RCD (Residual Current Device): co to je, schémata zapojení a princip činnosti | Recenze společnosti

Z bezpečnostních důvodů jsou elektrické sítě pro domácnost vybaveny izolovanými vodiči. To se provádí, aby se zabránilo zkratům a ochránili lidi a zvířata před úrazem elektrickým proudem. Izolované vodiče, pouzdra domácích spotřebičů a elektronika však tyto problémy 100% chrání, ale neodstraňují. Pro zvýšení provozní bezpečnosti elektrických sítí se používají různá ochranná zařízení. Jedním z nejběžnějších takových zařízení po jednoduchém jističi je RCD.

Co je RCD v elektrotechnice?

RCD je proudový chránič, spínací elektrické zařízení, které při úniku proudu násilně přeruší elektrický obvod. K tomu druhému může dojít z různých důvodů. Jedna hospodyňka se například rozhodla vyměnit spálenou žárovku při zapnutém vypínači a omylem se dotkla fázového kontaktu v zásuvce. V tomto případě elektrický proud z fázové linky nebude proudit přes nulový vodič, ale skrz tělo do země. Proudový chránič „vidí“ takový únik a téměř okamžitě odpojí napájení. To se děje tak rychle, že tělo ani nestihne pocítit účinky elektrického proudu.

Existuje mnoho dalších „cest“ pro únik proudu. Porušení izolace krytu domácích spotřebičů nebo elektroniky, odpadlá zkroucená páska, obnažený vodič ve vlhké stěně. V takových situacích elektrický proud neprotéká tak, jak by měl – fázovým vodičem, zátěží a nulovým vodičem. Uprostřed této dráhy část proudu teče do země tělem člověka nebo zvířete, stejnou mokrou stěnou nebo radiátorem topení. V důsledku toho dochází k úniku.

Úkol RCD — reagovat včas na jakýkoli únik vypnutím napájení podél vedení, které zařízení obsluhuje. To zajišťuje poměrně spolehlivou ochranu lidí a zvířat před úrazem elektrickým proudem. Jinými slovy, elektrický proud nemá čas poškodit živý organismus, protože ochranné zařízení se spustí dříve, než hodnota proudu dosáhne nebezpečného prahu.

Konstrukce a princip činnosti proudového chrániče

Ve standardní verzi se proudový chránič skládá z následujících prvků:

1. Diferenční proudový transformátor — je magnetické prstencové jádro se dvěma primárními vinutími a jedním sekundárním (ochranné zařízení pro jednofázovou síť 230 V).
2. Prahové relé – připojený k sekundárnímu vinutí a spouštěný, když v něm vznikne elektrický proud.
3. Pohon — pod kontrolou relé násilně přeruší obvod a odpojí připojenou zátěž a celé vedení mezi spotřebičem a proudovým chráničem.
4. Testovací zařízení – skládá se z rezistoru a tlačítka zapojených do série s fází a akčním členem.
5. Корпус — určeno pro instalaci na DIN lištu.
6. napínací páka — navrženo tak, aby se zařízení zapnulo, když se spustí akční člen;
7. Indikátor – slouží k indikaci stavu proudového chrániče, kde červená znamená, že je zařízení zapnuto a je pod proudem, zelená znamená, že obvod je přerušený.

Vně jsou umístěny také napájecí kontakty (svorky) určené pro připojení zařízení k napájecímu obvodu. Jednofázové modely mají dvě takové svorky dole a nahoře. RCD pro třífázové sítě mají čtyři kontakty dole a nahoře. V obou případech jsou dvě svorky pro nulové vedení, zbytek pro fázové vedení.

Vypínací zařízení pracuje podle následujícího algoritmu:

1. Po sepnutí je servomotor natažen a zafixován v zapnuté poloze, což dokazuje červená kontrolka na zařízení.
2. Při aktivaci zátěže (spotřebič – domácí spotřebič, elektronika) teče elektrický proud ze vstupu přes fázové vinutí diferenciálního transformátoru, zátěž a vrací se zpět na vstup nulovým vinutím transformátoru.
3. V tomto stavu se proudy protékající primárními vinutími diferenciálního zařízení vzájemně ruší.
4. Když dojde k úniku elektrického proudu na vedení nebo zátěži, vrátí se do proudového chrániče nulovým vodičem menší proud než proud protékající fázovým vinutím.
5. V důsledku rozdílu proudu se v sekundárním vinutí objeví napětí.
6. Tím se aktivuje prahové relé a akční člen.
7. RCD se vypne a odpojí napájení obsluhovaného vedení a všech zátěží k němu připojených.

Pokud je příčina úniku odstraněna po aktivaci ochrany, lze zařízení násilně znovu aktivovat natažením páky. Pokud se příčina neodstraní, ochrana bude fungovat okamžitě po opakovaném zapnutí.

Proč potřebujete RCD?

Zastavme se podrobněji u otázky, v jakých případech RCD funguje a před čím chrání? Podíváme se také na případy, kdy toto zařízení neukládá nebo se spouští falešně.

Před čím chrání?

Proudový chránič je určen především k aktivní ochraně uživatelů a domácích zvířat před úrazem elektrickým proudem. Dotek živého organismu na holý vodič způsobí únik elektrického proudu do země. Zařízení detekuje rozdíl mezi proudy v nulovém a fázovém vodiči a téměř okamžitě deaktivuje celé vedení. RCD často zachraňuje životy nepozorným nebo neprofesionálním elektrikářům, kutilům, hospodyňkám, zvědavým dětem, kočkám a psům.

O úrazu elektrickým proudem. Protéká-li živým organismem dostatečně silný elektrický proud, působí na nervový systém. Výsledkem může být v lepším případě nepříjemný pocit, bolest nebo lehké popálení. V nejhorším případě smrt v důsledku zástavy srdce nebo popálenin. To závisí na provozním napětí sítě a odporu, který má tělo vůči elektrickému proudu (u každého je to jiné).

Proudový chránič deaktivuje síť, pokud „detekuje“ protékající proud pouze 30 mA ve špatném směru. To nestačí k poškození těla. Takový mikronáraz člověk ani nepocítí. Navíc vydrží setiny sekundy (ochrana funguje téměř okamžitě).

Kdy to nepomáhá?

RCD se ukazuje jako zbytečné spínací zařízení v následujících případech:

• při připojování zařízení došlo k chybám (popsáno níže);
• zakoupené zařízení je vadné, vadné, nekvalitní;
• model je nesprávně vybrán;
• svodový proud je menší než prahová hodnota;
• zkrat v elektrickém vedení nebo elektrických spotřebičích;
• přepětí v síti;
• živý organismus se současně dotkl nulového a fázového vodiče.

V druhém případě RCD „nevidí“ problém, protože osoba nebo zvíře se stává zátěží. Nulovým vedením protéká stejný proud jako fázovým vedením. V důsledku toho je diferenciální transformátor kompenzován, relé a akční člen nefungují. Ochranné zařízení neodpojí síť od napájení. Jinými slovy, v této situaci ochrana „nerozlišuje“, co přesně je připojeno k síti – žárovka, lednička, bojler nebo osoba.

Falešné pozitivy

Jednou z nevýhod RCD je jeho sklon k falešným poplachům. Projevují se tím, že elektrická síť je bez napětí, přičemž uživateli nehrozí úraz elektrickým proudem. Přitom samotné zařízení může být absolutně provozuschopné, kvalitní a správně připojené.

Běžné příčiny falešných poplachů:

• kondenzace uvnitř zařízení (relevantní pro instalaci venku, v místnostech s vysokou vlhkostí a náhlými změnami teploty);
• nekvalitní nebo zastaralé elektrické vedení (dochází k úniku proudu v konstrukci, stěnách);
• obnažené vodiče končí ve vodě, která prochází proudem do země přes stěny, topné systémy atd.;
• oslabený akční člen (vylomí se při sebemenších vibracích, například v důsledku fungujícího příklepového vrtáku).

Samozřejmě v případě falešných poplachů nemůžeme vyloučit možnost, že zařízení vyčerpalo svůj vestavěný zdroj. RCD obsahuje kovové části, které jsou náchylné ke korozi a tzv. únavě. V takových případech je třeba změnit ochranu.

Hlavní technické charakteristiky

Jakýkoli elektrický spotřebič má řadu technických vlastností. Ochranné zařízení není výjimkou a vyznačuje se následujícími parametry:

• typ elektrické sítě – jednofázová nebo třífázová;
• druh proudu – střídavý nebo stejnosměrný;
• provozní proud – maximální hodnota, pro kterou je model navržen;
• mezní proud – síla elektrického proudu, při kterém je RCD spuštěn;
• schéma připojení.

Tyto a další parametry lze vidět přímo na těle zařízení ve formě označení.

Dekódování značení

RCD má symboly, které jsou dešifrovány takto:

• RCD nebo VD – označuje typ zařízení;
• postava vedle označení typu zařízení – provozní proud;
• 230 B и 50 Hz — parametry napájení;
• zvlněná ikona — zařízení je navrženo pro provoz v síti se střídavým napětím;
• V 30 mA — vypínací proud;
• S – typ proudového chrániče, v našem příkladu selektivní.

Na těle zařízení naleznete také jeho schéma zapojení a označení svorek. Dopis N v blízkosti svorky označuje nulový vodič. Čísla 1 и 2 — fázový vstup a výstup. Na zařízení může být uveden výrobce a symboly norem kvality. Nechybí ani piktogramy minimální provozní teploty, hodnota nadproudů, označení testovacího tlačítka a polohy napínací páky.

Jaký je rozdíl mezi RCD a difavtomatem?

Difamat — automatický spínač zbytkového proudu (RCCB). Zařízení, které kombinuje funkce RCD a klasického jističe. Na rozdíl od proudového chrániče poskytuje RCBO dodatečnou ochranu proti zkratům v elektrické síti. Pro zajištění takové ochrany bez jističe se používá sériové zapojení RCD a jističe. Dvě zařízení zabírají v panelu více místa než jedno AVTD, ale taková ochrana je levnější, pokud jsou všechny ostatní věci stejné. Diphavtomaty se obvykle používají tam, kde je při organizování rozvaděčů vyžadována kompaktnost nebo přesnost.

Jak vybrat RCD?

Při výběru ochranného zařízení se řiďte typem a typem elektrické sítě, jejími parametry a hlavními charakteristikami zařízení. Nejprve se musíte podívat na kompatibilitu sítě. Existují modely pro jednofázové 230 V a třífázové 380 V.

Dále se vypočítá maximální provozní proud. Záleží na zátěži, která bude k lince připojena. Například 2kilowattový kotel na ohřev vody při napětí 230 V spotřebuje proud asi 9 A. Vzhledem k tomu, že automatická ochranná zařízení jsou vždy brána s malou rezervou, je v tomto případě vhodný 16 A RCD.

Další důležitou charakteristikou je vypínací proud. Pro elektrické sítě pro domácnost se obvykle vybírají modely s proudem 30 mA. Pro koupelnu, dětský pokoj nebo hernu má smysl vzít zařízení 10 mA. V průmyslových sítích může být tato hodnota výrazně vyšší – 100. 300 mA.

Jak správně připojit RCD?

Připojení RCD se provádí podle schématu vytištěného na samotném zařízení. Pokud je model pro jednofázovou síť, pak je nejčastěji připojen takto:

1. Na vstupu je instalován dvoupólový jistič.
2. Dále přichází na řadu měřič pro měření spotřebované elektřiny.
3. Za měřič je instalován proudový chránič.

Existují také složitější schémata připojení. Například každá linka má svůj vlastní RCD nainstalovaný samostatně. To umožňuje rychlejší a snadnější diagnostiku v případě vypnutí ochrany.

Chyby připojení

Chyby při instalaci ochrany tohoto typu způsobují její nefunkčnost nebo naopak falešné poplachy. V některých případech je také omezena funkčnost – zařízení nelze zapnout ani zkontrolovat pomocí testovacího tlačítka.

Nejčastější chyby připojení:

• připojení nuly a ochranného vodiče za RCD – vede ke spuštění ochrany, i když není připojena žádná zátěž;
• neúplné připojení – když zařízením prochází fáze, ale nula prochází – testovací tlačítko funguje, páka je natažená, ale když se objeví sebemenší zatížení, ochrana se okamžitě aktivuje;
• připojení nulového vodiče ke společné nulové sběrnici – testovací tlačítko nefunguje, ale ochrana se spouští při nejmenším zatížení;
• póly jsou přehozeny – vede k tomu, že nedochází ke kompenzaci proudů v primárních vinutích diferenciálního transformátoru a k chybné činnosti ochrany.

Abyste se vyhnuli takovým chybám, svěřte instalaci ochranných zařízení kvalifikovaným odborníkům. Zvláště pokud potřebujete „oddělit“ složitý obvod s několika stroji a RCD.

Jak zkontrolovat funkčnost RCD?

Test bezpečné funkce je možný pouze při správném připojení. K tomuto účelu slouží testovací tlačítko. Musí být pravidelně stisknuto, což by mělo vypnout proudový chránič. Pokud k vypnutí nedojde, je zařízení vadné nebo nesprávně nainstalované.

Důležité! Za žádných okolností se nepokoušejte otestovat proudový chránič dotykem obnažených vodičů pod napětím. To může vést k vážnému úrazu elektrickým proudem, zranění nebo dokonce smrti.

Kde koupit?

Kvalitní proudové chrániče zakoupíte v internetovém obchodě WELTEX. Při výběru věnujte pozornost následujícím modelům:

• VD1-63 2R 16A 30MA IEK
• VD1-63 2R 25A 30MA IEK
• VD1-63 2R 40A 30MA IEK
• VD1-63 2R 63A 30MA IEK

Pokud máte nějaké potíže s výběrem vhodného modelu RCD, kontaktujte naše manažery a požádejte o pomoc.

Zdroj fotografií: weltex, stock.adobe.com, freepick.com

Proudový chránič je naším moderním nepostradatelným pomocníkem a ochranou před nárazy na člověka v případě úniku proudu. Na zvýšenou hodnotu reaguje rychlostí blesku a zastaví dodávku elektřiny.

RCD je jedním z klíčových hráčů v ochranné automatizaci moderních elektrických sítí. Zařízení spíná elektrické obvody a chrání je před proudy, které tečou po vodivých cestách, které jsou za standardních podmínek nežádoucí. Jeho přítomnost snižuje riziko a zvyšuje pravděpodobnost, že váš domov nepoškodí požár a elektrický výboj nepoškodí vaše zdraví.

Hlavním rozdílem mezi RCD a zařízeními, která chrání kabeláž před přetížením a zkraty, je to, že jeho činnost je zaměřena na zajištění ochrany lidí. Zařízení vás ochrání před úrazem elektrickým proudem při kontaktu s holými vodiči a vodivými částmi elektrického zařízení.

Jak funguje proudový chránič (RCD)?

Princip činnosti tohoto zařízení je základem jeho spínání, tedy schopnosti zapínat a vypínat elektrické obvody. Představme si, že se člověk dotkl jednoho z drátů elektrického obvodu. Část proudu začne protékat tělem a vytváří bezprostřední ohrožení života a zdraví. V této situaci je narušen normální provoz dodávky proudu a část přicházející z fázového vodiče se nevrací do sítě, ale po průchodu tělem jde do země.

V tomto případě bude proud, který se vrací do sítě přes magnetický obvod RCD, menší než proud vstupující do sítě a v důsledku toho se celkový magnetický tok nebude rovnat nule. Výsledný celkový magnetický tok indukuje elektrický proud v sekundárním vinutí, který je při průchodu magnetoelektrickým relé uvede do činnosti a to zase otevře pohyblivé kontakty a vypne elektrický obvod.

Pokud v elektrické síti nejsou žádné problémy, pak jsou proudy stejné velikosti, ale jdou různými směry. Když dojde k úniku, část proudu jde „k zemi“ jinou cestou, v tomto příkladu, skrz lidské tělo. V důsledku toho bude proud vracející se do proudového chrániče přes neutrál menší než proud z něj odcházející. Chcete-li zařízení otestovat, musíte stisknout tlačítko „TEST“ tato akce uměle vytvoří únik, což povede k vypnutí RCD.

V jakých případech je nutné nainstalovat proudový chránič?

Účel zařízení říká, že jeho instalace je nezbytná v následujících případech:

• k ochraně vedení, která napájejí zástrčkové zásuvky pro přenosné elektrické spotřebiče;
• pokud existují osoby, které nedodržují pravidla pro manipulaci s elektrickými rozvody.

Člověk například vrtá do zdi, přitom se opírá bosou nohou o baterii a dotýká se fázového drátu. Proud, letící podél řetězu: kovové tělo vrtačky – paže – hrudník – noha – baterie, vede k srdeční paralýze nebo zástavě dechu. Pokud je však nainstalován proudový chránič, zařízení si okamžitě „uvědomí“, že část proudu se „nevrátila“ a vypne elektřinu. K nárazu samozřejmě dojde, ale zátěž bude minimální.

Jsou situace, kdy RCD nepomůže. Toto technologicky vyspělé a účinné zařízení na ochranu před ozářením člověka nebude schopno rozpoznat, co je součástí sítě, žárovku nebo osobu. Další RCD nezachrání:

• z pulzního a nízkonapěťového přepětí, které tak často činí motory ledniček a jiných domácích spotřebičů nepoužitelnými;
• ze zkratu;
• pokud existuje stará elektroinstalace;
• není třeba instalovat zařízení do vedení, která napájejí stacionární zařízení a lampy, stejně jako do obecných elektrických sítí.

V případě „rozpadlé“ kabeláže se funkce detekce netěsností zařízení stane skutečnou bolestí hlavy – začne fungovat nepředvídatelně. Jedinou záchranou bude instalace proudového chrániče nikoli v napájecím obvodu, ale lokálně, v místech se zvýšeným rizikem použití zásuvek.

S obrovským sortimentem moderního trhu nelze vyloučit přítomnost nekvalitních výrobků. Proto se při nákupu zařízení nezapomeňte zeptat prodejce na dostupnost certifikátů a zkontrolovat veškerou technickou dokumentaci a označení:

• „UZO“ nebo „VD“ znamená, že se jedná o proudový chránič;
• 16A – maximální proud, pro který jsou určeny kontakty výrobku a další vnitřní prvky;
• V 30 mA – svodový proud, při kterém RCD vypne;
• 230V a 50Hz – napětí a frekvence, se kterou jednotka pracuje;
• S – selektivní RCD;
• Znak „~“ – to znamená, že zařízení je spuštěno úniky střídavého proudu.

Abyste si vybrali zařízení, které je pro vás ideální, musíte podrobně porozumět označení, a pokud takové znalosti nemáte, bylo by vhodnější kontaktovat specialisty.

proudový chránič nebo proudový chránič

Klíčový úkol diferenciální stroj — ochrana osoby před přímým vystavením elektrickému proudu. Na rozdíl od proudového chrániče detekuje zařízení také přítomnost zkratu. Stroj odpojí řízenou linku v následujících případech:

• zkrat;
• přehřátí elektrického vedení při překročení nastavení jmenovitého proudu;
• únik do země přesahující instalaci.

Toto zařízení je docela schopné chránit dům nebo byt v případě problémů s elektřinou a jeho výhodou je, že není potřeba RCD, který je již obsažen v součástech automatického zařízení. Tato zázračná technologie má však také nevýhodu – pokud jedna ze dvou součástí selže, stroj bude muset být zcela vyměněn;

Jaké další výhody poskytuje RCD?

Mezi různými RCD vynikají následující typy:

• elektromechanické (nezávisí na síle proudu)
• elektronické (existuje závislost) a podle typu akce:
• selektivní;
• požární ochrany

Elektromechanická zařízení jsou nejoblíbenější; spouštějí se, když je detekován únik proudu i při minimálním napětí, čímž se zabrání nežádoucím následkům. Tento typ je povinný v mnoha zemích, protože nepřestane fungovat, i když v síti není žádná nula, což lidi šetří před fatálními následky.

Elektronický typ RCD se vyznačuje přítomností vnitřní desky se zesilovačem pro provoz a pokud dojde k úniku, vše bude záviset na napětí v síti, ale na fázi; zůstane, pak přetrvává riziko úrazu elektrickým proudem.

V obecné rodině RCD se selektivní vyznačují přítomností funkce doby vypnutí obvodu v obvodu. V praxi tento parametr nepřesahuje 40 ms, což znamená, že tyto typy proudových chráničů vás při přímém kontaktu neochrání. Pozitivní vlastností selektivních zařízení je ale jejich vynikající odezva na napěťové rázy, což minimalizuje pravděpodobnost falešných poplachů.

Protipožární zařízení se používají v elektrických napájecích systémech bytů a domů k ochraně před požáry. Nejsou však schopny chránit osobu, protože svodový proud, pro který jsou navrženy, je 100 nebo 300 mA.

Obvykle se tyto jednotky instalují do měřicích panelů nebo podlahových rozvodných desek a provádějí následující úkoly:

• ochrana vstupního kabelu;
• ochrana spotřebitelských vedení, ve kterých není instalována diferenciální ochrana;
• jako další úroveň ochrany, pokud zařízení pod ním náhle nefunguje.

Moderní metody elektrického vedení představují menší hrozbu pro lidský život a zdraví než jejich předchůdci, ale nikdy nebude zbytečné postarat se o sebe a svou rodinu instalací dalších ochranných opatření, RCD nebo jističe, před negativním dopadem tohoto mocného a stálého společníka našeho života – elektrického proudu

Diffautomaty (RCBO)	Zařízení na zbytkový proud (RCD)