RCD chọn lọc: thiết bị, mục đích, phạm vi ứng dụng + sơ đồ và sắc thái kết nối

Trong số các thiết bị bảo vệ đa dạng, có RCD chọn lọc, được các chuyên gia đánh giá là phương án thiết thực và tối ưu để tổ chức bảo vệ. Loại thiết bị này nổi bật như thế nào so với những thiết bị khác trong nhóm liên quan?

Một thiết bị chọn lọc có những đặc tính gì và độ nhạy của nó cao đến mức nào? Chúng ta hãy thử tìm hiểu nó bằng một đánh giá ngắn theo hướng này.

Mục đích và nguyên tắc hoạt động

Các thiết bị rơle cho mạng điện, được thiết kế để bảo vệ khỏi tiếp xúc trực tiếp trong khu vực nguy hiểm, cũng như bảo vệ thiết bị, được thể hiện bằng nhiều loại thiết kế.

Các tính năng của thiết bị chọn lọc

Một tính năng đặc biệt của thiết bị chọn lọc là sự hiện diện trong mạch của chức năng trễ thời gian để tắt mạch cấp nguồn cho tải.

Thông thường, thông số này vượt quá 40 ms - điều này có nghĩa là các thiết bị chọn lọc không được thiết kế để bảo vệ khỏi hư hỏng do tiếp xúc trực tiếp.

Phạm vi của các thiết bị được sử dụng để bảo vệ trong quá trình vận hành mạng điện mang lại nhiều lựa chọn. Hầu hết tất cả các loại RCD đều có thể được sử dụng trong mạng một pha hoặc ba pha

Ngoài ra, trong số các tính năng của các thiết bị chọn lọc, cần lưu ý tính ổn định tốt của chúng khi phản ứng với sự tăng vọt của dòng điện và điện áp. Nhờ đặc tính này, nguy cơ báo động sai và do đó, việc tắt mạch gần như được loại bỏ hoàn toàn.Độ chọn lọc của bộ ngắt mạch được mô tả chi tiết trong vật liệu này.

Theo quy định, trong thực tế, các thiết bị được sử dụng có dòng điện định mức nằm trong khoảng 25-100 A. Trong trường hợp này, giá trị của dòng rò vi sai nằm trong khoảng 0,1-0,3 A.

Phiên bản hai cực và bốn cực của thiết bị được sản xuất. Mỗi loại được sử dụng tích cực như một phần của mạch phân nhánh.

Nguyên lý hoạt động và thiết kế của RCD loại S

Các tính năng đặc biệt của các thiết bị chọn lọc chỉ giới hạn ở những tính năng được nêu ở trên.

Trong tất cả các chức năng thiết kế còn lại, hầu như không có sự khác biệt đáng kể giữa các thiết bị chọn lọc và các thiết bị đa năng.

Nguyên lý hoạt động của các mô-đun chỉ có mục đích duy nhất là ngăn ngừa rò rỉ dòng điện có thể xảy ra, điều này gây ra mối đe dọa tiềm tàng cho người sử dụng các thiết bị điện khác nhau. RCD loại chọn lọc cũng có tác dụng ngăn ngừa hư hỏng thiết bị.

Theo đó, nguyên lý hoạt động vẫn là tiêu chuẩn - áp dụng cho tất cả các thiết bị bảo vệ thuộc nhóm RCD:

1. Có một máy biến áp vi sai trong thiết kế.
2. Nhờ máy biến áp, việc so sánh các dòng điện điều khiển được thực hiện.
3. Sự khác biệt được truyền đến phần tử cảm biến.
4. Nếu chênh lệch vượt quá tham số điều khiển đã đặt thì sẽ xảy ra hiện tượng cắt.

Đó là toàn bộ nguyên tắc hoạt động nói chung. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý một tính năng như sự phụ thuộc của thiết bị vào nguồn điện.

Trong thực tế, hai phương án thiết kế cho RCD loại chọn lọc (và cả loại thông thường) được sử dụng. Một trong các tùy chọn liên quan đến nguồn điện bên ngoài, trong khi tùy chọn còn lại loại trừ hoàn toàn.

Mô-đun bốn cực được tích hợp vào mạng điện áp một pha.Việc chuyển đổi được thực hiện trên cơ sở giải pháp truyền thống, khi sử dụng máy đầu vào, đồng hồ đo năng lượng điện và sau đó là RCD chọn lọc.

Rõ ràng là các thiết kế thiết bị bảo vệ không sử dụng mạch điện bên ngoài có vẻ đáng tin cậy hơn những thiết kế yêu cầu nguồn năng lượng để đạt hiệu quả hoạt động.

Vì trên thực tế, máy biến áp vi sai là thành phần thiết kế chủ đạo nên các yêu cầu đặc biệt được áp dụng cho phần này của mạch RCD.

Lõi từ của DT phải có đặc tính từ hóa tuyến tính nghiêm ngặt.

Đây gần đúng là cách các quá trình xảy ra bên trong lõi từ của RCD loại chọn lọc và dòng điện chạy qua các cuộn dây làm việc hiện có. Bằng cách thay đổi chỉ số dòng điện của từng dòng, hệ số rò rỉ được kiểm soát

Đặc tính nhiệt độ của lõi từ phải đảm bảo hoạt động chất lượng cao trong phạm vi nhiệt độ rộng. Do đó, để sản xuất nguyên tố này, người ta sử dụng một loại vật liệu đặc biệt - sắt vô định hình hoặc loại tương tự.

Các phần khác trong thiết kế của thiết bị RCD chọn lọc là rơle điện từ nhạy - phần tử tác động trực tiếp, thường được gọi là phần tử ngưỡng.

Trong một số thiết kế, rơ le được thay thế bằng thiết bị điện tử nhưng nguyên lý vẫn giữ nguyên.

Chế độ bình thường và khẩn cấp

Khi vận hành RCD loại S, cho đến khi phát hiện thấy dòng điện rò rỉ (dòng điện vi sai), các dây dẫn tạo thành mạch điện trong từ trường của lõi sẽ truyền dòng tải định mức tương đương.

Sơ đồ thể hiện rõ ràng các quy trình bên trong của mô-đun loại chọn lọc khi vận hành thiết bị ở chế độ vận hành.Mức độ nhạy cần thiết được đảm bảo bằng cách cài đặt nó theo dòng điện cắt

Những dòng điện này, có cường độ bằng nhau, tạo ra từ trường tác dụng đa hướng bên trong lõi.

Tổng thông lượng của chúng bằng 0, điều này giải thích sự vắng mặt của dòng điện trên cuộn dây thứ cấp của máy phát điện diesel. Dòng điện bằng 0 của nó không ảnh hưởng đến phần tử cảm biến cắt. RCD vẫn bật.

Mặt khác, khi mạch được mô tả bị xáo trộn, sự cân bằng của dòng điện cũng bị xáo trộn. Kết quả là, một dòng điện có cường độ nhất định được tạo ra trên cuộn thứ cấp của DT.

Ngay khi giá trị này vượt quá giá trị ngưỡng của phần tử kích hoạt của thiết bị bảo vệ chọn lọc thì nó sẽ hoạt động. Điều này sẽ kích hoạt hệ thống chặn điều hành - cắt các mạch điện tải. RCD sẽ tắt và cắt mạch tải.

Các lĩnh vực ứng dụng truyền thống của thiết bị

Như đã lưu ý ở trên, việc sửa đổi thiết bị bảo vệ này không được sử dụng để bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp.

Thông thường, các thiết bị này được sử dụng làm khóa liên động trong trường hợp có thể xảy ra hỏa hoạn trong hệ thống dây điện hoặc cơ chế hệ thống.

Tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị, đặc biệt là thiết bị gia dụng là hiện tượng thường xuyên xảy ra. Tuy nhiên, trong trường hợp rò rỉ dòng điện, việc tiếp xúc như vậy sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng. RCD loại S sẽ không bảo vệ khỏi tiếp xúc trực tiếp trong điều kiện rò rỉ, nhưng có các loại thiết bị khác cho việc này

Những RCD tương tự này được sử dụng làm thiết bị bảo vệ chống đoản mạch trong mạch cấp nguồn của các thiết bị/thiết bị/thiết bị đắt tiền có giá trị hoặc trong mạch cung cấp của các hệ thống công nghệ quan trọng.

Thông thường, người ta thường sử dụng các thiết bị chọn lọc khi xây dựng các mạch điện xếp tầng phức tạp, trong đó mỗi nhánh liên quan đến một loại tải khác nhau với dòng điện khác nhau.

Giải pháp mạch xếp tầng cho hệ thống dây điện mạng sử dụng mô-đun bảo vệ loại chọn lọc. Một trong những lựa chọn phổ biến được sử dụng để cấp điện cho các tòa nhà dân cư

Với cấu hình này của hệ thống phân nhánh điện sử dụng các thiết bị chọn lọc, khả năng bảo vệ đáng tin cậy sẽ được cung cấp ở từng khu vực riêng lẻ.

Ngoài ra, mỗi RCD riêng lẻ trong trường hợp xảy ra tai nạn đều có khả năng xác định nhanh chóng lỗi.

Sơ đồ kết nối cho RCD cắt chọn lọc

Trên thực tế, các giải pháp mạch trong trường hợp này về mặt lý thuyết không có bất kỳ tính năng nào có thể phân biệt chúng với việc xây dựng mạch với các loại thiết bị khác trong nhóm.

Một câu hỏi khác là, chúng ta nên đưa vào trình tự nào, chẳng hạn như điểm cắt có chọn lọc và điểm cắt tiếp xúc trực tiếp?

Thiết kế điển hình của thiết bị, đảm bảo chặn nguồn điện trong trường hợp rò rỉ dòng điện và tiếp xúc trực tiếp. Cài đặt dòng điện cắt thường ít nhất là 30 mA

Nếu chúng ta xem xét thiết bị tắt chọn lọc trong một phiên bản duy nhất, thì trong trường hợp này, nó là một phần tử của mạch đơn giản nhất và được gắn theo tiêu chuẩn:

1. Bộ ngắt mạch được cài đặt đầu tiên.
2. Tiếp theo là RCD loại S.
3. Sau đó là chuỗi tải.

Trong khi đó, bảo vệ được sử dụng theo nhiều cách khác nhau để sử dụng mạng điện.

Ví dụ, cần đảm bảo độ tin cậy cao khi vận hành động cơ điện ba pha. Làm cách nào để tổ chức bảo vệ thông qua loại RCD chọn lọc trong trường hợp này?

Một lựa chọn thiết kế khác là thiết bị bốn cực, thuận tiện hơn về các tùy chọn cấu hình dây điện. Với mô-đun này, việc thao tác nối dây bus mặt đất sẽ dễ dàng hơn

Ở đây thích hợp một thiết bị bốn cực, với sự trợ giúp của nó, bạn có thể tổ chức mạch bảo vệ chống đoản mạch (ngắn mạch) của cuộn dây.

Kết nối cũng được thực hiện thông qua một RCD chèn trung gian. Tức là máy bật trước, số thứ hai là bảo vệ chọn lọc, số thứ ba là động cơ điện.

Tùy chọn thiết kế mạch với động cơ điện. Một giải pháp đơn giản và khá hiệu quả để bảo vệ động cơ khỏi hiện tượng đoản mạch giữa các pha hoặc ngắn mạch vào khung có thể xảy ra

Mạch một pha cho các nhu cầu tiêu chuẩn, chẳng hạn như chiếu sáng và cung cấp điện, có thể được xây dựng khá đơn giản bằng cách sử dụng thiết bị hai cực và một số cầu dao.

Các kênh một pha được định tuyến đến từng phòng riêng lẻ thông qua bộ ngắt mạch, được cung cấp năng lượng bởi pha đến từ thiết bị bảo vệ.

Người ta có thể nói đây là một giải pháp mạch cổ điển, được sử dụng trong hầu hết các trường hợp bởi chủ sở hữu nhà ở thành phố, chủ sở hữu nhà ở và biệt thự.

Một phiên bản mạch cổ điển có một thiết bị ngắt bảo vệ dòng điện để nối một số mạch điện. Một giải pháp phổ biến cho những ngôi nhà cũ không dự kiến ​​sử dụng thanh đất

Các dự án nhà ở hiện đại liên quan đến việc tổ chức các mạch với sự hiện diện bắt buộc của xe buýt nối đất. Do đó, các giải pháp như vậy được đặc trưng bởi những thay đổi/bổ sung nhỏ trong sơ đồ nối dây.

Đặc biệt, dây dẫn nối đất (PE), bộ phận không thể thiếu giống như bus số 0, trở thành một phần tử bổ sung của hệ thống dây điện.

Một giải pháp mạch thay thế có cùng biến thể theo ngành của hệ thống dây điện và sử dụng cùng các thiết bị.Chỉ trong tùy chọn này, bus nối đất đã được sử dụng. Ví dụ này có vẻ hiệu quả hơn về mặt bảo vệ

Trong các căn hộ, nhà ở và biệt thự, các thiết bị bảo vệ chọn lọc là sự bổ sung bắt buộc cho bảng điện căn hộ khi cư dân sử dụng các thiết bị gia dụng:

• Máy giặt;
• Máy rửa chén;
• bếp điện (bếp) mạnh mẽ.

Hơn nữa, loại thiết bị này (có chọn lọc) thường hoạt động như giai đoạn bảo vệ thứ hai, trong khi ở giai đoạn đầu tiên có các điểm cắt RCD để tiếp xúc trực tiếp trực tiếp.

Nghĩa là có sự kết nối nhóm các thiết bị và đây là một phương án thực sự hiệu quả về mặt an toàn vận hành mạng điện gia đình.

Các sắc thái của việc kết nối các mô-đun loại S

Trên thực tế, các sắc thái cũng giống như những sắc thái đi kèm với quá trình kết nối các thiết bị bảo vệ tiêu chuẩn.

Các cực của mỗi thiết bị có mục đích cụ thể (pha, trung tính) và được chỉ định tương ứng.

Khối đầu cuối trên thiết bị bảo vệ và các ký hiệu để kết nối đường dây điện. Cũng hiển thị là ký hiệu của nút để thực hiện thao tác kiểm tra hoạt động chính xác của RCD.

Trong quá trình lắp đặt, không thể chấp nhận việc thay đổi vị trí của các thiết bị đầu cuối liên quan đến mục đích của chúng liên quan đến mạch điện.

Nếu bạn kết nối bus số 0 thay vì một pha, thì ít nhất có nguy cơ hỏng thiết bị. Rất khó để nhầm lẫn giữa hai điểm, nhưng trên thực tế điều này vẫn xảy ra.

Một sắc thái khác là việc điều chỉnh mô-đun cho phù hợp với mạch điện hiện có về mặt cắt dòng điện.

Nếu thiết kế không bao gồm các tùy chọn điều chỉnh dòng điện, bạn nên chọn đúng thiết bị theo đặc tính kỹ thuật và vận hành của nó.

Cuối cùng, một sắc thái kết nối bắt buộc là kiểm tra thiết bị ở chế độ cấp nguồn cho mạch tải.

Chức năng này đơn giản và chỉ yêu cầu một hành động - kích hoạt một nút đặc biệt, được chỉ định trên hộp/trong tài liệu là “Thử nghiệm”.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video giải thích dễ hiểu và dễ hiểu về tính chọn lọc của thiết bị bảo vệ:

Video trình bày cách thực hành bật một nhóm thiết bị và hoạt động thực tế của thiết bị trong các tình huống khẩn cấp:

Bạn thường có thể tìm thấy những tranh luận liên quan đến việc dễ dàng kết nối RCD với mạng điện của một ngôi nhà riêng. Cùng với lý luận, người ta thường khuyên bạn nên thực hiện công việc này bằng chính đôi tay của mình. Động cơ thì ai cũng biết – tiết kiệm. Tuy nhiên, bỏ qua sự an toàn của bản thân không phải là lựa chọn tốt nhất. Do đó, những thao tác lắp đặt thiết bị bảo vệ chọn lọc như vậy phải luôn được thực hiện bởi thợ điện chuyên nghiệp.

Bạn có kinh nghiệm sử dụng hoặc kết nối các RCD chọn lọc và bạn có thể bổ sung tài liệu của chúng tôi những thông tin thú vị về chủ đề của bài viết không? Vui lòng viết ý kiến ​​​​của bạn và đặt câu hỏi trong khối bên dưới.