Lai vieglāk saprastu diferenciālo strāvu, jāapsver viens fizisks process. Kad pieskaras izolētai strāvu vadošai līnijai, kāpēc nenotiek elektriskās strāvas trieciens? Atbilde ir acīmredzama: izolācija neļauj strāvai plūst caur cilvēka ķermeni. Bet, ja serde ir atklāta, stāvēt uz izolācijas pamatnes un pieskarties vadam? Efekts ir tāds pats – nav elektriskās strāvas trieciena. Pamatne neļauj ķēdei izveidot īssavienojumu caur rumpi uz zemi.
Diferenciālās strāvas jēdziens
Dabā nav tāda fiziska procesa kā diferenciālā strāva. Šis jēdziens ir vektora lielums, kas izteikts kā ķēdē esošo strāvu summa, kas ņemta RMS vērtībā. Lai parādītos diferenciālā strāva, ir jānotiek fiziskam procesam, ko sauc par noplūdes strāvu. Bet ir nepieciešams izpildīt vienu nosacījumu: iekārtas korpusam, kurā parādījās noplūdes strāva, jābūt savienotam ar zemi. Pretējā gadījumā, ja korpuss nav iezemēts, noplūdes strāvas rašanās neizraisa diferenciālās strāvas parādīšanos. Un atlikušās strāvas ķēdes pārtraucējs (RCD)nedarbosies.
Attiecība starp diferenciālo un noplūdes strāvu
Kad ķēdē noplūst strāva, tā no strāvas daļām (elektriskajām ķēdēm, vadiem) pāriet uz elementiem, kuriem ir vadošs materiāls (ierīču metāla korpusi, apkures caurules utt.). Šo noplūžu laikā nav īssavienojumu posmu. Līdz ar to nav konstatēts ķēdes darbības traucējums (acīmredzams tās bojājums).
Tā kā diferenciālā strāva, matemātiski izteikta, ir starpība (vektora izteiksmē) starp strāvu pie avota izejas un strāvu pēc slodzes, ir skaidrs, ka tā ir gandrīz identiska noplūdes strāvai. Bet, ja pēdējais patiešām pastāv, ja tiek pārkāpts, piemēram, izolācija, augsts vides mitrums, caur kuru tas var iziet, vai kaut kas cits, tad, pieslēdzot zemei, parādās diferenciālā strāva.
Brauciena un bezdarba atlikušās strāvas
Ar darbības strāvu (vai pārrāvuma strāvu) saprot tādu diferenciālo strāvu, kuras plūsma noved pie VDT atslēgšanās ķēdes noplūdes gadījumā.
Strāvu, kuras plūsma ir pieļaujama atlikušās strāvas ierīces (RCD) ķēdē un neatslēdzas, sauc par diferenciālo neizslēdzošo strāvu.
Noslogotā shēmā, kur darbojas impulsa tipa ierīces: taisngrieži, diskrētās digitālās ierīces jaudas kontrolei - tas viss ir mūsdienu sadzīves tehnika, ir diferenciālās fona strāvas. Bet šādas strāvas nav bojājuma strāvas, unŠajā gadījumā elektrisko ķēdi nevar izslēgt. Tāpēc RCD slieksnis ir izvēlēts tā, lai nereaģētu uz darbības fona vērtību, bet izslēgtu noplūdes strāvu, kas pārsniedz šo vērtību.
RCD vai diferenciālā iekārta
Lai aizsargātu ķēdi no lielu strāvu zemējuma defektiem, ir izstrādāti speciāli automātiskie slēdži. Ierīces shēma pastāvīgi pārbauda uzraudzīto ķēdi, vai nav elektrisku noplūdes. Tiklīdz lineāro strāvu vektora vērtību summa kļūst lielāka par nulli un ierīces jutības robeža pāries, tā nekavējoties izslēgs ķēdi. Šādas sistēmas tiek uzstādītas gan vienfāzes, gan trīsfāžu līnijās.
Diferenciālo slēdžu raksturojums
Dažādas aizsargierīču modifikācijas atšķiras viena no otras ar:
- dizaina funkcijas;
- redzams elektrības noplūde;
- jutīguma iestatījumi;
- performance.
Atkarībā no dizaina iezīmēm ir:
- VDT ierīces (diferenciālais slēdzis), kur nav aizsardzības pret lielām strāvām. Tie reaģē uz noplūdes strāvām, taču drošinātāji ir jāpievieno virknē, lai aizsargātu to ķēdes.
- RCBO ierīce, kurā ir nodrošināts automātisks tipa slēdzis. Tās ir universālas ierīces ar dubultu funkciju – aizsardzībai pret īssavienojumiem un pārslodzēm, kā arī noplūdes kontrolei.
- BDT ierīce ar iespēju pieslēgšanas punktā pieslēgt automātisko trigeri. Ierīce, kas paredzēta locītavāminstalācijas ar automātisko slēdzi. Tās dizains ir izstrādāts tā, lai tas nodrošinātu tikai vienreizēju savienojumu ar iekārtu.
Atkarībā no noplūdes strāvu formas ir izstrādātas šādas modifikācijas aizsargierīču grupas:
- AC - ierīces, kas darbojas ar maiņstrāvu sinusoidālo strāvu. Tie nereaģē uz diferenciālām impulsu strāvām, kas rodas ieslēgšanas brīdī, piemēram, dienasgaismas spuldzes, rentgena iekārtas, ierīces informācijas signālu apstrādei, tiristoru pārveidotāji.
- A - ierīces aizsardzībai pret tiešo pulsējošu un maiņstrāvu. Neatpazīstiet impulsa diferenciālo strāvu noplūdes maksimālās vērtības. Tie darbojas elektroniskā tipa taisngriežu ķēdēs, fāzes impulsu pārveidošanas regulatoros. Novērsiet pulsējošas elektrības, kurai ir līdzstrāvas komponents, noplūdi uz zemi.
- B - sistēmas, kas darbojas ar mainīgu, pastāvīgu un pulsējošu noplūdes strāvu.
Jūtības ziņā diferenciāļa slēdzim ir šādi veidi:
- Zemas jutības sistēmas, kas izslēdz ķēdi, ja pieskaras netieši.
- Sistēmas ar augstu jutību. Tie aizsargā, ja ir tiešs kontakts ar vadītāju.
- Ugunsdrošs.
Līdz brīdim, kad ierīce sāk darboties:
- Tūlītējās darbības.
- Ātra darbība.
- Vispārīgajamgalamērķis.
- Aizkavēts - selektīvs veids.
Diferenciālās selektīvās ierīces pašreizējās aizsardzības ierīces spēj izslēgt tikai to iekārtas daļu, kurā ir noticis pārkāpums.
Kā darbojas atlikušās strāvas ķēdes pārtraucējs
RCD sastāv no serdes gredzena formā un diviem tinumiem. Šie tinumi ir pilnīgi vienādi, tas ir, tie ir izgatavoti ar vienas un tās pašas sekcijas stiepli un apgriezienu skaits ir identisks. Strāva plūst caur vienu tinumu slodzes ievades virzienā un pēc tam caur slodzi atgriežas otrajā tinumā. Tā kā nominālā strāva iet katrā slodzē, summētajām strāvām ieejā un izejā, saskaņā ar Kiršovu, jābūt vienādām. Rezultātā strāvas rada tinumos identiskas magnētiskās plūsmas, kas vērstas pretējā virzienā. Šīs plūsmas dzēš viena otru, un sistēma paliek nekustīga. Ja ir parādījusies tikai noplūdes strāva, tad magnētiskie lauki būs atšķirīgi, darbosies diferenciālās strāvas relejs, kas novedīs pie elektrisko kontaktu atvēršanas. Elektrības līnija tiks pilnībā atslēgta no sprieguma.
Attiecīgā gadījumā noplūdes strāvas aizsargierīce
Mūsdienu būvniecībā un rajonu elektroiekārtās, kā arī rekonstrukcijā arvien vairāk tiek izmantotas ierīces, kas atslēdz diferenciālo strāvu. Tas tiek pamatots ar elektrotīklu darbības drošības pieaugumu, kā arī traumu samazināšanos. RCD tiek izmantoti:
- sabiedriskās ēkasgalamērķis: izglītības iestādes, kultūras ēkas, slimnīcas, viesnīcu kompleksi, sporta bāzes;
- individuālās dzīvojamās un daudzdzīvokļu ēkās: mājas, vasarnīcas, kopmītnes, saimniecības ēkas;
- iepirkšanās vieta, īpaši uz metāla bāzes;
- administratīvās ēkas;
- rūpniecības uzņēmumi.
RCD savienojuma diagrammu opcijas
Diferenciālās strāvas aizsargierīce tiek ražota dažādam kontrolēto fāžu skaitam. Ir vienfāzes, divfāžu un trīsfāžu atlikušās strāvas automātiskie slēdži.
Ja līnija ir vienfāzes un tai ir jāpievieno RCD un viens ķēdes pārtraucējs, tad nav būtiskas atšķirības, ko likt pirmajā vietā. Visas šīs ierīces ir novietotas pie ķēdes ieejas. Vienkārši ērtāk ir vispirms ieslēgt mašīnu fāzē un pēc tam diferenciālās strāvas slēdzi. Tā kā slodze pēc tam tiek pievienota abiem RCD kontaktiem, nevis fāzei, bet automātiskai iekārtai un nulles vietā ar aizsargierīci.
Ja galvenā līnija ir sadalīta vairākās līnijās ar slodzēm, tad vispirms tiek uzstādīts RCD, un pēc tam katrai līnijai ir savs ķēdes pārtraucējs. Ir svarīgi, lai nominālā strāva, ko var izvadīt RCD, būtu lielāka par iekārtas izslēgšanas strāvu, pretējā gadījumā tā nedarbosies, lai aizsargātu pašu ierīci.
Secinājums
Visu darbu pie elektrisko vadu un ķēžu aizsardzības sistēmu organizēšanas vislabāk uzticēt profesionāliem elektriķiem! Ar savām rokām jūs varat salikt tikai vienkāršas elektriskās ķēdes un savienojotaizsargierīces, stingri ievērojiet norādījumus. Parasti katra kontaktpersona tiek attiecīgi marķēta.
