Rcd что это в электрике
Терминология защитного отключения
Страховые компании при оценке риска, определяющего страховую сум му, обязательно учитывают наличие на объекте страхования УЗО и их техническое состояние.
В настоящее время на каждого жителя развитых стран приходится в сред нем по два УЗО. Тем не менее, десятки фирм на протяжении многих лет стабильно, в значительных количествах производят эти устройства самых раз личных модификаций, постоянно совершенствуя их технические параметры.
О терминологии защитного отключения
Термин устройство защитного отключения — УЗО, принятый в отече ственной специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства и его отличие от других коммутационных электрических аппаратов — автоматических выключателей, выключателей нагрузки, маг нитных пускателей и т.д.
Но иногда встречается неточность, даже вкравшаяся в стандарты. Это определение УЗО, как «устройства, управляемого остаточным током». Здесь нарушена элементарная причинно-следственная связь. Устройство не уп равляется этим током, а реагирует на него!
В последних отечественных стандартах (серии ГОСТ Р 51326, 51327) также нарушена терминология: в отличие от принятого в основном стандарте (ГОСТ Р 50807-95) определения, УЗО называется то «выключатель дифференциального тока — ВДТ», то «автоматический выключатель дифференциального тока — АВДТ», что вводит в заблуждение специалистов.
Часто применяется другое, не соответствующее стандартам название УЗО — «дифференциальный выключатель». Это название распространилось из пере веденных не специалистами-электриками проспектов зарубежных фирм.
За рубежом приняты следующие обозначения [125]:
• Во Франции — DD — disjoncteur dinerentiel (дифференциальный выключатель).
• В США — GFCI ( Ground Fault Circuit Interrupter — размыкатель тока утечки на землю).
В настоящее время действует международная классификация УЗО, разра ботанная международной электротехнической комиссией (МЭК):
• RCD ( residual current protective device ) — защитное устройство по диффе ренциальному (разностному) току, общее название УЗО.
• PRCD ( portable residual current protective device ) — переносное защитное устройство по дифференциальному току.
• SRCD ( fixed socket outless residual current protective device ) — защитное устройство по дифференциальному току (встроенное в розетку).
• RCM ( residual current monitor ) — устройство контроля дифференциального тока (тока утечки).
Причина, по которой прибегают к использованию снабберов
В ходе разработки силового импульсного преобразователя (особенно это касается мощных устройств топологий push-pull и forward, где переключение происходит в жестких режимах), необходимо как следует позаботиться о защите силовых ключей от пробоя по напряжению.
Такое событие сразу приведет к куче проблем: где достать аналогичный транзистор? Есть ли он сейчас в продаже? Если нет, то когда появится? Насколько качественным окажется новый полевик? Кто, когда и за какие деньги возьмется все это перепаивать? Как долго продержится новый ключ и не повторит ли он судьбу своего предшественника? и т. д. и т. п.
В любом случае лучше сразу перестраховаться, и еще на этапе проектирования устройства принять меры для предотвращения подобных неприятностей на корню. Благо, известно надежное, недорогое и простое в своей реализации решение на пассивных компонентах, давно ставшее популярным как у любителей высоковольтной силовой техники, так и у профессионалов. Речь о простейшем RCD-снаббере.
Традиционно для импульсных преобразователей, в цепь стока транзистора включена индуктивность первичной обмотки трансформатора или дросселя. И при резком запирании транзистора в условиях, когда коммутируемый ток еще не понизился до безопасной величины, согласно закону электромагнитной индукции на обмотке возникнет высокое напряжение, пропорциональное индуктивности обмотки и скорости перехода транзистора из проводящего состояния в запертое.
Если фронт при этом достаточно крут, а общая индуктивность обмотки в цепи стока транзистора существенна, то высокая скорость нарастания напряжения между стоком и истоком мгновенно приведет к катастрофе. Чтобы эту скорость роста напряжения понизить и облегчить тепловой режим запирания транзистора — между стоком и истоком защищаемого ключа ставят RCD-снаббер.
Как работает RCD-снаббер
RCD-cнаббер работает следующим образом. В момент запирания транзистора ток первичной обмотки, в силу наличия у нее индуктивности, не может мгновенно снизиться до нуля. И вместо того чтобы жечь транзистор, заряд, под действием высокой ЭДС, устремляется через диод D в конденсатор C снабберной цепи, заряжая его, а транзистор при этом закрывается в мягком режиме незначительного тока через его переход.
Расчет снабберной цепи
P – мощность, рассеиваемая на резисторе снаббера C – емкость конденсатора снаббера t – время запирания транзистора, за которое конденсатор снаббера заряжается U – максимальное напряжение, до которого зарядится конденсатор снаббера I – ток через транзистор до его закрытия f- сколько раз в секунду будет срабатывать снаббер (частота переключения транзистора)
Чтобы рассчитать номиналы элементов защитного снаббера, для начала задаются временем, за которое транзистор в данной схеме переходит из проводящего состояния в запертое. За это время конденсатор снаббера должен успеть зарядиться через диод. Здесь в расчет принимается средний ток силовой обмотки, от которого предстоит защищаться. А напряжение питания обмотки преобразователя позволит выбрать конденсатор с подходящим максимальным напряжением.
Далее необходимо вычислить мощность, которая должна будет рассеиваться на резисторе снаббера, и уже после этого подобрать конкретный номинал резистора, исходя из временных параметров полученной RC-цепи. При том сопротивление резистора не должно быть слишком малым, чтобы когда при запирании ключа конденсатор начнет разряжаться через него, импульс максимального разрядного тока вместе с рабочим током не превысили бы критическую для транзистора величину. Не должно это сопротивление быть и слишком большим, чтобы конденсатор все же успел разрядиться, пока транзистор отрабатывает положительную часть рабочего периода.
Рассмотрим пример
Сетевой двухтактный инвертор (амплитуда напряжения питания 310 вольт) потребляющий мощность 2 кВт работает на частоте 40 кГц, причем максимальное напряжение между стоком и истоком для его ключей составляет 600 вольт. Необходимо рассчитать RCD-снаббер для этих транзисторов. Пусть время запирания транзистора в схеме составляет 120 нс.
Средний ток обмотки 2000/310 = 6,45 А. Пусть напряжение на ключе не превысит 400 вольт. Тогда C = 6,45*0,000000120/400 = 1,935 нФ. Выберем пленочный конденсатор емкостью 2,2 нФ на 630 вольт. Мощность, поглощаемая и рассеиваемая каждым снаббером за 40000 периодов составит P = 40000*0.0000000022*400*400/2 = 7,04 W.
Допустим, минимальная скважность импульса на каждом из двух транзисторов составляет 30%. Значит минимальное время открытого состояния каждого транзистора будет равно 0,3/80000 = 3,75 мкс, с учетом фронта примем 3,65 мкс. Примем 5% этого времени за 3*RC, и пусть за это время конденсатор успеет почти полностью разрядиться. Тогда 3*RC = 0,05*0,00000365. Отсюда (подставим C = 2.2 нФ) получим R = 27,65 Ом.
Установим по два пятиваттных резистора по 56 Ом параллельно в каждый снаббер нашего двухтактника, и получится 28 Ом для каждого снаббера. Импульсный ток от срабатывания снаббера при разряде конденсатора через сопротивление составит 400/28 = 14,28 А — это ток в импульсе, который пройдет через транзистор в начале каждого периода. Согласно документации на большинство популярных силовых транзисторов, максимально допустимый импульсный ток для них превосходит максимальный средний ток минимум в 4 раза.
Что касается диода, то в схему RCD-снаббера ставиться импульсный диод на такое же максимальное напряжение как у транзистора, и способный в импульсе выдерживать максимальный ток, протекающий через первичную цепь данного преобразователя.
Быстрый тестер для розеток: Habotese RCD Electric Socket Tester
Удобный измерительный прибор для проверки напряжения, комбинации линий L/N/PE в розетке, а также для проверки дифавтоматов и УЗО. Это компактный HABOTESE RCD Electric Socket Tester.
Тестер для розеток — компактный измерительный прибор, позволяющий быстро найти ошибки при подключении, протестировать сеть и провести мгновенную оценку качества сети.
При заказе выбираем EU-тип.
Характеристики:
Функции — индикация текущего напряжения в сети (3 разряда), проверка расположения линий L/N/PE в розетке, оценка нейтрали и земли, индикация ошибок подключения (перепутывание проводов), проверка диффавтоматов и УЗО током утечки (
Прибор компактный, поставляется в небольшой коробке.
В комплекте есть подробнейшая инструкция
HABOTESE RCD Electric Socket Tester представляет собой эдакую вилку-переросток для стандартной розетки (европейский тип).
Корпус не плоский — на задней стороне полноценная EU-вилка с заземлением
На корпусе присутствует шпаргалка. В центре расположен сегментный индикатор напряжения. Внизу — кнопка для тестирования УЗО.
В верхней части корпуса — три индикатора-светодиода.
Вставляю в розетку — с совместимостью нет проблем.
Прибор сразу же включается, индицирует текущее напряжение, и конкретный тип комбинации проводов в розетке (нет заземления).
Отклонения с показометром реле напряжения составляет около 1%, вполне нормально для быстрой оценки.
Тестируем УЗО током утечки. Нажимаю на заветную кнопку (RDC test)… и тут же срабатывает УЗО.
Если УЗО не сработало — его лучше заменить, ибо это касается вашей безопасности.
Тут все сделано как надо.
Итак, это отличный тестер для… бригадира))) Ходить и проверять объекты — принимать или не принимать работы по электромонтажу. Да и для себя хороший вариант, проверить текущее состояние розеток дома, устранить ошибки.
Международные обозначения устройств защитного отключения (УЗО)
| Сокр.обозн. | ||
| RCD | Residual Current protective Device | Защитное устройство по дифференциальному току (УЗО) |
| PRCD | Portable Residual Current protective Device | Переносное УЗО |
| PRCD-S | Portable Residual Current protective Device Safety | Переносное УЗО в кабеле-удлинителе |
| SRCD | Fixed Socket outless Residual Current protective Device | УЗО встроенное в розетку |
| RCCB | Recidual Current operated Circuit Breakers without integral overcurrent protection | УЗО без защиты от сверхтоков |
| RCBO | Recidual Current operated Circuit Breakers with integral overcurrent protection | УЗО с защитой от сверхтоков |
| RCM | Residual Current Monitor | Устройство контроля дифференциального тока |
Международные обозначения электроустановок напряжением до 1 кВ
По материалам учебно-справочного пособия «УЗО. Устройства защитного отключения» (М.: ЗАО «Энергосервис», 2003, составители: Н.Д. Душкин, В.К. Монаков, В.А. Старшинов)
В описаниях предохранителей (в том числе в УЗО) западных производителей можно встретить различные буквенные обозначения, например, gL/gG ; приведем расшифровку этих обозначений:
Первая буква – диапазон отключения (функциональный класс)
| а | — защита в части диапазона нагрузок, где плавкие предохранители используются в качестве дополнительной защиты |
| g | — защита во всем диапазоне нагрузок (общего назначения) |
Вторая буква – категория использования (защищаемый объект)
— защита кабелей и линий с небольшими расчетными значениями токов короткого замыкания
Также возможно использование сокращений, обозначающих различные устройства Tr, U или уже мало используемые gF, замененные на gG. Следует отметить, что предохранители, срабатывающие в части диапазона нагрузок (т.е. aM и aR), могут применяться только для защиты от токов короткого замыкания, в отличие от gL/gG и gR, предназначенных так же и для срабатывания при недопустимой перегрузке.
Какой тип устройства остаточного тока (RCD) вы должны использовать для защиты?
Видео: Распределительный щит. Что поставить? УЗО, дифавтомат, реле напряжения. 2021, Ноябрь
Устройство остаточного тока (УЗО)
Не совсем ясно, когда и кем было разработано первое устройство остаточного тока (RCD), но оно, безусловно, появилось на рынке в 1950-х годах и первоначально использовалось некоторыми коммунальными компаниями для борьбы с «кражей энергии» из-за использования токов от фазы к земле, а не от фазы к нейтрали.
Какой тип устройства остаточного тока (RCD) вы должны использовать для защиты
RCD теперь широко используются в большинстве стран мира, в некоторых случаях это требуется, в то время как в других их использование является необязательным.
Дополнительные типы УЗО: (см. Подробности)
Выключатель остаточного тока (RCCB)
Поскольку RCCB не могут обнаруживать или реагировать на сверхтоки или короткие замыкания, они должны быть соединены последовательно с устройством сверхтока, таким как предохранитель или MCB (миниатюрный автоматический выключатель). Это дает RCCB и остальной части схемы защиту, необходимую для реагирования на сверхтоки или короткое замыкание.
Выключатель остаточного тока (RCCB)
В итоге // RCCB обеспечивают защиту от утечки на землю, однако важно помнить, что при их применении они должны всегда устанавливаться вместе с соответствующим номинальным защитным устройством (SCPD).
Вернитесь к типам УЗО ↑
Выключатель остаточного тока с защитой от перегрузки (RCBO)
Это устройство с остаточным током, в которое встроен MCB. Эффективно, RCBO является эквивалентом RCCB + MCB. Основные функции, которые RCBO может обеспечить:
Поскольку цена на эти устройства падает, RCBO является эффективным способом защиты жизни и установки.
Выключатель остаточного тока с защитой от перегрузки (RCBO)
Вернитесь к типам УЗО ↑
Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB)
Этот вид устройства остаточного тока был разработан для удовлетворения потребностей промышленности. Они подходят для трехфазных цепей и больших токовых нагрузок. Порог остаточного тока и задержка срабатывания часто регулируются, что позволяет избирательность между различными автоматическими выключателями.
Фазовый и нейтральный проводники проходят через тороидальный трансформатор, создавая магнитное поле, пропорциональное его току.
В нормальных ситуациях векторная сумма токов равна нулю. В случае неисправности тороидальный трансформатор обнаруживает дисбаланс и посылает сигнал на реле и сравнивает его с заданным пороговым значением. Выходной контакт реле включается, когда значение обнаружения неисправности выше заданного порога и длится больше, чем заданное значение времени отключения.
Автоматический выключатель утечки на землю
Выключатель утечки на землю может быть классифицирован в соответствии с IEC 62020 или в первом случае реле подходит для «мониторинга» схемы и предоставления информации об изоляции сети. Во втором случае реле подходит для защиты людей от воздействия опасности поражения электрическим током.
Кроме того, они могут использоваться только с автоматическими выключателями, сертифицированными изготовителем, которые отвечают за время отключения, учитывая всю цепочку компонентов. Устройства в соответствии с этим новым стандартом тестируются на заводе в конфигурации «готов к использованию», и они облегчают работу установщиков.
Вернитесь к типам УЗО ↑
Типы формы волны, обнаруженные УЗО и классификация
Остаточные защитные устройства отличаются друг от друга в отношении их пригодности для обнаружения различных форм остаточного тока.
Ниже приведена таблица, дающая классификацию УЗО по волновой форме токов утечки на землю:
Классификация УЗО по волновой форме токов утечки на землю
УЗО типа «А» не чувствительны к импульсным токам до пика 250 А (форма волны 8/20).
Они особенно подходят для защиты систем, в которых пользовательское оборудование имеет электронные устройства для исправления токовой или фазовой резки, регулирующей физическую величину (скорость, интенсивность света и т. Д.), Подаваемые непосредственно электросети без вставки трансформаторов и изоляции класса I (класс II по определению свободен от землетрясений).
Эти устройства могут генерировать импульсный ток повреждения с компонентами постоянного тока, которые могут распознать УЗО типа A.
RCD типа B рекомендуется использовать с приводами и инверторами для подачи двигателей для насосов, лифтов, текстильных машин, станков и т. Д., Поскольку они распознают непрерывный ток короткого замыкания с низкой пульсацией. Значения отключения, определенные до 2 кГц.
Вернитесь к типам УЗО ↑
Дополнительные два типа УЗО
Кроме того, существуют другие два типа УЗО по волновой форме токов утечки на землю:
Устройства типа F RCD предназначены для нагрузок с однофазными инверторами и аналогичным оборудованием (например, современными стиральными машинами) в качестве расширения типа A. Устройства типа F, дополнительные испытания были добавлены к испытаниям типа A для имитации замыкания на землю в присутствии однофазного инвертора.
В IEC 61008-1 и IEC 61009-1 (УЗО для домашних пользователей и подобных приложений) охватываются только типы AC и A RCD, типы F и B не упоминаются. IEC 62423 ред. 2 охватывает оба RCD типа F и B, и его можно использовать только вместе с IEC 61008-1 и IEC 61009-1.
В настоящий момент тип B + вводится только в соответствии со спецификацией DIN VDE 0664-100, применяемой в Германии.
Как и устройства защиты от остаточного тока типа B, устройства защиты от остаточного тока типа B + подходят для использования в системах переменного тока. Условия отключения для устройств защиты от остаточного тока типа В + определяются на частоте до 20 кГц и находятся в этом диапазоне частот ниже значения отключения 420 мА.
Вернитесь к типам УЗО ↑
Резюме для критериев: Типы формы волны
Таким образом, чтобы выбрать правильный тип устройства с остаточным током, необходимо учитывать два разных аспекта:
1. Требуется тип защиты от КОД:
Требуется тип защиты от УЗО
2. Тип формы волны тока повреждения:
Тип формы волны тока повреждения
Вернитесь к типам УЗО ↑
Соответствующие стандарты устройства остаточного тока
Соответствующие стандарты, касающиеся продуктов УЗО, заключаются в следующем:
Вернитесь к типам УЗО ↑
Ссылка // Защита от замыканий на землю с помощью устройств остаточного тока от ABB