Pålitligt nätskydd: Så fungerar jordfelsbrytare med eller utan jordning
Innehåll
Praktiskt taget i alla privata hus eller lägenheter kan du se ett stort antal olika hushållsapparater, för att de ska fungera perfekt behöver du ett elektriskt nätverk och skydd mot funktionsfel som uppstår i det. Till exempel kan en kortslutning provocera inte bara utrustningsfelet utan också elektrokution av människor, så installationen av skyddande frånkopplingsanordningar (RCD), automatiska maskiner (difautomatov) anses redan vara en norm, en gemensam säkerhetsåtgärd. Dessa enheter är utformade för att förhindra brandledningar, nedbrytning av hushållsapparater, mänsklig elektrokution. Men för att säkerställa deras effektivitet, är det nödvändigt att veta vilka parametrar används för att välja den utrustning, som
Syftet med enheten
RCD – en universell enhet, så de flesta av de befintliga modellerna kan skydda utrustning och människor från obehagliga, farliga nödsituationer, oönskade situationer som kan uppstå under driften av elnätet. Skyddande frånkopplingsanordningar skyddar i tre riktningar. Den förhindrar:
- Elstötar från personer;
- Ett kretsavbrott som hotar att läcka ström till apparatens hölje.
RCD:er är en effektiv brandskyddsanordning. Ström som flyter till jord på grund av isoleringsskador är ofta orsaken till ledningsbränder. Detta beror på att värme frigörs vid brytpunkten och temperaturökningen leder till att kabeln antänds. Om lägenheten har en RCD är denna situation praktiskt taget utesluten. När isoleringsnedbrytningen inträffar kommer det att finnas en kortslutning till jorden, enheten kommer snabbt att reagera och stänga av strömförsörjningen.
Det bör noteras att ett mer effektivt skydd kommer att tillhandahållas av en RCD som är ansluten till en krets som tillhandahåller jordning. Men inte alla har sådana idealiska förhållanden, så det är möjligt att installera det där det helt enkelt inte finns någon jordning. I det här fallet kommer enheten att fungera, men dess effektivitet kommer att minskas något.
RCD: er betraktas som ett element i elektriska fördelningsbrädor: stationära, tillfälliga, bärbara. De kan byggas in i uttag eller pluggar om utrustningen är utformad för att fungera i hög luftfuktighet eller i dammiga rum.
Delar av en säkerhetsfrånskiljare
För att förstå hur RCD fungerar med eller utan jordning, är det nödvändigt att bekanta sig med enhetens element.
Strömbrytaren består av fyra huvudblock, de är markerade med röda siffror i figuren.
- Differentialtransformator. Den finns i de flesta modeller av dessa instrument. Dess uppgift är att mäta strömbalansen mellan de ledare som ingår i den.
- Startelement. Denna enhet består som regel av elektromagnetiska reläer. Dess syfte är att styra ställdonet.
- Ställdon. Den ansvarar för nödfrånkopplingen av strömförsörjningen, som ständigt övervakas av säkerhetsfrånkopplingsanordningen.
- Testare, “Test”-knapp. Den används naturligtvis för att kontrollera utrustningens funktionsduglighet. Det startar läget för att simulera förekomsten av läckström.
Andra beteckningar i figuren: I1, I2 – strömriktning, F1, F2 – magnetiska flöden, ID – läckström.
Princip för drift av RCD
Innan du behandlar frågan om hur RCD med jordning fungerar, är det nödvändigt att förstå principen om drift av den skyddande frånkopplingsanordningen. Elektrisk ström från nätverket flyter längs fasledningen (L, brun, röd, svart, grå) genom lasten och återgår tillbaka längs den neutrala ledningen (N, blå eller cyan). Skyddsanordningens funktionsprincip bygger på denna lag. Strömförsörjningen kopplas bort i två fall:
- Om en strömförande del av utrustningen vidrörs av en person aktiveras säkerhetsanordningen för att förhindra allvarliga elektriska stötar.
- När isoleringen är bruten är de ledande delarna inte i kontakt med apparatens hölje eller jord. Exempel är problem med en tvättmaskin, varmvattenberedare, kylskåp.
Jordfelsbrytaren jämför värdena för elektrisk ström uppströms och nedströms det skyddade objektet. Om ingång och utgång är lika (Iin = Iout) reagerar inte enheten. Den löser dock ut när det finns en skillnad (Iin > Iout). Strömmarna som flödar genom fas (eller fas) och neutralledare måste vara lika stora. Detta gäller för både enfas- och trefassystem.
Varje skillnad i värden indikerar ett läckage. Det är på detta som jordfelsbrytaren reagerar. Resultatet av enhetens arbete är frånkoppling, frånkoppling av det elektriska nätverket. Varje typ av jordfelsbrytare har sitt eget värde för strömdifferensen. Som en del av denna utrustning finns magneto-elektriska reläer, som kännetecknas av hög känslighet. Enheten kan reagera på vissa värden av läckström (10, 30, 100 mA, etc.).
Man bör dock vara medveten om att läckströmmen är den enda parameter som kan ändras för att aktivera jordfelsbrytaren. Den skyddar varken mot överbelastning eller kortslutning. Enheten fungerar inte ens om en person vidrör fas- och neutralledaren samtidigt. För att garantera säkerheten i dessa fall är det nödvändigt att köpa differentialautomatiska maskiner. De är optimala eftersom de är en kombination av en jordfelsbrytare och en effektbrytare.
För att kontrollera enhetens prestanda tillhandahåller kroppen en knapp “Test” (“Test”, vit, svart, orange). När denna knapp trycks in genereras en differentialström (eller läckström) på konstgjord väg. Om utrustningen är i gott skick kommer anordningen att stängas av när denna knapp trycks in. Vi rekommenderar att detta test utförs varje månad.
Är en jordanslutning nödvändig för jordfelsbrytare?
Många husägare tror att jordanslutning för en jordfelsbrytare är obligatorisk, att den bara fungerar korrekt om det finns en elektrisk krets som har en fas, neutral och jord (PE, gulgrön). Ofta ställer husägare en annan fråga: vad är bättre – jordning eller RCD. För att svara på denna fråga är det nödvändigt att helt enkelt jämföra syftet med varje skydd.
Säkerhetsbrytarens huvudsakliga funktion är att göra elnätet spänningslöst när en läckström uppstår i höljet på en hushållsapparat. Denna reaktion förhindrar att en person får en elektrisk stöt. Jordning tjänar samma syfte, men dess funktion är annorlunda. Om strömmen förekommer på icke-ledande delar orsakar jordningen en kortslutning. Som ett resultat av detta aktiveras kretsbrytarens skydd och utrustningen görs spänningslös.
Behöver jordfelsbrytare jordas? Det är önskvärt. Båda metoderna kan användas antingen separat eller tillsammans, i ett komplex. Det finns dock inget behov av jordning för att använda jordfelsbrytare. Skyddsanordningen kan fungera i ett enfas tvåtrådsnät utan jordledning. I riktigheten av denna slutsats kan verifieras om du studerar modellen för RCD. Enheten har två terminaler – för fas och neutral, men det finns ingen kontakt för jordning.
Av denna anledning kan apparaten användas i hus som beställdes under sovjettiden. Det fanns ingen jordledare i dem, eftersom utbudet av hushållsapparater i butikerna var minimalt. Sådana gamla lägenheter behöver en RCD. Skillnaden mellan nätverk med och utan jordning är bara i utlösningshastigheten. I det första fallet reagerar enheten nästan omedelbart. I det andra – bara i det ögonblick då det finns en beröring av enhetens kropp under spänning. Trots denna nackdel undviks allvarlig elektrisk chock.
Hur fungerar en jordad RCD?
Valet av skyddsanordning beror på konfigurationen av det specifika nätverk som det är avsett för. Det första du alltid bör vara uppmärksam på är närvaron eller frånvaron av en jordledare (PE). I moderna hus tillhandahålls det av projektet. I äldre byggnader används ett PEN-system, där jordledaren kombineras med neutralen.
Om kretsen är jordad måste typen av jordning bestämmas noggrant innan jordfelsbrytaren installeras. TN-systemet använder en blind jordning av den neutrala ledaren. TN-C skiljer sig genom det faktum att för den neutrala arbets- och skyddsledaren är en tråd. I det här fallet, om PEN-ledaren är trasig, kan hela potentialen överföras till apparatkroppen, som har sin egen jordning.
Ibland tillgriper elektriker ett annat felaktigt schema: de använder en bygel för att kortsluta utloppets jordningsterminal till neutralen. I detta fall kan en extremt farlig situation uppstå. Om PEN-ledaren går sönder kommer RCD inte att utlösas. Konsekvensen blir en elektrisk chock för en person. Det finns dock ett alternativ som kommer att undvika en sådan utveckling. Det rör vid någon jordslinga: till exempel element i vattenförsörjningssystemet, värmesystemet.
Det säkraste sättet att ansluta jordfelsbrytare är fortfarande TN-S-systemet, där skyddsledaren är ansluten separat, men kombineras med neutralledaren endast vid strömförsörjningen. I detta fall reduceras sannolikheten för elektriska stötar till noll även om jord- eller neutralledaren är trasig. Om båda ledande elementen är skadade finns det inte heller någon fara: elen är helt avstängd.
TN-C-S-systemet är det sista av varianterna, det kallas mellanliggande. I detta schema förenas den neutrala och jordledaren endast i separata sektioner. För detta schema blir RCD en obligatorisk del av kretsen. Annars kommer det att förbli oskyddat.
Är RCD: er effektiva utan jordning?
Efter att ha övervägt frågan om hur RCD med jordning fungerar, är det nödvändigt att stoppa på schemat utan det, eftersom det i äldre hus inte tillhandahålls. I händelse av en nedbrytning på hushållsapparatens kropp kommer den omedelbara utlösningen av enheten inte att inträffa, eftersom det inte finns något huvudvillkor – läckström på grund av bristen på jordning.
När en person vidrör anordningen kommer differentialström att flöda genom kroppen. Efter en kort tid kommer utlösningströskeln att nås, varefter strömflödet till piercingen kommer att stoppas. Chockens svårighetsgrad beror på installationen av skyddsanordningen. Ja, frånkopplingen av strömförsörjningen kommer också att vara ganska snabb i det här fallet. Risken för allvarliga elektriska skador kan dock inte uteslutas. Därför är det omöjligt att garantera absolut säkerhet för de boende utan jordning.
För att skydda människor i hus med tvåtrådiga elnät måste andra enheter nödvändigtvis finnas i systemet. Dessa är kretsbrytare som kommer att stänga av nätverket vid kortslutningar eller överbelastningar. Den bästa lösningen – difautomats, som kombinerar funktionaliteten hos RCD och en enkel automatisk brytare. Dessa enheter kommer att skydda människor från elektriska stötar och skydda ledningarna i händelse av en kortslutning.
Anslutning av jordfelsbrytare utan jordanslutning
Det finns två olika alternativ som kan användas för lägenheter.
En jordfelsbrytare för all utrustning
Jordfelsbrytaren är installerad vid ingången, så den är ansvarig för alla ledningar i lägenheten. I elpanelen kommer spänningen genom ingången, sedan går den till den tvåpoliga automatiska brytaren och efter den – till RCD. Installera sedan automatiska brytare på enskilda linjer.
Fördelarna med systemet – dess låga kostnad, kompakthet i den elektriska kretsen på grund av det lilla antalet enheter som är involverade. Minus – utlösning av RCD: er för hela lägenheten, inte för specifika grupper.
Varje linje – sin egen enhet
RCD: er installeras flera gånger: både vid ingången och på alla enskilda linjer. Den första enheten installeras på samma sätt som i det första schemat. Resten – efter de automatiska enheterna som skyddar enskilda grenar. Deras totala antal beror på antalet, kraften hos hushållsapparater. Vanligtvis är stor utrustning ansluten separat: varmvattenberedare, diskmaskiner, tvättmaskiner, elektriska spisar.
Nackdelarna med denna lösning är den stora storleken på systemet, hög kostnad om alla element beaktas. Fördelen – bekvämlighet, för när enheten löser ut på en linje kommer alla andra apparater som finns på andra grenar att fortsätta arbeta.
RCD och TN-C schema
Detta system, som är värt en separat konversation, eftersom effektiviteten hos RCD: er i ett sådant ledningsschema är en pågående debatt. I detta fall beaktas enfas- och trefasledningar. Det första alternativet involverar 3 faser och neutrala, den andra fasen och neutrala ledare.
Många experter rekommenderar användning av skyddsanordningar eftersom de löser ut när livshotande strömläckage uppstår. Andra experter är dock emot sådana anordningar. Deras huvudargument är att de endast löser ut vid beröring av ledande delar av utrustningen. En annan nackdel är risken för frånkoppling utan uppenbar anledning. Detta är framför allt en nackdel som är typisk för hus där elledningarna sedan länge behöver bytas ut.
När det gäller RCD-installation i allmänhet anser de flesta husägare (och elektriker) att de är viktiga artiklar. Sådana anordningar, som snubblar i farliga situationer, ökar chansen att undvika allvarliga konsekvenser, både för hälsa och liv.
Installation av RCD: säkerhetsregler, installation
Anslutning av apparater kräver strikt efterlevnad av säkerhets- och ledningsregler.
Säkerhetskrav
De grundläggande kraven för installation av apparater i det elektriska nätverket är desamma.
- Stäng alltid av spänningen innan du arbetar. För att säkerställa att detta villkor är uppfyllt kontrolleras frånvaron av spänning med en skruvmejsel, en testlampa (220 V) eller en multimeter.
- Alla kablar som är anslutna till enheter måste kontrolleras för att säkerställa att de är ordentligt anslutna. Ledaren måste sitta kvar på sin plats och får inte vara löst fastsatt.
- För att underlätta installationen rekommenderas att de anslutna ledningarna markeras. Detta görs med hjälp av olikfärgad tejp eller krympslang, också i olika färger.
- Hemmagjorda vridningar bör inte användas vid installation av utrustning. Använd endast fabriksmonterade kopplingsplintar för att dra ut och ansluta ledningar.
- Eftersom explosioner och kortslutningar är möjliga när ström tillförs, är det bättre att ta hand om ögonskydd och skydd av oskyddade delar av kroppen i förväg.
- Det rekommenderas att ha en assistent närvarande för säkerhets skull när man arbetar med elektricitet. En andra person får inte vara deltagare, men kan fungera som observatör.
- Efter avslutad installation, när strömförsörjningen har återställts, måste jordfelsbrytaren kontrolleras. Detta görs genom att trycka på knappen “Test”.
Som regel är jordfelsbrytaren monterad på en DIN-skena. Om panelen inte har hållare för den måste de också köpas. När du köper en enhet, ta hänsyn till den nominella strömmen som den kan passera. För en lägenhet kommer 16-32 A att vara tillräckligt.
En annan viktig parameter är utlösningsströmmen (läckage, IDn, där “n” står för klassificering). När RCD: er köps för att skydda invånare är enheter designade för 10-30 mA lämpliga. Om huvudsyftet är att skydda mot brand, behöver du utrustning med en annan klassificering – 100-300 mA.
Regler för installation
När det planeras inte bara att köpa, utan också att installera enheten oberoende, kommer det att vara användbart att bekanta sig med de viktigaste installationsreglerna.
- Under installationen är det nödvändigt att ha ett diagram framför ögonen, eftersom alla ledningar är anslutna med hänvisning till de numeriska och bokstavsmarkeringarna.
- Installera alltid kretsbrytaren efter ingångskretsbrytaren. Användningen av en sådan kretsbrytare i nätverket är obligatorisk.
- Nätets och apparatens egenskaper måste matchas. För nätströmmar på 20 till 25 A måste en enhet på minst 32 A köpas.
- Använd inte värme- eller vattenledningar som jordning. Denna kriminella försummelse kan kosta grannar livet.
Det är inte svårt att ta reda på hur en RCD med jordning fungerar, och det är inte extremt svårt att förstå principen för drift. Men om det inte finns någon erfarenhet av sådant arbete är det bättre att anförtro det till proffs. I detta fall kommer dess kvalitet och därmed säkerheten för människor och hushållsapparater att garanteras.
Priser för apparaten kan hittas här:
Följande video visar och berättar hur RCD med och utan jordning fungerar, vilka svårigheter som kan vänta mästaren på vägen till målet:
