Selektivni RCD: uređaj, namjena, područje primjene + shema i nijanse povezivanja

Među raznolikošću zaštitnih uređaja postoji selektivni RCD, koji stručnjaci ističu kao praktičnu i optimalnu opciju organizacije zaštite. Po čemu se ovaj tip uređaja razlikuje od ostalih iz srodne skupine?

Koja svojstva ima selektivni uređaj i koliko je visoka njegova osjetljivost? Pokušajmo to shvatiti uz pomoć kratkog pregleda u tom smjeru.

Namjena i princip rada

Relejni uređaji za električne mreže, namijenjeni osiguravanju zaštite od izravnog dodira u opasnim zonama, kao i zaštiti opreme, predstavljeni su u raznolikom konstrukcijskom izvedbom.

Značajke selektivnih uređaja

Izrazita značajka selektivnog uređaja je prisutnost u shemi funkcije vremenskog odgađanja isklopa kruga koji napaja opterećenje.

Obično ovaj parametar prelazi vrijednost od 40 ms — to znači da selektivni uređaji nisu predviđeni za zaštitu od ozljeda pri izravnom dodiru.

Asortiman uređaja koji se koriste za zaštitu pri radu električnih mreža pruža širok izbor. Gotovo sve vrste RCD-a dopušteno je koristiti u jednofaznim ili trofaznim mrežama.

Također, među značajkama selektivnih uređaja treba istaknuti njihovu dobru otpornost na skokove struje i napona. Zahvaljujući tom svojstvu gotovo je potpuno isključen rizik od lažnog aktiviranja i, posljedično, isklopa kruga. O tome što je selektivnost prekidača detaljno je opisano u ovom materijalu.

U pravilu se u praksi koriste uređaji čija nazivna struja iznosi 25-100 A. Pritom je vrijednost diferencijalne struje curenja u rasponu od 0,1-0,3 A.

Proizvode se dvopolne i četveropolne izvedbe uređaja. Svaki se tip aktivno koristi u sklopu razgranatih kaskadnih shema.

Princip rada i konstrukcija RCD tipa S

Izrazite značajke selektivnih uređaja ograničene su samo na one navedene gore.

U svim ostalim konstrukcijskim funkcionalnostima posebne razlike između selektivnih uređaja i uređaja opće namjene zapravo nema.

Načelo rada modula ima jedinu svrhu – spriječiti moguća curenja struje, koja predstavljaju potencijalnu prijetnju korisnicima različite električne opreme. Također, RCD selektivnog tipa djeluju na sprječavanje oštećenja opreme.

Načelo rada, sukladno tome, ostaje standardno – primjenjivo na sve uređaje zaštitne namjene iz skupine RCD-a:

1. U konstrukciji se nalazi diferencijalni transformator.
2. Zahvaljujući transformatoru, provodi se usporedba kontrolnih struja.
3. Razlika se prenosi na osjetljivi element.
4. Ako razlika premaši postavljeni kontrolni parametar, dolazi do isključenja.

To je u osnovi cjelokupno načelo rada. No, treba još istaknuti jednu značajku, a to je ovisnost uređaja o napajanju.

U praksi se koriste dvije konstrukcijske varijante RCD-a selektivnog tipa (i općih također). Jedna varijanta podrazumijeva vanjsko napajanje, dok ga druga potpuno isključuje.

Četveropolni modul ugrađen u mrežu jednofaznog napona. Uključivanje je izvedeno na temelju tradicionalnog rješenja, kada se koristi ulazni prekidač, brojilo električne energije, a zatim selektivni RCD.

Jasno je da konstrukcije zaštitnog uređaja koje ne koriste vanjski napojni krug izgledaju pouzdanije od onih koje zahtijevaju izvor energije za učinkovit rad.

Budući da je diferencijalni transformator u osnovi glavni element konstrukcije, prema ovom dijelu sheme RCD-a postavljaju se posebni zahtjevi.

Magnetska jezgra DT-a mora imati strogu linearnu karakteristiku magnetiziranja.

Otprilike na takav način odvijaju se procesi unutar magnetske jezgre RCD-a selektivnog tipa i tijek struja kroz postojeće radne namotaje. Zahvaljujući promjeni strujnih pokazatelja svake linije, kontrolira se faktor curenja.

Temperaturna svojstva magnetske jezgre moraju osigurati kvalitetan rad u širokom temperaturnom rasponu. Stoga se za izradu ovog elementa koristi poseban materijal – amorfno željezo ili slično.

Ostali dijelovi konstrukcije selektivnog uređaja RCD-a su osjetljivi magnetoelektrični releji – elementi izravnog djelovanja, koji se često nazivaju pragovnim organima.

U nekim konstrukcijama releji se zamjenjuju elektronikom, ali načelo ostaje isto.

Normalni i hitni načini rada

Pri radu RCD-a tipa S, sve dok se ne primijeti prisutnost struje curenja (diferencijalne struje), vodiči koji tvore električni krug u magnetskom polju jezgre propuštaju istovjetne nazivne struje opterećenja.

Dijagram koji vizualno prikazuje unutarnje procese selektivnog modula tijekom rada uređaja u radnom režimu. Potrebna razina osjetljivosti osigurava se podešavanjem na struju isključenja.

Tim strujama, jednakog iznosa, unutar jezgre induciraju se magnetska polja suprotnih smjerova.

Njihov ukupni tok jednak je nuli, što objašnjava odsutnost struje u sekundarnom namotu DT-a. Njezina nulta struja ne utječe na osjetljivi element isključenja. RCD ostaje uključen.

U suprotnom slučaju, kada se opisani dijagram naruši, također se narušava ravnoteža struja. Kao rezultat, na sekundarnom namotu DT-a stvara se struja određenog iznosa.

Čim taj iznos prijeđe graničnu vrijednost startnog elementa selektivnog zaštitnog uređaja, on će se aktivirati. To će pokrenuti izvršni sustav blokade – isključenje napojnih krugova opterećenja. RCD će se isključiti i prekinuti krug opterećenja.

Tradicionalna područja primjene uređaja

Kao što je gore navedeno, ova modifikacija zaštitnih uređaja ne koristi se za zaštitu od izravnog dodira.

Uređaji se najčešće koriste kao blokatori u slučaju mogućeg požara električnih instalacija ili sistemskih mehanizama.

Izravni dodir s opremom, posebno kućanskim uređajima, uobičajena je pojava. Međutim, u slučaju strujnog curenja takav dodir može imati ozbiljne posljedice. Od izravnog dodira u uvjetima curenja RCD tipa S ne štiti, ali za to postoje druge vrste uređaja.

Isti ti RCD-ovi koriste se kao zaštitna sredstva protiv kratkog spoja u napojnim krugovima vrijednih, skupih instalacija/uređaja/opreme ili u napojnim krugovima važnih tehnoloških sustava.

Uobičajena je praksa uvođenje selektivnih uređaja pri izgradnji složenih kaskadnih električnih shema, gdje je na svakom ogranku uključeno opterećenje različitih vrsta s različitim strujama.

Kaskadno shematsko rješenje za razvod električne mreže s primjenom zaštitnih modula selektivnog tipa. Jedna od uobičajenih varijanti koje se koriste pri elektrifikaciji stambenih zgrada.

Pri takvoj konfiguraciji sustava grananja električne energije selektivnim uređajima osigurava se pouzdana zaštita po pojedinim dionicama.

Također, svaki pojedinačni RCD u slučaju kvara omogućuje brzo utvrđivanje defekta.

Sheme spajanja RCD selektivnog isklopa

Zapravo, shematska rješenja u ovom slučaju teoretski nemaju nikakvih posebnosti koje bi ih razlikovale od izrade shema s drugim vrstama uređaja iz skupine.

Drugo je pitanje kojim redoslijedom uključiti, recimo, selektivno isključenje i isključenje za izravni dodir?

Tipična izvedba uređaja kojim se osigurava blokiranje napajanja u slučaju curenja struje i izravnog dodira. Podešavanje prema struji isključenja u pravilu iznosi najmanje 30 mA.

Ako se pak razmatra uređaj selektivnog isključenja u pojedinačnoj verziji, on je u tom slučaju element najjednostavnije sheme i montira se standardno:

1. Prvi se postavlja automatski prekidač.
2. Zatim slijedi RCD tipa S.
3. Zatim krug opterećenja.

U međuvremenu, zaštita se primjenjuje u različitim varijantama korištenja električnih mreža.

Na primjer, potrebno je osigurati visoku pouzdanost rada trofaznog elektromotora. Kako u ovom slučaju organizirati zaštitu putem RCD selektivnog tipa?

Druga izvedba – četveropolni uređaj – prikladnija je sa stajališta mogućnosti konfiguracije električnog ožičenja. Uz pomoć ovog modula lakše je upravljati ožičenjem „zemaljske“ sabirnice.

Ovdje će uspješno odgovarati četveropolni uređaj pomoću kojeg se može organizirati shema zaštite od kratkog spoja (KS) namota.

Priključak se također ostvaruje putem međuutikača RCD. Odnosno, prvo se uključuje automatski prekidač, drugo je selektivna zaštita, treće – elektromotor.

Varijanta shemskog rješenja s električnim motorom. Jednostavno i prilično učinkovito rješenje za zaštitu motora od mogućih međufaznih kratkih spojeva ili kratkih spojeva na kućište.

Jednofaznu shemu za standardne potrebe, poput rasvjete i napajanja, može se prilično jednostavno konstruirati primjenom dvopolnog uređaja i nekoliko automatskih prekidača.

Ožičenje jednofaznih kanala u svaku pojedinu sobu izvodi se putem automatskih prekidača koji se napajaju fazom koja dolazi iz zaštitnog uređaja.

To je, može se reći, klasično shemsko rješenje koje u većini slučajeva koriste vlasnici općinskih stanova, vlasnici kuća, vikendica.

Klasična shemska varijanta s jednim uređajem za strujnu zaštitnu isključenje za ožičenje više električnih krugova. Uobičajeno rješenje u kućama stare gradnje, gdje nije bilo predviđeno korištenje zemaljske sabirnice.

Suvremeni projekti stanovanja pretpostavljaju organizaciju shema s obveznom prisutnošću uzemljivačke sabirnice. Stoga je za takva rješenja karakteristična neznatna izmjena/dopuna sheme ožičenja.

Konkretno, dodatni element ožičenja postaje zaštitni vodič (PE), koji je jednako neizostavan dio kao i nulta sabirnica.

Alternativno shematsko rješenje s istom sektorskom varijacijom razvoda i primjenom istih uređaja. Samo se u ovoj verziji već koristi uzemljivačka sabirnica. Sličan primjer čini se učinkovitijim u pogledu zaštite.

U stanovima, kućama, vikendicama uređaji selektivne zaštite predstavljaju obvezan dodatak stambene električne ploče, kada stanari koriste kućanske uređaje:

• perilicom rublja;
• perilicom posuđa;
• snažnim električnim štednjakom (pećnicom).

Pritom ovaj tip aparata (selektivnih) djeluje, u pravilu, kao druga zaštitna stupnja, dok na prvoj stupnji djeluju RCD za isključenje pri izravnom kontaktu.

Dakle, radi se o grupnom uključivanju uređaja i to je doista učinkovita opcija u pogledu sigurnosti rada kućnih elektrčnih mreža.

Nijanse spajanja modula tipa S

Zapravo, njans su iste kao one koje prate postupak spajanja standardnih zaštitnih aparata.

Stezaljke svakog od uređaja imaju određnu namjenu (fazna, nulta) i označene su na odgovarajući način.

Stezaljke na zaštitnom uređaju i oznake za spajanje elektrčnih vodova. Također je prikazana oznaka tipke za izvođenje testne operacije radi ispravnog aktiviranja RCD-a.

Prikom montaže nedopušteno je mijenjanje položaja stezaljki u odnosu na njhovu namjenu prema napojnim krugovima.

Ako se umjesto faze spoj nulta sabirnica – to je u najmanje ruku mogućnost kvara samog uređaja. Zamijeniti mjesta dviju točaka iznimno je teško, ali u praksi se i to događa.

Još jedna njansa – podešavanje modula prema postojećem elektrčnom krugu u pogledu graničnog isključenja po struji.

Ako konstrukcija ne predviđa mogućnosti podešavanja po struji, treba ispravno odabrati uređaj prema tehničko-eksploatacijskim karakteristikama.

Konačno, obvezna njansa spajanja je testiranje uređaja u načinu napajanja u krug opteraćenja.

Ova funkcija je jednostavna i zahtijeva samo jednu radnju – aktivaciju posebne tipke, koja se tako i označava na kućišt/u dkumentaciji kao „Test”.

Zaključci i koristan video na temu

Razumljivo i jasno video objašnjenje selekivnosti rada zaštitnog aparata:

Video prikazuje praksu uključivanja u krug grupe uređaja i stvarno djelovanje uređaja u hitnim situacijama:

Često se mogu sresti rasprav o jednostavnosti uključivanja RCD-a u elektrčnu mrežu priatnog stana. Uz rasprav se često preporučuje obavljati ovaj posao vlastitim rukama. Motiv je poznat – ušteda. Međutim, štedjeti na vlastitoj sigurnosti ni je najbolji izbor. I zato, takve radnj montaže selektivnog zaštitnog uređaja uvik treba izvoditi rukama profesonalnog električara.

Imate li iskustva korištenja ili spajanja selektivnih RCD-a i možete dopuniti naš materijal zanimljivim informacijama o temi članka? Molimo, napišite svoje komentare, postavite pitanja u bloku ispod.