Επιλεκτικό RCD: διάταξη, λειτουργία, πεδίο εφαρμογής + διάγραμμα και λεπτομέρειες σύνδεσης

Ανάμεσα στην ποικιλία των προστατευτικών συσκευών υπάρχει το επιλεκτικό ΟΥΖΟ, το οποίο οι ειδικοί αναφέρουν ως μια πρακτική και βέλτιστη επιλογή οργάνωσης προστασίας. Τι ξεχωρίζει αυτόν τον τύπο συσκευών από άλλους της συγγενούς ομάδας;

Ποιες ιδιότητες έχει μια επιλεκτική συσκευή και πόσο υψηλή είναι η ευαισθησία της; Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε μέσω μιας μικρής ανασκόπησης προς αυτή την κατεύθυνση.

Σκοπός και αρχή λειτουργίας

Οι ρελέ συσκευές για ηλεκτρικά δίκτυα, που προορίζονται να παρέχουν προστασία από άμεση επαφή σε επικίνδυνες ζώνες, καθώς και προστασία εξοπλισμού, παρουσιάζονται σε ποικίλες κατασκευαστικές εκτελέσεις.

Χαρακτηριστικά των επιλεκτικών συσκευών

Χαρακτηριστικό γνώρισμα της επιλεκτικής συσκευής είναι η παρουσία στο κύκλωμα λειτουργίας χρονικής καθυστέρησης αποσύνδεσης του κυκλώματος που τροφοδοτεί το φορτίο.

Συνήθως η παράμετρος αυτή υπερβαίνει την τιμή των 40 ms — αυτό σημαίνει ότι οι επιλεκτικές συσκευές δεν είναι σχεδιασμένες να προστατεύουν από ηλεκτροπληξία σε άμεση επαφή.

Η γκάμα συσκευών που χρησιμοποιούνται για προστασία κατά τη λειτουργία ηλεκτρικών δικτύων παρέχει εκτεταμένη επιλογή. Σχεδόν όλοι οι τύποι ΟΥΖΟ επιτρέπεται να χρησιμοποιούνται σε μονοφασικά ή τριφασικά δίκτυα

Επίσης, μεταξύ των χαρακτηριστικών των επιλεκτικών συσκευών, πρέπει να σημειωθεί η καλή αντοχή τους στην αντίδραση σε υπερτάσεις ρεύματος και τάσης. Χάρη σε αυτήν την ιδιότητα, ο κίνδυνος ψευδών ενεργοποιήσεων και, συνεπώς, αποσυνδέσεων του κυκλώματος εξαλείφεται σχεδόν πλήρως. Για το τι είναι η επιλεκτικότητα των αυτόματων διακοπτών αναλύεται λεπτομερώς στο αυτό το υλικό.

Κατά κανόνα, στην πράξη χρησιμοποιούνται συσκευές των οποίων το ονομαστικό ρεύμα βρίσκεται εντός των ορίων 25-100 Α. Ενώ η τιμή του διαφορικού ρεύματος διαρροής βρίσκεται στο εύρος 0,1-0,3 Α.

Κατασκευάζονται διπολικές και τετραπολικές εκδόσεις της συσκευής. Κάθε τύπος χρησιμοποιείται ενεργά σε διακλαδισμένα καταρράκτη κυκλώματα.

Αρχή λειτουργίας και δομή του ΟΥΖΟ τύπου S

Τα διακριτικά χαρακτηριστικά των επιλεκτικών συσκευών περιορίζονται μόνο σε αυτά που αναφέρονται παραπάνω.

Σε όλη την υπόλοιπη κατασκευαστική λειτουργικότητα, δεν παρατηρείται ουσιαστικά καμία ιδιαίτερη διαφορά μεταξύ των επιλεκτικών συσκευών και των συσκευών γενικής χρήσης.

Η αρχή λειτουργίας των μονάδων έχει έναν μοναδικό σκοπό – την αποτροπή πιθανών διαρροών ρεύματος, οι οποίες αποτελούν δυνητική απειλή για τους χρήστες διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών. Επίσης, τα ΥΖΟ επιλεκτικού τύπου δρουν για την αποτροπή ζημιάς στον εξοπλισμό.

Η αρχή λειτουργίας, αντίστοιχα, παραμένει τυπική – εφαρμόσιμη σε όλες τις συσκευές προστατευτικού σκοπού από την ομάδα ΥΖΟ:

1. Υπάρχει στη διάταξη ένας διαφορικός μετασχηματιστής.
2. Χάρη στο μετασχηματιστή, πραγματοποιείται σύγκριση των ρευμάτων ελέγχου.
3. Η διαφορά μεταδίδεται στο ευαίσθητο στοιχείο.
4. Εάν η διαφορά υπερβαίνει την καθορισμένη παράμετρο ελέγχου, επέρχεται αποκοπή.

Αυτή είναι η βασική αρχή λειτουργίας σε γενικές γραμμές. Βέβαια, πρέπει επίσης να σημειωθεί ένα τέτοιο χαρακτηριστικό, όπως η εξάρτηση των συσκευών από την τροφοδοσία.

Στην πράξη χρησιμοποιούνται δύο κατασκευαστικές παραλλαγές ΥΖΟ επιλεκτικού τύπου (και γενικές επίσης). Η μία από τις παραλλαγές προϋποθέτει εξωτερική τροφοδοσία, ενώ η άλλη την αποκλείει εντελώς.

Τετραπολική μονάδα ενσωματωμένη σε δίκτυο μονοφασικής τάσης. Η σύνδεση γίνεται βάσει παραδοσιακής λύσης, όπου χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης εισόδου, μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας και ακολούθως ΥΖΟ επιλεκτικού τύπου.

Είναι κατανοητό ότι οι κατασκευές της προστατευτικής συσκευής, όπου δεν χρησιμοποιείται εξωτερικό κύκλωμα τροφοδοσίας, φαίνονται πιο αξιόπιστες από εκείνες που απαιτούν πηγή ενέργειας για την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας.

Καθώς ο διαφορικός μετασχηματιστής αποτελεί στην ουσία το κυρίαρχο στοιχείο της κατασκευής, σε αυτό το μέρος του κυκλώματος ΥΖΟ επιβάλλονται ειδικές απαιτήσεις.

Ο μαγνητικός πυρήνας του ΔΜ πρέπει να διαθέτει αυστηρή γραμμικότητα μαγνήτισης.

Περίπου με αυτόν τον τρόπο εξελίσσονται οι διεργασίες εντός του μαγνητικού πυρήνα ΥΖΟ επιλεκτικού τύπου και η ροή των ρευμάτων μέσω των υπαρχουσών τυλιγμάτων εργασίας. Μέσω της μεταβολής των ενδείξεων ρεύματος κάθε γραμμής ελέγχεται ο παράγοντας διαρροής.

Οι θερμοκρασιακές ιδιότητες του μαγνητικού πυρήνα πρέπει να εξασφαλίζουν ποιοτική λειτουργία σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Γι' αυτό, για την κατασκευή αυτού του στοιχείου χρησιμοποιείται ειδικό υλικό – άμορφος σίδηρος ή παρόμοιο.

Άλλα μέρη της κατασκευής της επιλεκτικής συσκευής ΥΖΟ είναι τα ευαίσθητα μαγνητοηλεκτρικά ρελέ – στοιχεία άμεσης δράσης, που συχνά ονομάζονται όργανα κατωφλίου.

Σε ορισμένες κατασκευές τα ρελέ αντικαθίστανται από ηλεκτρονικά, αλλά η αρχή παραμένει η ίδια.

Κανονικές και έκτακτες λειτουργίες

Κατά τη λειτουργία ΥΖΟ τύπου S, μέχρι τη στιγμή που δεν σημειώνεται η ύπαρξη ρεύματος διαρροής (διαφορικού ρεύματος), οι αγωγοί που σχηματίζουν το ηλεκτρικό κύκλωμα στο μαγνητικό πεδίο του πυρήνα διέχουν ισοδύναμα ονομαστικά ρεύματα φορτίου.

Διάγραμμα που δείχνει εποπτικά τις εσωτερικές διεργασίες της μονάδας επιλεκτικού τύπου κατά τη λειτουργία της συσκευής σε κατάσταση λειτουργίας. Το απαραίτητο επίπεδο ευαισθησίας εξασφαλίζεταί από τη ρύθμισή της στο ρεύμα αποκοπής.

Από αυτά τα ρεύματα, ίσα σε μέγεθος, επάγονται μαγνητικά πεδία αντίθετης κατεύθυνσης μέσα στον πυρήνα.

Η συνολική τους ροή αποδεικνύεται μηδενική, γεγονός που εξηγεί την απουσία ρεύματος στο δευτερεύον τύλιγμα του DT. Το μηδενικό της ρεύμα δεν επηρεάζει το ευαίσθητο στοιχείο αποκοπής. Το RCD παραμένει ενεργοποίημμένο.

Σε αντίθετη περίπτωση, όταν το περιγραφόμενο κύκλωμα διαταράσσεται, διαταράσσεται και η ισορροπία των ρευμάτων. Ως αποτέλεσμα, στο δευτερεύον τύλιγμα του DT δημιουργείται ρεύμα συγκεκριμένου μεγέθους.

Μόλις αυτή η τιμή υπερβεί την κατώτατη τιμή του στοιχείου εκκίνησης της επιλεκτικής συσκευής προστασίας, αυτή θα ενεργοποίηθεί. Αυτό θα θέσει σε λειτουργία το εκτελεστικό σύστημα μπλοκαρίσματος — αποκοπή των κυκλωμάτων τροφοδοσίας φορτίου. Το RCD θα απενεργοποιηθεί και θα αποκόψει το κύκλωμα φορτίου.

Παραδοσιακοί τομείς εφαρμογής της συσκευής

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτή η τροποποίηση των προστατευτικών διατάξεων δεν χρησμοποίείταί για προστασία από άμεση επαφή.

Τις περισσότερες φορές, οι συσκευές χρησιμοποιούνται ως μπλοκαριστές σε περίπτωση πιθανής ανάφλεξης της ηλεκτρικής καλωδίωσης ή των μηχανισμών του συστήματος.

Η άμεση επαφή με τον εξοπλισμό, ειδικά τον οικιακό, είναί συνηθισμένο φαινόμενο. Ωστόσο, σε περίπτωση διαρροής ρεύματος, μία τέτοια επαφή ενέχεί σοβαρές συνέπειες. Από την άμεση επαφή σε συνθήκες διαρροής, το RCD τύπου S δεν προστατεύει, αλλά για αυτό υπάρχουν άλλοι τύποι συσκευών.

Τα ίδια RCD χρησμοποίούνταί ως προστατευτικά μέσα έναντι βραχυκύκλώματος σε κυκλώματα τροφοδοσίας πολύτίμων/δαπανηρών εγκαταστάσεων/συσκευών/εξοπλισμού ή σε κυκλώματα τροφοδοσίας σημαντικών τεχνολογικών συστημάτων.

Σύνηθες είναί η ενσωμάτωση συσκευών επιλεκτικού τύπου στην κατασκευή πολύπλοκων κλιμακωτών ηλεκτρικών κυκλωμάτων, όπου σε κάθε κλάδο χρησμοποίείταί φορτίο διαφορετικού είδους με διαφορετικά ρεύματα.

Κλιμακωτή κυκλωματική λύση για τη διανομή του ηλεκτρικού δικτύου με χρήση μονάδων προστασίας επιλεκτικού τύπου. Μία από τις συνηθεις παραλλαγές που χρησμοποίούνταί κατά την ηλεκτροδότηση κατοικιών.

Με αυτή τη διαμόρφωση του συστήματος διακλάδωσης ηλεκτρισμού με επιλεκτικές συσκευές, εξασφαλίζεταί αξιόπιστη προστασία σε μεμονωμένα τμήματα.

Επίσης, κάθε μεμονωμένο RCD σε περίπτωση βλάβης παρέχεί τη δυνατότητα γρήγορου εντοπισμού του ελαττώματος.

Διαγράμματα σύνδεσης του ΟΥΖΟ επιλεκτικής αποκοπής

Βασικά, οι κυκλωματικές λύσεις σε αυτή την περίπτωση θεωρητικά δεν έχουν κάποια χαρακηριστικά που θα τις διέκριναν από την κατασκευή κυκλωμάτων με άλλους τύπους συσκευών της ομάδας.

Άλλο ζήτημα είναι με ποια σειρά να συνδέσουμε, ας πούμε, την επιλεκτική αποκοπή και την αποκοπή για άμεση επαφή;

Τυπική εκτέλεση συσκευής που εξασφαλίζει αποκοπή τροφοδοσίας σε περίπτωση διαρροήσ ρεύματος και άμεσησ επαφήσ. Η ρύθμιση ρεύματος διακοπής, κατά κανόνα, είναι τουλάχιστον 30 mA.

Εάν εξετάσουμε τη συσκευή επιλεκτικής διακοπής σε μεμονωμένη έκδοση, τότε σε αυτή την περίπτωση αποτελεί στοιχείο του απλούστερου κυκλώματος και τοποθετείται τυπικά:

1. Πρώτα τοποθετείται ένας αυτόματος διακόπτης.
2. Στη συνέχεια ακολουθεί ο Διακόπτης Διαφυγής τύπου S.
3. Στη συνέχεια το κύκλωμα φορτίου.

Εν τω μεταξύ, η προστασία εφαρμόζεται σε πολλές διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης ηλεκτρικών δικτύων.

Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί υψηλή αξιοπιστία λειτουργίας ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα. Πώς σε αυτή την περίπτωση οργανώνεται η προστασία μέσω Διακόπτη Διαφυγής επιλεκτικού τύπου;

Μια άλλη έκδοση – η τετραπολική συσκευή – είναι πιο βολική, από την άποψη των δυνατοτήτων διαμόρφωσης της ηλεκτρικής καλωδίωσης. Με τη βοήθεια αυτής της μονάδας είναι ευκολότερος ο χειρισμός της καλωδίωσης του ζυγού γείωσης.

Εδώ θα ταιριάξει επιτυχώς μια τετραπολική συσκευή, με τη βοήθεια της οποίας μπορεί να οργανωθεί ένα κύκλωμα προστασίας από βραχυκύκλωμα (Β/Κ) των περιελίξεων.

Η σύνδεση γίνεται επίσης μέσω ενδιάμεσης παρεμβολής του Διακόπτη Διαφυγής. Δηλαδή, πρώτα ενεργοποιείται ο αυτόματος διακόπτης, δεύτερη έρχεται η επιλεκτική προστασία, και τρίτος ο ηλεκτροκινητήρας.

Μια παραλλαγή σχεδιαστικής λύσης με ηλεκτρικό κινητήρα. Μια απλή και αρκετά αποτελεσματική λύση για την προστασία του κινητήρα από πιθανά διαφασικά βραχυκυκλώματα ή βραχυκυκλώματα στο περίβλημα.

Ένα μονοφασικό κύκλωμα για τυπικές ανάγκες, όπως ο φωτισμός και η τροφοδοσία ρεύματος, μπορεί να κατασκευαστεί αρκετά απλά, χρησιμοποιώντας μια διπολική συσκευή και μερικούς αυτόματους διακόπτες.

Η καλωδίωση μονοφασικών καναλιών σε κάθε ξεχωριστό δωμάτιο γίνεται μέσω αυτόματων διακοπτών, οι οποίοι τροφοδοτούνται από τη φάση που εξέρχεται από τη συσκευή προστασίας.

Αυτή είναι, θα μπορούσε να πει κανείς, μια κλασική σχεδιαστική λύση που χρησιμοποιείται στις περισσότερες περιπτώσεις από ιδιοκτήτες δημοτικών κατοικιών, ιδιοκτήτες σπιτιών, εξοχικών.

Κλασική σχεδιαστική παραλλαγή με μία συσκευή ρευματικής προστατευτικής διακοπής για καλωδίωση πολλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Συνήθης λύση σε σπίτια παλαιών κατασκευών, όπου δεν προβλεπόταν η χρήση ζυγού γείωσης.

Τα σύγχρονα σχέδια κατοικιών προβλέπουν την οργάνωση κυκλωμάτων με υποχρεωτική παρουσία ζυγού γείωσης. Επομένως, για τέτοιες λύσεις είναι χαρακτηριστική μια μικρή τροποποίηση/συμπλήρωση του διαγράμματος καλωδίωσης.

Συγκεκριμένα, πρόσθετο στοιχείο της καλωδίωσης γίνεται ο αγωγός γείωσης (PE), ο οποίος αποτελεί εξίσου αναπόσπαστο μέρος όπως και ο ουδέτερος ζυγός.

Εναλλακτική λύση κυκλώματος με την ίδια τομεακή παραλλαγή καλωδίωσης και χρήση των ίδιων συσκευών. Σε αυτήν την έκδοση χρησιμοποιείται ήδη ο αγωγός γείωσης. Ένα τέτοιο παράδειγμα φαίνεται πιο αποτελεσματικό από άποψη προστασίας.

Σε διαμερίσματα, σπίτια, εξοχικές κατοικίες, οι συσκευές επιλεκτικής προστασίας αποτελούν υποχρεωτικό συμπλήρωμα του οικιακού ηλεκτρικού πίνακα, όταν οι ένοικοι χρησιμοποιούν οικιακές συσκευές:

• πλυντηρίου ρούχων·
• πλυντηρίου πιάτων·
• ισχυρής ηλεκτρικής κουζίνας (φούρνου).

Επιπλέον, αυτός ο τύπος συσκευών (επιλεκτικών) λειτουργεί συνήθως ως δεύτερο στάδιο προστασίας, ενώ στο πρώτο στάδιο δρουν τα ΡΕΚ διακοπής για άμεση επαφή.

Δηλαδή, υπάρχει ομαδική σύνδεση συσκευών καιαυτή είναι πράγματι μια αποτελεσματική επιλογή όσον αφορά την ασφάλεια λειτουργίας των οικιακών ηλεκτρικών δικτύων.

Αποχρώσεις σύνδεσης μονάδων τύπου S

Ουσιαστικά, οι λεπτομέρειες είναι οι ίδιες με αυτές που συνοδεύουν τη διαδικασία σύνδεσης τυπικών διατάξεων προστασίας.

Οι ακροδέκτες κάθε συσκευής έχουν συγκεκριμένο προορισμό (φάση, ουδέτερος) κα σημειώνονται ανάλογα.

Οι ακροδέκτες στη συσκευή προστασίας κα οι σημάνσεις για τη σύνδεση ηλεκτρικών γραμών. Επίσης φαίνετα η σήμανση του κουμπιού για τη διεξαγωγή δοκιμής σχετικά με τη σωστή ενεργοποίηση του ΡΕΚ.

Κατά την εγκατάσταση, δεν επιτρέπεται η αλλαγή θέσεων των ακροδεκτών σε σχέση με τον προορισμό τους ως προς τα κυκλώματα τροφοδοσίας.

Εάν αντί για φάση συνδεθεί ο ουδέτερος αγωγός, αυτό είναι τουλάχιστον πιθανότητα βλάβης της ίδιας της συσκευής. Το να μπερδέψει κανείς τα δύο σημεία είναι εξαιρετικά δύσκολο, αλλά στην πράξη συμβαίνει κα αυτό.

Μια ακόμη λεπτομέρεια – η ρύθμση της μονάδας για το υπάρχον ηλεκτρικό κύκλωμα όσον αφορά το όριο δικοπής ρεύματος.

Εάν η κατασκευή δεν προβλέπει επιλογές ρύθμισης ρεύματος, θα πρέπει να επιλεγεί σωστά η συσκευή με βάση τα τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Τέλος, υποχρεωτική λεπτομέρεια σύνδεσης είναι η δοκιμή της συσκευής υπό συνθήκες παροχής ηλεκτρικής τροφοδοσίας στο κύκλωμα φορτίου.

Αυτή η λειτουργία είναι απλή και απαιτεί μόνο μία ενέργεια – την ενεργοποίηση ενός ειδικού κουμπιού, το οποίο επισημαίνεται στο σώμα/στην τεκμηρίωση ως «Δοκιμή».

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Προσιτή και κατανοητή βιντεοεξήγηση της επιλεκτικότητας λειτουργίας της διάταξης προστασίας:

Το βίντεο δείχνει την πρακτική σύνδεσης μιας ομάδας συσκευών στο κύκλωμα και την πραγματική δράση των συσκευών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης:

Συχνά μπορεί κανείς να συναντήσει συζητήσεις σχετικά με την απλότητα της σύνδεσης ενός ΡΕΚ στο ηλεκτρικό δίκτυο μιας ιδιωτικής κατοικίας. Παράλληλα με τις συζητήσεις, συχνά συνιστούν την εκτέλεση αυτής της εργασίας μόνοι σας. Το κίνητρο είναι γνωστό – εξοικονόμηση. Ωστόσο, το να κάνει κανείς οικονομία στη δική του ασφάλεια δεν είναι η καλύτερη επιλογή. Επομένως, τέτοιες εργασίες εγκατάστασης μιας επιλεκτικής διάταξης προστασίας πρέπει πάντα να εκτελούνται από επαγγελματία ηλεκτρολόγο.

Έχετε εμπειρία χρήσης ή σύνδεσης επιλεκτικών ΡΕΚ και μπορείτε να συμπληρώσετε το υλικό μας με ενδιαφέρουσες πληροφορίες σχετικά με το θέμα του άρθρου; Παρακαλούμε, γράψτε τα σχόλιά σας, κάντε ερωτήσεις στο πλαίσιο παρακάτω.