לקבלת הבנה קלה יותר של הזרם הדיפרנציאלי, יש לשקול תהליך פיזיקלי אחד. כאשר נוגעים בקו נושא זרם מבודד, מדוע אין התחשמלות? התשובה ברורה: בידוד מונע זרימת זרם בגוף האדם. אבל אם הליבה חשופה, לעמוד על מצע מבודד ולגעת בחוט? האפקט זהה - אין התחשמלות. הגיבוי מונע מהמעגל לקצר דרך פלג הגוף העליון אל הקרקע.
המושג של זרם דיפרנציאלי
בטבע אין תהליך פיזי כמו זרם דיפרנציאלי. מושג זה הוא כמות וקטורית, המתבטאת כסכום הזרמים הקיימים במעגל, נלקחים בערך RMS. על מנת שיופיע זרם דיפרנציאלי, חייב להתרחש תהליך פיזי הנקרא זרם דליפה. אבל יש צורך כי יתקיים תנאי אחד: מקרה הציוד, שבו הופיע זרם הדליפה, חייב להיות מחובר לאדמה. אחרת, אם הגוף אינו מקורקע, התרחשות זרם דליפה אינה מובילה להופעת זרם דיפרנציאלי. ומפסק זרם שייר (RCD)לא יעבוד.
קשר בין דיפרנציאל וזרם דליפה
כאשר זרם דולף במעגל, הוא עובר לאלמנטים שיש להם חומר מוליך (מארזי מתכת למכשירים, צינורות חימום וכו') מחלקים חיים (מעגלים חשמליים, חוטים). במהלך דליפות אלו, אין קטעים קצרים. ולכן, אין עובדה של תקלה במעגל (נזק ברור לו).
מכיוון שהזרם הדיפרנציאלי, בביטוי מתמטי, הוא ההבדל (במונחים וקטוריים) בין הזרם במוצא המקור לזרם לאחר העומס, ברור שהוא כמעט זהה לזרם הזליגה. אבל אם האחרון באמת קיים במקרה של הפרה, למשל, של בידוד, לחות גבוהה של הסביבה שדרכה הוא יכול לעבור, או משהו אחר, אז הזרם ההפרש מופיע כאשר הוא מחובר לאדמה.
זרמי שיורי נסיעות ובלתי נסיעות
תחת ההפעלה זרם (או זרם שבירה) מובן זרם דיפרנציאלי כזה, שזרימתו מובילה לניתוק ה-VDT במקרה של דליפה במעגל.
Current, שזרימתו מותרת במעגל של התקן זרם שיורית (RCD) ואינו מופעל, נקרא זרם אי-טריפינג דיפרנציאלי.
במעגל טעון, שבו פועלים מכשירים מסוג דופק: מיישרים, מכשירים דיגיטליים דיסקרטיים לבקרת חשמל - כל זה מכשירי חשמל ביתיים מודרניים, ישנם זרמי רקע דיפרנציאליים. אבל זרמים כאלה אינם זרמי תקלה, ובמקרה זה, לא ניתן לכבות את המעגל החשמלי. לכן, סף RCD נבחר כדי לא להגיב לערך הרקע ההפעלה, אלא כדי לכבות את זרם הדליפה העולה על ערך זה.
RCD או מכשיר דיפרנציאלי
על מנת להגן על המעגל מפני תקלות הארקה של זרמים גדולים, פותחו מפסקי זרם מיוחדים. המעגל של המכשיר בודק כל הזמן את המעגל המנוטר לאיתור דליפות חשמל. ברגע שסכום ערכי הווקטור של הזרמים הליניאריים יהיה גדול מאפס ומגבלת הרגישות של המכשיר עוברת, הוא יכבה מיד את המעגל. מערכות כאלה מותקנות בקווים חד פאזיים וגם בקווים תלת פאזיים.
מאפיינים של מתגים דיפרנציאליים
שינויים שונים של התקני הגנה נבדלים זה מזה על ידי:
- תכונות עיצוב;
- מראה דליפת חשמל;
- הגדרות רגישות;
- ביצועים.
בהתאם לתכונות העיצוב, יש:
- מכשירי VDT (מתג דיפרנציאלי), שבהם אין הגנה מפני זרמים גבוהים. הם מגיבים לזרמי דליפה, אבל נתיכים חייבים להיות מחוברים בסדרה כדי להגן על המעגלים שלהם.
- מכשיר RCBO, שבו מסופק מתג סוג אוטומטי. מדובר במכשירים אוניברסליים בעלי פונקציה כפולה - להגנה מפני קצרים ועומסי יתר, כמו גם בקרת נזילות.
- מכשיר BDT עם אפשרות לחיבור טריגר אוטומטי בנקודת החיבור. מכשיר המיועד למפרקיםמתקנים עם מפסק. העיצוב שלו מעובד בצורה כזו שהוא מאפשר רק חיבור חד פעמי עם המכונה.
בהתאם לצורת זרמי הדליפה, פותחו קבוצות של התקני הגנה בשינוי הבא:
- AC - מכשירים הפועלים עם זרם סינוסואיד לסירוגין. הם אינם מגיבים לזרמי פעימה דיפרנציאליים המתרחשים ברגע ההדלקה, למשל, מנורות פלורסנט, מכשירי רנטגן, מכשירים לעיבוד אותות מידע, ממירי תיריסטורים.
- A - מכשירים להגנה מפני זרם פעימה ישיר וזרם חילופין. אל תזהה את ערכי השיא של דליפה של זרמים דיפרנציאליים פולסים. הם עובדים במעגלים של מיישרים מסוג אלקטרוני, ווסת המרת פעימות פאזה. מנע דליפה של חשמל פועם שיש בו רכיב DC לאדמה.
- B - מערכות הפועלות עם זרמי דליפה משתנים, קבועים ופועמים.
במונחים של רגישות, למתג הדיפרנציאלי יש את הסוגים הבאים:
- מערכות ברגישות נמוכה שמכבות את המעגל כאשר נוגעים בהן באופן עקיף.
- מערכות עם רגישות גבוהה. הם מגנים אם יש מגע ישיר עם המנצח.
- חסין אש.
עד הזמן שלוקח למכשיר לפעול:
- פעולות מיידיות.
- משחק מהיר.
- לכללייעד.
- עיכוב - סוג סלקטיבי.
התקני ההגנה הנוכחיים של ההתקן הסלקטיבי הדיפרנציאלי מסוגלים לכבות רק את החלק של הציוד שבו התרחשה ההפרה.
איך פועל מפסק זרם שייר
RCD מורכב מליבה בצורת טבעת ושתי פיתולים. פיתולים אלה זהים לחלוטין, כלומר, הם עשויים עם חוט מאותו קטע ומספר הסיבובים זהה. זרם זורם דרך פיתול אחד בכיוון כניסת העומס, ולאחר מכן חוזר דרך העומס לליפוף השני. מכיוון שהזרם המדורג עובר בכל עומס, הזרמים המסוכמים בכניסה וביציאה, לפי קירשוף, חייבים להיות שווים. כתוצאה מכך, הזרמים יוצרים שטפים מגנטיים זהים בפיתולים, המכוונים לכיוון ההפוך. זרימות אלו מבטלות זו את זו והמערכת נשארת נייחת. אם הופיע רק זרם דליפה, אז השדות המגנטיים יהיו שונים, ממסר הזרם ההפרש יעבוד, מה שיוביל לפתיחת המגעים החשמליים. קו החשמל יופסק לחלוטין.
כאשר רלוונטי התקן מגן זרם שייר
בבנייה מודרנית ובציוד חשמלי של אזורים, כמו גם בבנייה מחדש, נעשה שימוש ביותר ויותר מכשירים שמכבים את הזרם הדיפרנציאלי. זה מוצדק על ידי עלייה בבטיחות הפעולה של רשתות חשמל, כמו גם ירידה בפציעות. RCDs נמצאים בשימוש ב:
- בנייני ציבוריעד: מוסדות חינוך, מבני תרבות, בתי חולים, מתחמי בתי מלון, מתקני ספורט;
- במבני מגורים בודדים ורב-דירות: בתים, דאצ'ות, מעונות, מבנים חיצוניים;
- שטח קניות, במיוחד מבוסס מתכת;
- בנייני מינהל;
- מפעלים תעשייתיים.
אפשרויות עבור דיאגרמות חיבור RCD
התקן המגן לזרם הדיפרנציאלי מיוצר עבור מספר שונה של שלבים מבוקרים. ישנם מפסקי זרם שייר חד-פאזיים, דו-פאזיים ותלת-פאזיים.
אם הקו הוא חד פאזי ואתה צריך לחבר אליו RCD ומפסק יחיד, אז אין הבדל מהותי מה לשים מלכתחילה. כל המכשירים הללו ממוקמים בכניסה של המעגל. פשוט יותר נוח לשים את המכונה על הפאזה תחילה, ולאחר מכן את מתג הזרם ההפרש. מכיוון שהעומס מחובר אז לשני מגעי RCD, במקום פאזה, למכונה אוטומטית, ובמקום אפס, להתקן מגן.
אם הקו הראשי מחולק למספר קווים עם עומסים, אז ה-RCD מותקן תחילה, ולאחר מכן לכל קו יש מפסק משלו. חשוב שהזרם הנקוב שה-RCD יכול לעבור יהיה גדול יותר מזרם הטריפה של המכונה, אחרת הוא לא יפעל כדי להגן על המכשיר עצמו.
מסקנה
כל העבודה על ארגון חיווט חשמלי ומערכות הגנת מעגלים מוטב להשאיר לחשמלאים מקצועיים! במו ידיך, אתה יכול להרכיב רק מעגלים חשמליים פשוטים, ועל ידי חיבורהתקני הגנה, עקבו אחר ההוראות בקפדנות. בדרך כלל כל איש קשר מסומן בהתאם.
