Wat is een aardlekschakelaar: apparaat, werkingsprincipe, bestaande typen en markering van aardlekschakelaar

Elk elektrisch netwerk moet een beveiligingsapparaat hebben, maar niet iedereen weet wat een aardlekschakelaar is en wat het principe van de werking ervan is.Het decoderen van de afkorting ziet er als volgt uit: reststroomapparaat.

Dit elektrische laagspanningsapparaat is ontworpen om het beschermde gedeelte van het circuit uit te schakelen wanneer een verschilstroom de nominale waarde voor dit apparaat overschrijdt.

In ons artikel zullen we proberen het ontwerp en het werkingsprincipe van aardlekschakelaars in detail te analyseren, de bestaande varianten te overwegen en te begrijpen welke informatie de markering van aardlekschakelaars bevat.

Doel van het beveiligingsapparaat

Het RCD-aardlusapparaat is een PE-geleider van neutrale geleidende behuizingen of delen van elektrische mechanismen met een weerstand van maximaal 4 Ohm.

Als er een lekstroom optreedt, kunnen deze uitrustingselementen onder spanning komen te staan, wat een gevaar vormt voor het leven van mensen en dieren als ze ermee in contact komen, en voor eigendommen in het algemeen.

Om elektrische verwondingen te voorkomen, is het nodig om onderzoeksapparatuur te gebruiken. Wanneer er een lekstroom wordt gedetecteerd, schakelen ze de spanning uit.

Het grootste gevaar schuilt in het feit dat dergelijke storingen in het circuit onzichtbaar en in zeldzame gevallen merkbaar zijn, wanneer u een lichte elektrische schok voelt wanneer u het apparaat aanraakt.

De belangrijkste reden voor dit fenomeen is een schending van de isolatielaag van de bedrading. Ongecontroleerde processen kunnen grote schade aanrichten. Daarom wordt beschermende uitrusting steeds populairder in huishoudelijke omgevingen.

De impact van geleidende netwerken op het menselijk lichaam kan rampzalige gevolgen hebben. Dit probleem werd opgelost met behulp van aardlekschakelaars die tot het beschermende segment behoren. Basisvereisten voor installatie en gebruik worden beschreven in IEC 60364

Het gebruik van aardlekschakelaars is het meest wijdverbreid in eenfasige netwerken met wisselstroom en neutrale aarding, evenals spanningswaarden tot 1 kW in het formaat van de huishoudelijke stroomvoorziening.

RCD-ontwerp

Optionele kenmerken van het beveiligingsmechanisme helpen u het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar te begrijpen, namelijk de reproduceerbare reactie van het apparaat op stroomlekkage.

De belangrijkste operationele eenheden zijn onder meer:

• transformator differentiële sensor;
• trigger - een mechanisme dat een onjuist functionerend elektrisch circuit verbreekt;
• elektromagnetisch relais;
• controle blok.

Tegenoverliggende wikkelingen zijn verbonden met de sensor - fase en nul. Tijdens de normale werking van het netwerk vormen deze halfgeleiderelementen magnetische fluxen in de kern die ten opzichte van elkaar de tegenovergestelde richting hebben. Hierdoor is de magnetische flux nul.

De transformator bestaat uit een gesloten stalen kern, waarop twee spoelen zijn geplaatst: de primaire is verbonden met de wisselstroombron, de secundaire is verbonden met de belasting. Hoe vaak de transformator de wisselspanning verhoogt, hetzelfde aantal keren dat de stroom afneemt

Een relais van het elektromagnetische type is verbonden met de secundaire wikkeling die op de magnetische kern van de transformator is gewikkeld. Als het netwerk aan de standaardbedrijfsvoorwaarden voldoet, wordt het niet geactiveerd.

Wanneer er een stroomlek optreedt, verandert de hele operatie dramatisch. De fase- en neutrale geleiders beginnen verschillende hoeveelheden stroom door te laten. Nu zullen de vermogenswaarde en de richting van de magnetische fluxen op de transformatorkern ook verschillende parameters hebben.

Er verschijnt een stroom in de secundaire windingen en wanneer de opgegeven waarden worden bereikt, wordt het elektromagnetische relais geactiveerd. Het is gekoppeld aan een ontgrendelingsmechanisme. Deze verbinding reageert op het juiste moment en ontkoppelt het elektriciteitsnet.

Volgens de brandveiligheidseisen worden regelmatig controlecontroles van het differentieelbeveiligingsapparaat uitgevoerd, minimaal één keer per maand. Hiervoor beschikt het apparaat over een speciale “TEST”-knop.

De testeenheid wordt weergegeven door een weerstandsmechanisme - een bepaalde belasting die is aangesloten om de differentiële sensor te omzeilen. Dit element simuleert stroomlekkage en controleert zo de functionaliteit van het apparaat. We hebben meer in detail gesproken over verificatiemethoden In dit artikel.

Het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar is als volgt: stroom leveren vanuit de faselijn naar de stuurweerstand en vervolgens naar de neutrale draad, waarbij de sensor wordt omzeild.

Dit schept voorwaarden voor verschillende stroomindicatoren aan de in- en uitgang van het apparaat. Deze onbalans zou moeten leiden tot het opstarten van de uitschakeleenheid.

Afhankelijk van de ontwikkelaars kan het circuitontwerp variëren, maar het principe dat wordt gebruikt bij de werking van de aardlekschakelaar zal voor alle modellen identiek zijn.

Het principe van de werking van het beveiligingsmechanisme

Laten we eens kijken waarom u een aardlekschakelaar moet gebruiken. De werking van het beveiligingsapparaat is gebaseerd op een meetmethode.

De inkomende en uitgaande parameters van de stromen die door de transformator stromen, worden geregistreerd. Als de eerste waarde groter is dan de tweede, betekent dit dat er een stroomlek is in het elektrische circuit en dat het apparaat een uitschakeling reproduceert. Als de parameters identiek zijn, werkt het apparaat niet.

In een tweedraadssysteem werkt het differentieelapparaat niet als er een stroom van gelijke sterkte door de fase- en neutrale draden gaat. Als er een verschil is in deze waarden, betekent dit dat er sprake is van een isolatiestoring in het netwerk en dat het beveiligingsmechanisme het beschadigde gedeelte zal uitschakelen

Laten we voor een beter begrip eens kijken hoe een aardlekschakelaar zal werken in een huishoudelijk verdeelpaneel met een tweepolig systeem.

De tweedraads ingangsdraad (fase en nulleider) wordt aangesloten op de bovenste klemmenblokken. Fase en nulleider zijn verbonden met de onderste klemmenblokken, gelegd op het laadgebied, bijvoorbeeld op het stopcontact van een ketel of waterkoker. De beschermende aarding van het apparaat wordt uitgevoerd via een kabel, waarbij de aardlekschakelaar wordt omzeild.

In de standaardbedrijfsmodus wordt de beweging van elektronen uitgevoerd langs de lijnfase van de inkomende kabel naar de elektrische verwarmer van de ketel/ketel, die door het differentieelbeveiligingsapparaat stroomt. Ze gaan weer terug naar de grond via de aardlekschakelaar, maar langs de neutrale lijn.

Als een persoon het lichaam van een stroomvoerend apparaat aanraakt, waarop een potentieel is verschenen als gevolg van een storing, zal in deze situatie de stroomlekkage door het menselijk lichaam gaan, waarop het apparaat vrijwel onmiddellijk reageert door het stroomsysteem uit te schakelen

Zo was de isolatie in het verwarmingselement van het apparaat beschadigd.Door het water binnenin zal de stroom dus gedeeltelijk door de behuizing worden geleid en vervolgens via de bedrading van het beveiligingsapparaat de grond in gaan.

De resterende stroom zal via de aardlekschakelaar langs de neutrale lijn terugkeren. De sterkte zal echter minder worden door de hoeveelheid lekkage in vergelijking met de binnenkomende lekkage.

Het verschil in indicatoren wordt berekend door een differentiële transformator. Als het getal groter is dan de toegestane waarde, reageert het apparaat onmiddellijk en verbreekt het circuit.

In ons andere artikel hebben we aanbevelingen gedaan voor de selectie en de juiste aansluiting RCD voor ketel.

De haalbaarheid van het gebruik van aardlekschakelaars

Laten we eens kijken waarom u een aardlekschakelaar moet gebruiken en tegen welke negatieve impactfactoren het apparaat bescherming biedt.

Allereerst een fasekortsluiting naar de behuizing van de elektrische apparatuur. Probleemgebieden zijn vooral de verwarmingselementen van verwarmingstoestellen en wasmachines. Het is vermeldenswaard dat defecten alleen optreden wanneer het warmtegenererende deel onder invloed van stroom wordt verwarmd.

Ook als de draden verkeerd zijn aangesloten. Er wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van twists zonder klemmenkast, die vervolgens in de muur worden verzonken en worden afgedekt met een pleisterlaag. Omdat het oppervlak een hoge luchtvochtigheid heeft, zal deze draaiing een defect zijn dat in de muur zal lekken.

Het differentieel beveiligingsmechanisme zal in dit geval de lijn voortdurend spanningsloos maken totdat het gebied volledig droog is of totdat het verbindingsknooppunt opnieuw is aangelegd.

Automatische beveiliging wordt effectief gebruikt in het dagelijks leven: in elektrische groepen voor de badkamer, keuken en stopcontacten, met een groot aantal aangedreven apparaten. De ideale optie is wanneer dit type apparaat op elke groep stopcontacten wordt geïnstalleerd

Het toepassingsgebied van onderzoeksapparatuur is behoorlijk divers: van openbare gebouwen tot grootschalige ondernemingen. Ze completeren elektrische structuren en circuits bestemd voor ontvangst en distributie: schakelborden in woongebouwen, stroomvoorzieningssystemen voor individueel verbruik, enz. Het belangrijkste in dit geval is om het goed te doen selecteer aardlekschakelaar op stroom.

Soorten apparaten en hun classificatie

Ontwikkelingsbedrijven voorzien hun producten van diverse mogelijkheden, waarmee rekening moet worden gehouden bij het bepalen van het vereiste type aardlekschakelaar, op basis van de specifieke bedrijfsomstandigheden van het elektrische netwerk.

Om ervoor te zorgen dat de gemiddelde consument uit de verscheidenheid aan aangeboden modellen het benodigde aardlekschakelaar kan selecteren, is een classificatiesysteem gemaakt op basis van de volgende kenmerken:

• operatie principe;
• type differentiële stroom;
• tijdsvertraging van het ontkoppelen van differentiële stroom;
• aantal Polen;
• installatie methode.

Vervolgens zullen we elk van deze classificaties in meer detail bekijken.

Classificatie #1 - per opnamemethode

Er zijn slechts twee schakelmethoden: elektromechanisch en elektronisch. In het eerste geval schakelt de machine de stroom naar de beschadigde lijn uit, ongeacht de netwerkspanning. Het belangrijkste werklichaam is een ringkern met wikkelingen.

Wanneer er een lek optreedt, wordt er een spanning gegenereerd in het secundaire circuit om het polarisatierelais te activeren, wat leidt tot activering van het uitschakelmechanisme.

Apparaten van het elektromechanische type vereisen geen externe spanning. De bron voor hun werking is de differentiële stroom op de breuklijn

De werking van een apparaat met elektronische vulling is volledig afhankelijk van extra spanning, d.w.z. externe voeding nodig. Hier is het werkende lichaam een ​​elektronisch bord met een versterker.

Binnen een dergelijk mechanisme zijn er geen extra bronnen die energie accumuleren, dus gebruikt het circuit elektriciteit van het externe netwerk om te werken en als er geen spanning is, zal het apparaat het circuit niet verbreken.

Het type apparaat bepalen: soldeer twee draden aan de polen van een AA-batterij. Schakel de aardlekschakelaar in en sluit deze aan op de ingang van het beveiligingsblok en de volgende op de uitgang. De lijnen zijn verbonden met één pool. Als het apparaat wordt uitgeschakeld, betekent dit dat het elektromechanische type wordt weergegeven; zo niet, dan is het elektronisch

Een voorbeeld van de werking van een elektronische aardlekschakelaar geïnstalleerd op een lijn met een stopcontact van waaruit een magnetron wordt gevoed: er is een breuk in de nulfase opgetreden, daarnaast treedt er in dezelfde periode een storing op in de bedrading van de magnetron en er ontstaat een fasekortsluiting naar de behuizing, d.w.z. het heeft een gevaarlijk potentieel.

Als u de kachel aanraakt, wordt de elektronische beveiliging niet geactiveerd geen stroomvoorziening. Juist vanwege de onbetrouwbaarheid in vergelijking met zijn elektromechanische analoog is dit apparaat minder wijdverspreid geworden.

Classificatie #2 - op type lekstroom

Alle modellen van gefabriceerde veiligheidsstroomonderbrekers worden bovendien gedeeld door de belastingsstroom die door het apparaat gaat. Ze verwerken spanning van een bepaald oscillatieformaat.

De nominale bedrijfsspanning staat aangegeven op de behuizing van alle apparaten en in het paspoort. Deze parameter moet overeenkomen met het nominale stroombereik van de elektrische apparatuur.

Het AC-type wordt geactiveerd wanneer er onmiddellijk een wissellekspanning verschijnt in het geregelde circuit of wanneer deze in golven toeneemt. Deze apparaten zijn gemarkeerd met het opschrift “AC” of het symbool “~”.

De meest geschikte vormfactor voor huishoudelijk gebruik is UZO-AS. Het model is het goedkoopste apparaat met vergelijkbare actie. In het paspoort voor elektrotechniek geven fabrikanten vaak een specifiek model stroomonderbreker aan die geschikt is voor dit product.

Type A wordt geactiveerd door de onmiddellijke vorming van een wisselende of pulserende doorslagstroom in het gecontroleerde circuit, of door hun langzame toename.

Dit mechanisme kan in elk van de gepresenteerde situaties worden gebruikt. De afkorting “A” of het symbool is gemarkeerd op de behuizing van de machine, zoals in de grafische afbeelding in de rechthoek .

Meestal is het A-type verbonden met een circuit waar belastingsregeling wordt gereproduceerd door de bovenkant van de sinusoïde af te snijden, bijvoorbeeld door de snelheid van de rotatiebewegingen van de motor aan te passen met een thyristoromzetter.

De kosten van model A zijn meerdere malen duurder in vergelijking met AC, omdat Hierbij wordt bovendien de bij de stroomomvormertechniek optredende gelijkspanning bewaakt

Subtype B aardlekschakelaars zijn effectief voor het reproduceren van de reactie in een ondergeschikt elektrisch circuit van directe, wisselstroom of geconverteerde (gelijkgerichte) lekstroom.

Dit is dure apparatuur bedoeld voor industriële faciliteiten. Ze worden niet gebruikt in huishoudelijke omstandigheden.

De gepresenteerde uitschakelbeveiligingen van type A, B en AC zijn ontworpen voor een activeringstijd van 0,02-0,03 s.

Classificatie #3 - op type vertraging

Deze classificatie impliceert een onderscheid tussen twee typen: S en G.Automatische bescherming Type S kan worden gekenmerkt door een selectieve formaatreactie. De responstijdvertraging komt overeen met het bereik van 0,15-0,5 s. Het is raadzaam om deze te kiezen in het geval van groepsaansluiting van een aardlekschakelaar.

Schema van een appartementpaneel met twee belastingsgroepen, waarbij twee verschillende soorten beveiligingsapparaten zijn aangesloten: AC of A, en S

Volgens het diagram bevat het paneel twee belastingsgroepen in de vorm van stopcontacten nr. 1 en nr. 2, waarop een aardlekschakelaar van het type A is aangesloten, en een tweede stroomonderbreker - S - is verbonden met de ingang van de kamer.

Als er een storing optreedt in één straal, wordt het invoerapparaat alleen geactiveerd als het collectieve apparaat zijn functie niet vervult en de defecte sectie niet uitschakelt.

Selectiviteit van de activering van stroomonderbrekingen kan worden bereikt met behulp van een andere methode: via lekstroominstellingen. Deze methode is het meest wijdverspreid.

Schema van een appartementpaneel met twee belastingsgroepen, waarbij twee verschillende soorten beveiligingsapparaten zijn aangesloten: AC met een storingsinstelling en de tweede A, maar met een hogere waarde

Laten we een circuit nemen dat lijkt op het vorige en het op deze manier aanpassen: we selecteren alleen een groepsautomaat van het AC-type met een diftoka-instelling van 0,03 A, en aan de ingang zal er een soortgelijk apparaat zijn met slechts 0,1 A.

Er zijn situaties waarin de differentiële stroom in het foutcircuit de nominale instellingen van de twee beveiligingsapparaten overschrijdt. Voor het eerste circuit wordt de selectiviteit niet aangetast, maar in het tweede circuit kan elk van de aangesloten apparaten de uitschakelstroom leveren.

Het G-vormfactorapparaat wordt ook weergegeven door een selectief triggerprincipe en heeft een sluitertijd van 0,06-0,08 s. Alle beschreven geselecteerde typen zijn ontworpen voor blootstelling aan extreme stromen - tot 15 kA.

Sommige RCD-modellen hebben een systeem voor het aanpassen van de diforgan-instelling, andere hebben deze mogelijkheid niet. De tweede versie is echter geschikt voor huishoudelijke doeleinden.

De begrenzingsstroom is een belangrijke selectieparameter omdat Dit is precies wat de veiligheid garandeert.

In kamers met een hoge luchtvochtigheid worden elektrische apparaten bijvoorbeeld van stroom voorzien door ontkoppelingsapparaten op het circuit aan te sluiten met een instelling van 0,01 A. Voor standaard leefomstandigheden - 0,03 A.

Om de brandveiligheid van gebouwen te organiseren - 0,1-0,3 A. We raden u aan vertrouwd te raken met de tips over het kiezen van een brandbeveiligings-RCD en de subtiliteiten van de installatie ervan.

Classificatie #4 - op aantal polen

Vanwege het feit dat het automatische apparaat werkt volgens het principe van het vergelijken van de stroomsterkten die er doorheen gaan, zal het aantal polen van de machine identiek zijn aan het aantal stroomvoerende lijnen.

Een tweepolige aardlekschakelaar wordt aangeduid als 2P. Het is opgenomen in een eenfasig circuit om de menselijke bescherming te garanderen en mogelijke brandoorzaken te voorkomen.

De markering van vierpolige aardlekschakelaars is 4P. Ze zijn ontworpen om te werken in een driefasig netwerk. Ook een installatiecombinatie is mogelijk, zo wordt een apparaat met vier polen aangesloten op een tweedraads netwerk.

Hiermee wordt echter niet het volledige potentieel van het apparaat gerealiseerd, wat economisch onrendabel is.

Bij het installeren van een stroomonderbreker is het de moeite waard om rekening te houden met de mogelijkheid dat de belastingsstroom de maximale bedrijfswaarden van het apparaat overschrijdt. Daarom is er een extra stroomonderbreker geïnstalleerd met een nominale spanning die niet groter is dan de bedrijfsstroom van het veiligheidssysteem

Classificatie #5 - volgens de installatiemethode van het apparaat

Omdat differentiële beveiligingsapparaten in verschillende behuizingen verkrijgbaar zijn, kunnen ze stationair of draagbaar worden gebruikt.

In het tweede geval is het apparaat voorzien van een verlengsnoer. Apparaten voor montage op DIN-rail gemonteerd in elektrisch paneel, die zich in de gang of in het appartement bevindt.

Er zijn ook opties zoals RCD-aansluiting en RCD-stekker. In zowel het eerste als het tweede geval vormt elk elektrisch apparaat dat via een dergelijk mechanisme is aangesloten geen gevaar voor de mens als het kapot gaat.

Volledige decodering van markeerwaarden

De naam van het ontwikkelaarsbedrijf moet op de behuizing van het apparaat staan. Dit wordt gevolgd door gestandaardiseerde markeringen die het serienummer aangeven.

Om de afkorting te ontcijferen gebruiken we het volgende voorbeeld: [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] – aardlekschakelaar;
• [X] – prestatieformaat;
• 00 – digitale of alfanumerieke aanduidingen van de series;
• [X] – aantal polen: 2 of 4;
• [XX] – kenmerken per type lekstroom: AC, A en B.

Hier worden ook de nominale parameters van het apparaat aangegeven, waar u bij het kiezen speciale aandacht aan moet besteden.

Verklaring van de afkorting: 1 – merk; 2 – apparaattype; 3 – selectieve soorten; 4 – naleving van Europese normen; 5 – nominale bedrijfsstroom en instelling; 6 – maximale wisselspanning; 7 – nominale stroom die het apparaat kan weerstaan; 8 – differentieel maak- en breekvermogen; 9 – elektrisch schema; 10 – handmatige prestatiecontrole; 11 – markering schakelaarpositie

De maximale parameters waarvoor de apparaten zijn ontworpen, zijn onder meer: ​​spanning On, huidig In, differentiële waarde van de openingsstroom van het circuit IAn, mogelijkheid om aan en uit te zetten Ik ben schakelvermogen bij kortsluiting Icn.

De belangrijkste markeringen moeten zo worden geplaatst dat ze ook na installatie van het apparaat zichtbaar blijven. Sommige parameters zijn mogelijk op de zijkant of op het achterpaneel gemarkeerd en zijn alleen zichtbaar vóór de installatie van het product.

Uitgangen die alleen bedoeld zijn voor het aansluiten van de neutrale draad worden aangeduid met het Latijnse symbool “N" De uitgeschakelde RCD-modus wordt aangegeven door het symbool “OVER" (cirkel), inbegrepen - korte verticale balk "I».

Niet elk product is gemarkeerd met optimale omgevingstemperatuurindicatoren. In die modellen waar een symbool staat - dit betekent dat het werkbereik ligt van -25 tot +40 °C; als er geen aanduidingen zijn, betekent dit standaardindicatoren van -5 tot +40 °C.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Videomateriaal met een gedetailleerd overzicht van alle samenstellende elementen van de herzieningsbeschermingsmechanismen, hun doel en het principe van interactie met elkaar:

Beschrijving van alle soorten stroomonderbrekers, evenals tips voor het maken van de juiste keuze:

Het antwoord op de eeuwenoude vraag: wat te kiezen – een differentieelschakelaar of een aardlekschakelaar + installatiegeheimen:

Het gebruik van een aardlekschakelaar is een winstgevende en correcte oplossing, niet alleen vanuit economisch oogpunt, maar ook vanuit het oogpunt van brandveiligheid en menselijke bescherming.

Het wordt aanbevolen om maximaal gebruik te maken van het potentieel ervan in huishoudelijke omstandigheden, door het op alle groepen elektrische apparatuur te installeren om volledige isolatie van de effecten van elektriciteit te garanderen.

Heeft u nog vragen over het werkingsprincipe of de classificatie van aardlekschakelaars? Of wil je het gepresenteerde materiaal aanvullen met nuttige informatie? Schrijf uw verduidelijkingen in het opmerkingenblok, stel vragen - experts en competente bezoekers van onze site zullen proberen u zo volledig mogelijk te antwoorden.