Arbeidsprinsipp for reststrømbryter

Grunnleggende prinsippanalyse

Før du forstår hovedprinsippet for en elektrisk støtbeskytter, er det nødvendig å forstå hva elektrisk støt er. Elektrisk støt refererer til skade forårsaket av en elektrisk strøm som går gjennom menneskekroppen. Når en person berører en ledning og danner en strømsløyfe, flyter strøm gjennom kroppen deres; når strømmen er stor nok, kan den merkes og forårsake skade. Når det oppstår et elektrisk støt, må strømmen kuttes på kortest mulig tid. For eksempel, hvis strømmen som går gjennom en person er 50 milliampere, må strømmen kuttes innen 1 sekund; hvis strømmen er 500 milliampere, er tidsbegrensningen 0,1 sekunder.

En reststrømsenhet (RCD) er installert på punktet der kraftledningen kommer inn i huset, nær strømmåleren, koblet til målerens utgangsterminal, dvs. brukerens side. Alle husholdningsapparater er representert av en motstand RL, og motstanden til personen i kontakt er representert av RN.

CT står for "strømtransformator", som brukes til å måle vekselstrøm ved å bruke prinsippet om gjensidig induktans, derav navnet "transformator". Det er egentlig en transformator. Dens primære vikling er den innkommende AC-linjen, med de to ledningene behandlet som én og koblet parallelt for å danne primærviklingen. Sekundærspolen er koblet til spolen til "reed relé" SH.

 

Et "sivrelé" er egentlig et sivrør med en spole viklet rundt seg. Når spolen er energisert, får magnetfeltet generert av strømmen reed-elektroden inne i reed-røret til å koble seg inn, og dermed kobler den eksterne kretsen. Når spolen er av-strøm, frigjøres reeden, og kobler fra den eksterne kretsen. Kort sagt, det er en liten relé.

 

Bryteren DZ er ikke en vanlig bryter; det er en fjærbelastet-bryter. Etter at en person har overvunnet fjærkraften for å lukke den, må en spesiell krok brukes for å holde den på plass for å sikre at den forblir i "på"-tilstand; ellers vil den koble fra så snart hånden slippes.

Reed-elektroden til reed-reléet er koblet til "trip coil" TQ-kretsen. Utløsningsspolen er en elektromagnetspole; når strømmen flyter gjennom den, genererer den en attraktiv kraft. Denne attraktive kraften er tilstrekkelig til å frigjøre den nevnte kroken, noe som får DZ til å koble fra umiddelbart. Fordi DZ er koblet i serie med den strømførende ledningen til brukerens hovedstrømlinje, kobler tripping fra strømmen, og sparer personen fra elektrisk støt.

 

For at en reststrømsenhet (RCD) skal beskytte mennesker, må den imidlertid først "oppdage" et elektrisk støt. Så hvordan vet en RCD når noen har blitt elektrisk støtet? Som vist i diagrammet, hvis det ikke er elektrisk støt, vil strømmen i de to ledningene fra strømkilden alltid være av samme størrelse, men i motsatte retninger. Derfor vil den magnetiske fluksen i primærspolen til strømtransformatoren (CT) forsvinne helt, og sekundærspolen vil ikke ha noen utgang. Hvis noen får elektrisk støt, tilsvarer det en motstand som går gjennom den strømførende ledningen, som utløser en strømutgang på sekundærsiden. Denne utgangen får kontaktpunktet (SH) til å koble seg inn, aktiverer utløsningsspolen, trekker kroken bort og kobler fra bryteren (DZ), og gir dermed beskyttelse.

 

Det er viktig å merke seg at når strømbryteren utløses, selv om strømmen i utløsningsspolen (TQ) forsvinner, vil den ikke automatisk koble til DZ igjen. Strømmen kan ikke gjenopprettes uten at noen lukker den. Etter at personen som ble elektrokuttet forlater og en inspeksjon bekrefter at det ikke er flere farer, må DZ lukkes for å bruke strøm igjen for å-koble inn strømbryteren igjen og gjenopprette strømmen.

 

Ovenstående forklarer hovedprinsippet for en elektrisk støtbeskytter. Selv med en elektrisk støtbeskytter er imidlertid ikke sikkerhet garantert, og det bør fortsatt tas forholdsregler ved bruk av elektrisitet.

 

1. Som vist i diagrammet, når kretsen fungerer normalt, i henhold til strømteoremet, er strømmen som strømmer inn og ut av nettverket null. Derfor bør den totale strømmen på høyre side av reststrømenheten (RCD) være null, dvs. I1 + I2 + I3 + IN=0; dermed vil ikke jordfeilbryteren fungere. Merk at den faktiske retningen til strømmen avhenger av den faktiske kretsen. I dette eksemplet er retningen til IN motsatt av retningen til I1, I2 og I3.

 

2. Når utstyrshuset lekker strøm og noen berører det, vil en del av strømmen IK flyte gjennom menneskekroppen ned i bakken, noe som fører til at den totale strømmen på høyre side av jordfeilbryteren ikke er null. Det vil si I1 + I2 + I3 + IN ≠ 0. Når lekkasjestrømmen når driftsstrømmen til jordfeilbryteren, vil jordfeilbryteren utløses, kutte strømmen og oppnå formålet med lekkasjebeskyttelse.

 

Legg merke til følgende to punkter:

 

1. Den nøytrale ledningen som går gjennom jordfeilbryteren (RCD) må ikke brukes som beskyttelsesleder. Som vist i diagrammet, når lekkasjestrøm oppstår, flyter lekkasjestrømmen IK1 tilbake til jordfeilbryteren gjennom utstyrshuset. På dette tidspunktet er den totale strømmen på høyre side av RCD fortsatt null, derfor vil RCD ikke utløses, og formålet med lekkasjebeskyttelse er ikke oppnådd.

 

2. Nøytralledningen som går gjennom jordfeilbryteren må ikke jordes gjentatte ganger. Som vist i diagrammet, hvis den jordes gjentatte ganger, vil noe strøm bli avledet til bakken, noe som fører til at den totale strømmen på høyre side av jordfeilbryteren blir ikke-null, og dermed slås jordfeilbryteren av og forhindrer bruk av andre elektriske apparater.

 

3. Merk: Den faktiske tilkoblingsmetoden til jordfeilbryteren bør bestemmes i henhold til beskyttelsessystemet for nøytral jording som brukes i systemet.