستخدام الإلزامي للتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، ولكن في معظم الحالات يكون المستخدم لم يتم إعطاء معلومات حول نوع التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، مما يؤدي إلى استخدام أجهزة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية الرخيصة.

RCDs الإلكترونية

كل سوق بناء مغمور بمثل هذه التجمعات الكونغولية. تكون تكاليف أجهزة RCD الإلكترونية في بعض الأماكن أقل من تلك الكهروميكانيكية حتى 10 مرات.

عيب مثل هذا التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، كما ذكرنا سابقًا ، ليس ضمانًا بنسبة 100٪ ، إذا كان التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في حالة جيدة ، فسيتم تشغيله نتيجة لحدوث تيار التسرب. الميزة هي الرخص والتوافر.

من حيث المبدأ ، تم بناء RCD الإلكتروني بنفس طريقة البناء الكهروميكانيكي (الشكل 1). يكمن الاختلاف في حقيقة أن مكان العنصر الكهرومغناطيسي الحساس مأخوذ بواسطة عنصر مقارن (المقارنة ، الصمام الثنائي زينر). لكي يعمل مثل هذا المخطط ، ستحتاج إلى مقوم ، مرشح صغير (ربما حتى KREN). نظرًا لأن محول التيار ذي التسلسل الصفري عبارة عن تنحى (عشرات المرات) ، فإن هناك حاجة أيضًا إلى دائرة تضخيم الإشارة ، والتي بالإضافة إلى الإشارة المفيدة ستضخم أيضًا التداخل (أو إشارة عدم الاتزان الموجودة عند صفر تسرب تيار)) . من الواضح مما سبق أن اللحظة التي يتم فيها تشغيل التتابع في هذا النوع من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية لا يتم تحديدها من خلال تيار التسرب فحسب ، بل أيضًا بجهد التيار الكهربائي.

إذا كنت لا تستطيع تحمل تكلفة RCD الكهروميكانيكية ، فلا يزال من المفيد الحصول على RCD إلكتروني لأنه يعمل في معظم الحالات.

هناك أيضًا حالات لا يكون فيها من المنطقي شراء RCD الكهروميكانيكية باهظة الثمن. تتمثل إحدى هذه الحالات في استخدام عامل استقرار أو مصدر طاقة غير متقطع (UPS) عند تشغيل شقة / منزل. في هذه الحالة ، ليس من المنطقي أن تأخذ RCD الكهروميكانيكية.

ألاحظ على الفور أنني أتحدث عن فئات التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية وإيجابياتها وسلبياتها ، وليس عن نماذج محددة. يمكنك شراء أجهزة RCD منخفضة الجودة من الأنواع الكهروميكانيكية والإلكترونية. عند الشراء ، اطلب شهادة المطابقة ، لأن العديد من أجهزة RCD الإلكترونية الموجودة في السوق لدينا غير معتمدة.

محول التيار صفر التسلسل (TTNP)

عادةً ما تكون هذه حلقة من الفريت تمر خلالها (داخل) المرحلة والأسلاك المحايدة ، وتلعب دور الملف الأساسي. يتم لف اللف الثانوي بشكل موحد على سطح الحلقة.

ممتاز:

دع تيار التسرب يكون صفراً.التيار المتدفق من خلال موصل الطور يخلق حقل مغناطيسي يساوي حجم المجال المغناطيسي الناتج عن تدفق التيار عبر السلك المحايد والعكس في الاتجاه. وبالتالي ، فإن التدفق الكلي للاقتران هو صفر والتيار المستحث في الملف الثانوي هو صفر.

في الوقت الذي يتدفق فيه تيار التسرب عبر الموصلات (صفر ، طور) ، يحدث عدم توازن حالي نتيجة حدوث تدفق من الاقتران وتحريض تيار متناسب مع تيار التسرب إلى الملف الثانوي.

من الناحية العملية ، يوجد تيار غير متوازن يتدفق عبر الملف الثانوي ويتم تحديده بواسطة المحول المستخدم. متطلبات TTNP هي كما يلي: يجب أن يكون تيار عدم التوازن أقل بكثير من تيار التسرب المخفض إلى الملف الثانوي.

اختيار التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية

لنفترض أنك قررت نوع التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية (كهروميكانيكي ، إلكتروني). ولكن ماذا تختار من قائمة ضخمة من المنتجات المعروضة؟

يمكنك اختيار RCD بدقة كافية باستخدام معلمتين:

التيار المقنن وتيار التسرب (كسر التيار).

التيار المقدر هو الحد الأقصى للتيار الذي سيتدفق عبر موصل الطور. من السهل العثور على هذا التيار بمعرفة الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة. فقط قسّم أسوأ حالة استهلاك للطاقة (الحد الأقصى للطاقة عند الحد الأدنى من كوس (؟)) على جهد الطور. لا جدوى من وضع RCD لتيار أكبر من التيار المقدر للجهاز أمام RCD. من الناحية المثالية ، مع وجود هامش ، نأخذ RCD لتيار مصنّف يساوي التيار المقدر للآلة.

غالبًا ما توجد RCD ذات التيارات المقدرة بـ 10،16،25،40 (A).

عادةً ما يكون تيار التسرب (تيار الزناد) 10 مللي أمبير إذا تم تثبيت RCD في شقة / منزل لحماية حياة الإنسان ، و 100-300 مللي أمبير في مؤسسة لمنع الحرائق إذا تم حرق الأسلاك.

هناك معلمات أخرى لـ RCD ، لكنها محددة وليست مثيرة للاهتمام للمستخدمين العاديين.

مخرج

تتناول هذه المقالة أساسيات فهم مبادئ التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية وكذلك طرق بناء أنواع مختلفة من الأجهزة الحالية المتبقية. بالطبع ، من حق التجمع الكهروميكانيكي والإلكتروني أن يكون لهما مزايا وعيوب مميزة.