อาจจะไม่มีบุคคลเช่นนั้นที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ RCD อีกต่อไป (หรือในการถอดรหัสตัวย่อ - อุปกรณ์กระแสไฟตกค้าง) อันที่จริง คำนี้กำหนดวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์นี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง บทบาทของมันคือการกำจัดแรงดันไฟฟ้าออกจากเครือข่ายไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ในกรณีฉุกเฉิน
ป้องกันไฟไหม้ ซึ่งมักเกิดจากการเดินสายไฟ แต่ RCD ประเภทใดที่มีอยู่และหลักการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันนี้คืออะไร
กระแสไฟรั่ว
การทำงานของ RCD มีความเกี่ยวข้องกับคำจำกัดความนี้ แต่กระแสไฟรั่วหมายความว่าอย่างไร พูดง่ายๆ ก็คือ นี่คือการไหลของมันจากตัวนำที่มีเฟสลงสู่พื้นตามเส้นทางที่ไม่ได้มีไว้สำหรับสิ่งนี้ ตัวอย่างเช่น กล่องโลหะของเครื่องใช้ไฟฟ้า ท่อน้ำ แท่งโลหะอุปกรณ์ยึดผนังฉาบปูนเปียก
อาจมีสาเหตุหลายประการสำหรับการรั่วไหลในปัจจุบัน:
- อายุของสายไฟที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการใช้งานระยะยาว
- ความเสียหายทางกล
- ความร้อนต่อสายไฟเมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานในโหมดโอเวอร์โหลด
อันตรายจากกระแสไฟรั่วไม่ควรมองข้าม ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์กระแสไฟตกค้าง VD1-63 (ตัวอย่าง) และหากฉนวนของสายไฟแตกบนวัตถุด้านบน (กล่องโลหะของอุปกรณ์ ฯลฯ) อาจมีศักย์ปรากฏขึ้น ทันทีที่บุคคลสัมผัสพวกเขา เขาจะกลายเป็นตัวนำ และกระแสจะไหลลงสู่พื้นดินผ่านร่างกายของเขา ในเวลาเดียวกัน ค่าของมันอาจแตกต่างกัน ซึ่งทำให้เกิดผลบางอย่าง จนถึงขั้นเสียชีวิต
เพื่อรับประกันความปลอดภัยส่วนบุคคล บ้านของคุณต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรากำลังพูดถึง RCD หรือออโตมาตาส่วนต่างที่เหมาะสมกัน
RCD ทำงานอย่างไร
อุปกรณ์ดังกล่าว นอกจาก RCD แล้ว ยังมีชื่ออื่นๆ อีกด้วย:
- ออโตมาตะส่วนต่าง;
- เบรกเกอร์วงจรกระแสเหลือ
คำจำกัดความเหล่านี้อธิบายลักษณะเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ได้แม่นยำยิ่งขึ้นในแง่ของการทำงานและหลักการทำงาน การทำงานของ RCD มีดังนี้: อุปกรณ์สามารถรับรู้ความแตกต่างของกระแสที่อินพุต (หรือที่เรียกว่าเฟส) และที่เอาต์พุต (หรืออีกนัยหนึ่งคือศูนย์)
คุณสามารถวาดเส้นขนานและเปรียบเทียบหลักการทำงานของอุปกรณ์กระแสไฟตกค้าง (RCD) กับตาชั่งหรือความสมดุล ตราบใดที่รักษาสมดุลไว้ ทุกอย่างก็ทำงานได้ตามปกติ นั่นคือค่าอินพุตของกระแสเท่ากับเอาต์พุต หากสมดุลเปลี่ยนแปลง จะส่งผลต่อคุณภาพของสถานะของทั้งระบบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากมีความแตกต่างในการอ่าน RCD จะทำลายวงจร
ความแตกต่างดังกล่าวที่อินพุตและเอาต์พุตซึ่ง RCD ถูกทริกเกอร์ ถูกเลือกลำดับความสำคัญที่น้อยกว่าค่าที่อาจทำให้เกิดความเสียหายทางกายภาพร้ายแรงต่อบุคคล ตามกฎแล้วมันคือ 15-40 mA RCD สามารถเปิดวงจรไฟฟ้าได้ในกรณีที่ตัวเคสเสียเอง และก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อบุคคล
วงจรเฟสเดียว
ในวงจรเฟสเดียว การเปรียบเทียบค่าปัจจุบันวงจรไฟฟ้าแบบเฟสเดียว การเปรียบเทียบค่ากระแสแบบสัมพันธ์กับเฟสและค่าศูนย์ ดังที่อธิบายไว้ข้างต้น ความสมดุลดังกล่าวทำได้เฉพาะในกรณีที่หุ้มฉนวนสายไฟอย่างครบถ้วน ความไม่สมดุลอาจเกิดขึ้นได้หากได้รับความเสียหายซึ่งทำให้เกิดกระแสรั่วไหล
วงจรสามเฟส
ในเครือข่ายสามเฟส หลักการทำงานของอุปกรณ์กระแสไฟตกค้างคำนึงถึงค่าของตัวนำที่เป็นกลางและผลรวมของสามเฟส ที่จริงแล้ว บนพื้นฐานนี้จะกำหนดความไม่สมดุล ในกรณีนี้ ไม่ว่าในกรณีใด หากกระแสอินพุตและเอาต์พุตมีความแตกต่างกัน อาจบ่งชี้ถึงการแยกตัวของฉนวน นั่นคือความจริงที่ว่ามีการรั่วไหลในปัจจุบันซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์จะทำงานทันที
จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ
ตอนนี้มาดูตัวอย่างเฉพาะของข้อมูลที่ได้รับกัน ในกล่องจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านติดตั้ง RCD สองขั้ว สายเคเบิลแบบสองคอร์เบื้องต้น (เฟสที่มีศูนย์) เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสด้านบน และจากขั้วต่อด้านล่าง การเดินสาย (เช่น เฟสและศูนย์) จะไปที่โหลดบางประเภท ปล่อยให้นี่เป็นเต้ารับที่เชื่อมต่อเครื่องทำน้ำอุ่น การต่อสายดินของกล่องอุปกรณ์จะดำเนินการโดยตรงโดยเลี่ยงผ่าน RCD
ในการทำงานปกติของอุปกรณ์ อิเล็กตรอนที่เริ่มต้นจากสายเคเบิลอินพุต ผ่าน RCD เคลื่อนที่ไปตามตัวนำเฟสไปยังองค์ประกอบความร้อนของหม้อไอน้ำ จากนั้นอนุภาคจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นลวดที่เป็นกลางไปยังอุปกรณ์กระแสไฟตกค้างและถูกส่งไปยังพื้น ในกรณีนี้ ค่ากระแสที่อินพุตและเอาต์พุตเท่ากัน ต่างกันเพียงทิศทางเท่านั้น
หากฉนวนสายไฟชำรุด กระแสไฟฟ้าบางส่วนที่ไหลผ่านสารหล่อเย็น (น้ำ) ก็เริ่มไหลไปยังเคสของอุปกรณ์ และหลังจากนั้นก็ไหลลงสู่พื้นดินผ่านพื้นดิน ส่วนที่เหลือจะเร่งไปที่ RCD ตามเส้นลวดที่เป็นกลาง แต่ในกรณีนี้ค่าของมันจะน้อยกว่าตัวบ่งชี้ที่เข้ามาและด้วยจำนวนที่เท่ากับมูลค่าของกระแสไฟรั่ว อุปกรณ์ป้องกันจะตรวจพบความแตกต่างนี้ และหากค่าสูงกว่าการตั้งค่าการเดินทาง วงจรจะเปิดขึ้น
RCD จะทำงานในลักษณะเดียวกันเมื่อมีคนสัมผัสเคสที่มีศักยภาพหรือสายไฟเปล่า กระแสไฟรั่วไหลผ่านร่างกายมนุษย์ อุปกรณ์นี้สามารถตรวจจับและตัดไฟได้ทันที
รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ RCD และหลักการทำงาน
การออกแบบอุปกรณ์ป้องกันจะช่วยให้คุณจินตนาการถึงหลักการทำงานของ RCD ได้แม่นยำยิ่งขึ้น และสามารถตอบสนองต่อการรั่วไหลของกระแสไฟได้อย่างทันท่วงทีอย่างไร โดยปกติอุปกรณ์จะประกอบด้วยองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:
- หม้อแปลงกระแสไฟตกค้าง;
- กลไกตัดวงจรไฟฟ้า
- รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า
- ตรวจสอบโหนด
หม้อแปลงเชื่อมต่อกับขดลวดสองเส้นตรงข้าม (เฟสและศูนย์) ในระหว่างการทำงานปกติของเครือข่ายไฟฟ้า ตัวนำเหล่านี้จะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้ามในแกนหม้อแปลง ด้วยเหตุนี้ มูลค่ารวมจึงเท่ากับศูนย์ เนื่องจากมีการชดเชยซึ่งกันและกัน - ยอดคงเหลือจะคงอยู่
ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าสำรองเชื่อมต่อกับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าและยังคงอยู่นิ่ง การเกิดกระแสไฟรั่วจะเปลี่ยนสถานการณ์ทันที ค่าปัจจุบันที่แตกต่างกันเริ่มไหลไปตาม "เฟส" และ "ศูนย์" จากสิ่งนี้ ค่าของฟลักซ์แม่เหล็กบนแกนหม้อแปลงจะแตกต่างจากศูนย์แล้ว นั่นคือ ความสมดุลถูกรบกวน - ฟลักซ์จะแตกต่างกัน ไม่เพียงแต่ในทิศทาง แต่ยังมีค่าด้วย
ทำให้เกิดกระแสในขดลวดทุติยภูมิ และเมื่อการอ่านถึงค่าที่ตั้งไว้ รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าจะทำงาน ในทางกลับกัน สิ่งนี้เชื่อมต่อกับกลไกการปลดที่ตัดวงจรทันที
เช็คปม
เราได้ทำความคุ้นเคยกับหลักการทำงานและวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์แล้ว (RCD) แล้ว แต่โหนดทดสอบมีหน้าที่อะไร? สรุปคือมันเป็นเรื่องปกติความต้านทาน (โหลดเชื่อมต่อข้ามหม้อแปลง) กลไกที่คล้ายคลึงกันจำลองกระแสไฟรั่ว โดยช่วยตรวจสอบการทำงานของ RCD
และเช็คดังกล่าวทำงานอย่างไร? มีปุ่ม "TEST" พิเศษบนอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า ซึ่งออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟจากเฟสไปยังความต้านทานในการทดสอบ จากนั้นจึงส่งไปยังค่ากลาง โดยข้ามผ่านหม้อแปลงไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ ค่าของกระแสที่อินพุตและเอาต์พุตจะแตกต่างกัน ความไม่สมดุลที่สร้างขึ้นจะทำให้กลไกการเดินทางทำงาน
หาก RCD ไม่ปิดในระหว่างการทดสอบ คุณควรละเว้นจากการติดตั้ง ขั้นตอนนี้ต้องดำเนินการอย่างสม่ำเสมอ - อย่างน้อยเดือนละครั้ง นี่เป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยขั้นพื้นฐานที่ไม่ควรละเลย!
ประเภทกระแสไฟตกค้าง
RCD เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ป้องกันหลายประเภท ในกรณีนี้ ตัวชี้วัดต่างๆ ทำหน้าที่เป็นเกณฑ์:
- วิธีการติดตั้ง;
- จำนวนเสา;
- ประเภทของกระแสในเครือข่าย
- เวลาล่าช้า;
- วิธีเปิดใช้งาน;
- จัดอันดับค่าปัจจุบัน
พิจารณาแยกกัน
วิธีการติดตั้ง
ตามหมวดหมู่นี้ อุปกรณ์ป้องกันเป็นแบบตายตัวได้ ซึ่งปกติแล้วมีไว้สำหรับการติดตั้งในแผงจ่ายไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์พกพาและอะแดปเตอร์สำหรับติดตั้งในซ็อกเก็ต
จำนวนเสา
อุปกรณ์ป้องกันจะเป็นแบบสองขั้วหรือ.ก็ได้สี่ขั้ว ตัวเลือกแรกใช้ในวงจรไฟฟ้าแบบเฟสเดียวเพื่อป้องกันบุคคลจากไฟฟ้าช็อตหรือเพื่อหลีกเลี่ยงไฟไหม้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีเพียงสองขั้ว - สำหรับเฟส (L) และศูนย์ (N)
RCD สี่ขั้วไม่ใช่สองขั้วอีกต่อไป แต่มี 4 ขั้ว - สามเฟส (L) และหนึ่งศูนย์ (N) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือได้รับการออกแบบเพื่อใช้ในวงจรสามเฟส
ประเภทกระแสไฟหลัก
ตามเกณฑ์นี้ RCD จะถูกแบ่งออกเป็นหลายสายพันธุ์
ประเภท A อันที่จริงแล้วการเปลี่ยนแปลงของประเภท AC จะพิจารณาเฉพาะค่าของกระแสที่เต้นเป็นจังหวะเท่านั้น จากข้อมูลนี้ ประเภท RCD-A มีการออกแบบที่ซับซ้อนกว่า และด้วยเหตุนี้จึงมีการป้องกันที่ดีกว่า ราคาจึงสูงกว่าประเภท RCD-AS อย่างเห็นได้ชัด
Type B - รองรับกระแสไฟตรงและกระแสสลับได้ ตามกฎแล้ว อุปกรณ์ป้องกันดังกล่าวเกี่ยวข้องกับโรงงานอุตสาหกรรม
ประเภทของไฟฟ้ากระแสสลับสอดคล้องกับกระแสสลับไซน์ซึ่งเพิ่มขึ้นทีละน้อยหรืออย่างกะทันหัน หากจำเป็น อุปกรณ์จะตอบสนองทันที
เวลาล่าช้า
สำหรับเวลาหน่วง RCD ประเภท S มีค่า 0.1-0.5 วินาที ขอแนะนำให้ติดตั้งหากมีอุปกรณ์ป้องกันหลายอย่าง เครื่องมือประเภท G มีฟังก์ชันการเลือกและเวลาหน่วงจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.09 วินาที แต่ยังมี RCD โดยไม่ชักช้า
ประเภทอุปกรณ์ปัจจุบันที่เหลือ Sมักติดตั้งที่ทางเข้าไฟฟ้าไปยังอาคารที่พักอาศัยหรือทรัพย์สินส่วนตัวเพื่อป้องกันอัคคีภัย
วิธีเปิดใช้งาน
มีการแบ่งประเภทย่อย - อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและเครื่องกลไฟฟ้า ประเภทแรกไม่ขึ้นกับค่าแรงดันไฟหลัก ตัวบ่งชี้การทำงานหลักคือตัวบ่งชี้กระแสไฟในส่วนที่เสียหาย
สำหรับอุปกรณ์ความปลอดภัยทางไฟฟ้า เครือข่ายต้องมีแรงดันไฟฟ้า พวกเขาต้องการแหล่งภายนอกในการทำงาน เมื่อเทียบกับ RCD แบบเครื่องกลไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือในการใช้งานมากกว่า
จัดอันดับมูลค่าปัจจุบัน
นี่ดิวิชั่นตามนี้นะ ขึ้นอยู่กับค่าของกระแสโหลดที่กำหนด ได้แก่ 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (แอมป์) ตามพิกัดกระแสไฟรั่วที่เหลือ ได้แก่ 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (มิลลิแอมป์)
เชื่อมต่อ RCD
อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟตกค้าง 25 A และอื่นๆ ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับวงจรจ่ายไฟตามระบบ TN-S หรือ TN-C-S ที่มีการเชื่อมต่อ PE บัสเป็นกลางซึ่งเชื่อมต่อกับเคสทั้งหมด อุปกรณ์ไฟฟ้าโดยใช้สายไฟ
เป็นที่น่าสังเกตว่า RCD ไม่สามารถป้องกันสายไฟจากการลัดวงจรและการโอเวอร์โหลดได้ ในเรื่องนี้จำเป็นต้องมีสวิตช์อัตโนมัติและต้องอยู่ด้านหน้ามิเตอร์ไฟฟ้า นี่เป็นวิธีเดียวที่จะรับรองได้ว่าการปกป้องสูงสุดในบ้านของคุณ
ควรเข้าใจว่า RCD กับเซอร์กิตเบรกเกอร์ไม่เหมือนกัน เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในภายหลัง สำหรับการติดตั้ง RCD ห้องที่มีโซนความเสี่ยงสูง ได้แก่
- ห้องน้ำ;
- ครัว;
- ห้องใต้ดิน;
- โรงรถ
เพื่อป้องกันสายไฟในห้องเหล่านี้ แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ป้องกัน
การเชื่อมต่อในอพาร์ตเมนต์
อาคารที่พักอาศัยสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้วงจรสามเฟส และบางครั้งก็มีวงจรห้าเฟสด้วย อย่างไรก็ตาม ในบ้านที่สร้างขึ้นในยุคสหภาพโซเวียต การเดินสายมักเป็นแบบเฟสเดียว และนอกจากนี้ ตัวนำที่เป็นกลางและตัวนำป้องกันยังถูกรวมเข้าเป็นหนึ่งเดียว กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่มีองค์ประกอบกราวด์ในระบบดังกล่าว
แผนภาพการเชื่อมต่อที่มี RCD ในอพาร์ตเมนต์จะมีลักษณะดังนี้:
- เครื่องเบื้องต้น
- มิเตอร์ไฟฟ้า
- RCD 30 mA.
- เดินสายไฟ
หากอพาร์ตเมนต์มีผู้ใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้า เช่น เตาอบไฟฟ้าหรือเครื่องซักผ้าได้ คุณจะต้องติดตั้ง RCD เพิ่มเติม
การเชื่อมต่อในบ้านส่วนตัว
ลำดับการเชื่อมต่อสำหรับอสังหาริมทรัพย์ส่วนตัวอาจดูแตกต่างออกไปเล็กน้อย:
- เครื่องเบื้องต้น
- มิเตอร์ไฟฟ้า
- RCD ในช่วง 100-300 mA ตามปริมาณไฟฟ้าที่ใช้โดยอุปกรณ์ทั้งหมดที่มี
- อุปกรณ์ป้องกันสำหรับการบริโภคในปัจจุบันของแต่ละบุคคล โดยปกติในกรณีนี้ช่วงอยู่แล้วน้อยกว่า 10-30mA.
คุณสามารถทำการเชื่อมต่อได้หากจำเป็น ด้วยตัวเอง หรือใช้บริการของช่างไฟฟ้ามืออาชีพ
ความแตกต่างระหว่าง RCD กับเซอร์กิตเบรกเกอร์
ตอนนี้น่าจะชัดเจนแล้วว่าอะไรคือความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์กระแสไฟตกค้างและเซอร์กิตเบรกเกอร์ คุณสมบัติหลักคือหลักการทำงานของอุปกรณ์ทั้งสองที่แตกต่างกัน บทบาทของออโตมาตะส่วนใหญ่ลดลงเพื่อประหยัดเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อจากค่ากระแสที่มากเกินไป ในขณะเดียวกัน ก็สามารถทนต่อโหลดที่ "แข็งเกินไป" สำหรับ RCD ได้ จะพูดอะไรเกี่ยวกับความปลอดภัยในชีวิตมนุษย์ได้?!
เพื่อความเข้าใจที่ดี ควรยกตัวอย่าง มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ร่างกายต่อสายดิน เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งเครื่องจะตอบสนองอย่างรวดเร็วและตัดการจ่ายพลังงานให้กับวงจรทั้งหมด
แต่ไม่อย่างนั้นชั้นฉนวนของสายไฟอาจเสียหายได้ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความเสียหายทางกล การสึกหรอตลอดอายุการใช้งาน ความชื้นเข้า หรือตัวเครื่องไม่ได้ต่อสายดิน จากนั้นกระแสไฟรั่วจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้แม้ว่าจะมีเพียงเล็กน้อยก็ตาม ในกรณีนี้ เครื่องจะไม่ทำงาน เนื่องจากไม่ได้ออกแบบมาสำหรับงานดังกล่าว
มองเห็นการรั่วไหลไม่ได้เช่นกัน แต่มีเพียงการสัมผัสร่างกายของอุปกรณ์เนื่องจากบุคคลสามารถรับกระแสไฟที่รุนแรงได้ สามารถหลีกเลี่ยงได้หากมี RCD ในวงจร เบรกเกอร์กระแสไฟตกค้างสามารถตรวจจับรอยรั่วขนาดเล็กและหยุดทันทีแหล่งจ่ายไฟ
