Waarschijnlijk is er niet langer zo iemand die niet zou hebben gehoord over de aardlekschakelaar (of bij het decoderen van de afkorting - een aardlekschakelaar). Eigenlijk definieert de term zelf het doel van dit apparaat. Met andere woorden, zijn rol is om in geval van nood de spanning van het elektrische netwerk dat erop is aangesloten te verwijderen.
Dit kan brand voorkomen, die meestal wordt veroorzaakt door bedradingsbranden. Maar welke soorten aardlekschakelaars zijn er en wat is het werkingsprincipe van dit beveiligingsapparaat?
Lekstroom
De functionaliteit van een aardlekschakelaar is op de een of andere manier gerelateerd aan deze definitie, maar wat betekent lekstroom? In eenvoudige woorden, dit is de stroom van een geleider met een fase in de grond langs een pad dat hiervoor niet bedoeld is. Bijvoorbeeld de metalen behuizing van een elektrisch apparaat, waterleidingen, metalen stavenfittingen, vochtige gepleisterde muren.
Er kunnen verschillende redenen zijn voor stroomlekkage:
- Veroudering van draden, wat onvermijdelijk is bij langdurig gebruik.
- Mechanische schade.
- Thermisch effect op de bedrading wanneer elektrische apparatuur in overbelastingsmodus werkt.
Het gevaar van stroomlekkage mag niet worden onderschat. Bij afwezigheid van een aardlekschakelaar VD1-63 (bijvoorbeeld) en als de isolatie van de draden is gebroken op de bovengenoemde objecten (de metalen behuizing van het apparaat, enz.), verschijnt er een potentiaal. Zodra een persoon ze aanraakt, wordt hij een geleider en gaat de stroom via zijn lichaam de grond in. Tegelijkertijd kan de waarde ervan verschillen, wat bepaalde gevolgen heeft, tot aan de dood toe.
Om de persoonlijke veiligheid te garanderen, moet uw huis zijn uitgerust met geschikte beschermingsmiddelen. In het bijzonder hebben we het over aardlekschakelaars of, als alternatief, differentiële automaten zijn geschikt.
Hoe werkt een aardlekschakelaar?
Dergelijke apparaten hebben naast aardlekschakelaars ook andere namen:
- differentiële automaten;
- reststroomonderbrekers.
Deze definities karakteriseren deze elektrische apparaten nauwkeuriger in termen van functionaliteit en werkingsprincipe. De werking van de aardlekschakelaar is als volgt: het apparaat kan het verschil in stroom aan de ingang (of anders wordt het een fase genoemd) en aan de uitgang (met andere woorden nul) waarnemen.
U kunt een parallel trekken en het werkingsprincipe van een aardlekschakelaar (RCD) vergelijken metweegschaal of balans. Zolang de balans behouden blijft, functioneert alles normaal. Dat wil zeggen, de ingangswaarde van de stroom is gelijk aan de uitgang. Als het evenwicht verandert, heeft dit invloed op de kwaliteit van de toestand van het hele systeem. Met andere woorden, als er een discrepantie is in de meetwaarden, verbreekt de aardlekschakelaar het circuit.
Zo'n verschil bij de ingang en uitgang, waarbij de aardlekschakelaar wordt geactiveerd, wordt een orde van grootte kleiner gekozen dan de waarde die ernstige fysieke schade aan een persoon kan veroorzaken. In de regel is dit 15-40 mA. Aardlekschakelaars kunnen het elektrische circuit openen in het geval van een storing in de behuizing zelf en vóór de impact op een persoon.
Eenfasig circuit
In een enkelfasig circuit wordt de vergelijking van stroomwaarden uitgevoerd in relatie tot fase en nul, zoals in feite hierboven werd beschreven. Het genoemde evenwicht wordt alleen bereikt in het geval van een volledige isolatiemantel van de bedrading. Er kan een onbalans ontstaan als deze beschadigd is, waardoor lekstroom ontstaat.
Driefasig circuit
In een driefasig netwerk houdt het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar rekening met de waarden van de nulleider en de som van de drie fasen. Op basis hiervan wordt feitelijk de aanwezigheid van een onbalans vastgesteld. In dit geval kan in ieder geval als er een verschil is tussen de ingangs- en uitgangsstroom, dit duiden op een isolatiedefect. Dat wil zeggen, het feit dat er stroomlekkage aanwezig is, betekent dat het apparaat onmiddellijk zal werken.
Van theorie naar praktijk
Laten we nu eens kijken naar een specifiek voorbeeld van de ontvangen informatie. In de elektrische verdeelkast thuiseen bipolaire aardlekschakelaar geïnstalleerd. Een inleidende tweeaderige kabel (fase met nul) is verbonden met de bovenste contacten en vanaf de onderste klemmen gaat de bedrading (ook fase en nul) naar een soort belasting. Laat dit de uitgang zijn waarop de boiler is aangesloten. De beschermende aarding van de behuizing van de apparatuur wordt uitgevoerd waarbij de aardlekschakelaar direct wordt omzeild.
Bij de normale werking van de apparatuur gaan de elektronen, beginnend vanaf de ingangskabel, door de aardlekschakelaar en bewegen ze langs de fasegeleider naar het verwarmingselement van de ketel. Van daaruit bewegen de deeltjes langs de neutrale draad naar de aardlekschakelaar en worden ze naar de grond gestuurd. In dit geval is de waarde van de stroom aan de ingang en uitgang hetzelfde, alleen de richtingen zijn anders.
Als de isolatie van de bedrading is beschadigd, begon een deel van de stroom door de koelvloeistof (water) naar de behuizing van het apparaat te stromen en gaat daarna via de grond de grond in. De rest zal ook langs de neutrale draad naar de aardlekschakelaar snellen, maar in dit geval zal de waarde lager zijn dan de inkomende indicator en met een hoeveelheid gelijk aan de waarde van de lekstroom. Dit verschil wordt gedetecteerd door het beveiligingsapparaat en als de waarde hoger is dan de uitschakelinstelling, wordt het circuit geopend.
De aardlekschakelaar werkt op een vergelijkbare manier wanneer een persoon een behuizing aanraakt met potentiaal of een blootliggende stroomdraad. Stroomlekkage vindt plaats door het menselijk lichaam, het apparaat kan dit onmiddellijk detecteren en de stroomtoevoer afsluiten.
Meer details over het RCD-apparaat en het werkingsprincipe
Ontwerp van het beveiligingsapparaatstelt u in staat om het werkingsprincipe van de aardlekschakelaar nauwkeuriger voor te stellen en hoe deze precies tijdig kan reageren op een stroomlekkage. Gewoonlijk bestaat het apparaat zelf uit de volgende hoofdelementen:
- reststroomtransformator;
- elektrisch stroomonderbrekingsmechanisme;
- elektromagnetisch relais;
- controleer knoop.
De transformator is aangesloten op twee tegengestelde wikkelingen (fase en nul). Tijdens de normale werking van het elektrische netwerk creëren deze geleiders magnetische fluxen in de tegenovergestelde richting in de transformatorkern. Hierdoor is hun totale waarde gelijk aan nul, omdat ze elkaar wederzijds compenseren - het evenwicht blijft behouden.
De secundaire transformatorwikkeling is verbonden met een elektromagnetisch relais en staat nog steeds in rust. Het optreden van een stroomlekkage verandert de situatie onmiddellijk. Verschillende stroomwaarden beginnen langs de "fase" en "nul" te stromen. Op basis hiervan zal de waarde van magnetische fluxen op de transformatorkern al anders zijn dan nul, dat wil zeggen, de balans is verstoord - de fluxen worden niet alleen anders in richting, maar ook in waarde.
Dit resulteert in een stroom in de secundaire wikkeling, en wanneer de waarde de ingestelde waarde bereikt, wordt het elektromagnetische relais geactiveerd. Dit is op zijn beurt verbonden met een ontgrendelingsmechanisme dat het circuit onmiddellijk verbreekt.
Controleer knoop
We hebben ons al vertrouwd gemaakt met het werkingsprincipe en het doel van het apparaat (RCD), maar wat is de rol van het testknooppunt? In wezen is dit de gebruikelijkeweerstand (belasting aangesloten overbrugging van de transformator). Een soortgelijk mechanisme simuleert een stroomlekkage, met behulp waarvan de werking van de aardlekschakelaar wordt gecontroleerd.
En hoe werkt zo'n check? Er is een speciale "TEST" -knop op het beschermende elektrische apparaat, het is ontworpen om stroom van de fase naar de testweerstand te leveren en vervolgens naar de nulleider, waarbij de transformator wordt omzeild. Hierdoor zal de waarde van de stroom aan de ingang en uitgang anders zijn, de gecreëerde onbalans zal het uitschakelmechanisme in werking stellen.
Als de aardlekschakelaar tijdens de test niet is uitgeschakeld, moet u deze niet installeren. Deze procedure moet regelmatig worden uitgevoerd - minstens één keer per maand. Dit is een basisvereiste voor brandveiligheid die niet mag worden verwaarloosd!
Soorten aardlekschakelaars
RCD-classificatie omvat verschillende soorten beschermende apparaten. In dit geval fungeren verschillende indicatoren als criterium:
- montagemethode;
- aantal polen;
- type stroom in het netwerk;
- vertragingstijd;
- activeringsmethode;
- nominale huidige waarden.
Laten we ze allemaal afzonderlijk bekijken.
Montagemethode
Volgens deze classificatie kunnen beveiligingsapparaten van het vaste type zijn, die meestal bedoeld zijn voor installatie in elektrische verdeelborden. Daarnaast zijn er draagbare apparaten, evenals adapters voor installatie in stopcontacten.
Aantal palen
Afhankelijk van het aantal polen, kunnen beveiligingsinrichtingen tweepolig of zijnvierpolig. De eerste optie wordt gebruikt in enkelfasige elektrische circuits om een persoon te beschermen tegen elektrische schokken of om brand te voorkomen. Dergelijke apparaten hebben slechts twee polen - voor fase (L) en nul (N).
Vierpolige aardlekschakelaars zijn niet langer twee, maar 4 klemmen - drie fasen (L) en één nul (N). Met andere woorden, ze zijn ontworpen voor gebruik in een driefasig circuit.
Type netstroom
Volgens dit criterium worden aardlekschakelaars op hun beurt onderverdeeld in verschillende ondersoorten.
Type A is in feite een variatie op type AC, houdt alleen rekening met de waarden van pulserende stroom. Op basis hiervan heeft het type RCD-A een complexer ontwerp en wordt hierdoor een betere bescherming geboden. Dienovereenkomstig is de prijs voor dergelijke beschermende uitschakelapparaten merkbaar hoger dan het RCD-AS-type.
Type B - geschikt voor DC- en AC-verschilstromen. Dergelijke beveiligingsinrichtingen zijn in de regel relevant voor industriële installaties.
Het type AC komt overeen met een sinusvormige wisselstroom, die geleidelijk of plotseling toeneemt. Indien nodig reageert het apparaat direct.
Vertragingstijd
Wat betreft de vertragingstijd heeft aardlekschakelaar type S een waarde van 0,1-0,5 seconden. Het wordt aanbevolen om het te installeren als er meerdere beschermende apparaten zijn. Type G instrumenten hebben een selectiefunctie en de vertragingstijd varieert van 0,05 tot 0,09 s. Maar er is ook een aardlekschakelaar zonder uitschakelvertraging.
Aardlekschakelaar type Svaak geïnstalleerd bij de ingang van elektriciteit naar een woongebouw of privé-eigendom voor brandbeveiligingsdoeleinden.
Activeringsmethode
Hier is er een indeling in ondersoorten - elektromechanische en elektrische beveiligingsapparaten. Het eerste type is niet afhankelijk van de waarde van de netspanning. Hun belangrijkste indicatie van werking is de indicatie van differentiële stroom in de beschadigde zone.
Wat elektrische veiligheidsvoorzieningen betreft, is het belangrijk dat er spanning op het netwerk staat. Ze hebben een externe bron nodig om te kunnen functioneren. In vergelijking met elektromechanische aardlekschakelaars zijn dergelijke apparaten betrouwbaarder in gebruik.
Nominale huidige waarden
Hier is de verdeling als volgt. Afhankelijk van de waarden van de nominale belastingsstroom zijn deze 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (Amps). Op basis van de nominale uitschakelstroom zijn deze 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (milliampère).
Een aardlekschakelaar aansluiten
Reststroomapparaten 25 A en dergelijke zijn speciaal ontworpen voor voedingscircuits volgens het TN-S- of TN-C-S-systeem met de aansluiting van een beschermende neutrale PE-bus, die is aangesloten op de behuizingen van alle elektrische apparaten door middel van draden.
Het is vermeldenswaard dat de aardlekschakelaar de elektrische bedrading niet kan beschermen tegen kortsluiting en overbelasting. In dit opzicht is het noodzakelijk om een automatische schakelaar te hebben en deze moet zich voor de elektriciteitsmeter bevinden. Dit is de enige manier om ervoor te zorgen datmaximale bescherming in uw huis.
Het moet duidelijk zijn dat RCD en stroomonderbreker niet hetzelfde zijn. Hierover later meer. Wat betreft de installatie van aardlekschakelaars zijn de ruimtes met een hoge risicozone:
- badkamer;
- keuken;
- kelder;
- garage.
Om de elektrische bedrading in deze kamers te beschermen, is het raadzaam om beschermende apparaten te gebruiken.
Aansluiting in het appartement
Moderne woongebouwen gebruiken voornamelijk driefasige en soms zelfs vijffasige circuits. In huizen die in het tijdperk van de USSR zijn gebouwd, is de bedrading echter vaak eenfasig en bovendien worden de neutrale en beschermende geleiders in één gecombineerd. Met andere woorden, er is geen aardingselement in een dergelijk systeem.
Het aansluitschema met aardlekschakelaar in het appartement ziet er als volgt uit:
- Inleidende machine.
- Elektriciteitsmeter.
- RCD 30 mA.
- Elektrische bedrading.
Als het appartement stroomverbruikers heeft, wat bijvoorbeeld een elektrische oven of een wasmachine kan zijn, moet u een extra aardlekschakelaar installeren.
Verbinding in een privéwoning
De verbindingsvolgorde voor particulier onroerend goed kan er iets anders uitzien:
- Inleidende machine.
- Elektriciteitsmeter.
- RCD in het bereik van 100-300 mA, gebaseerd op de hoeveelheid elektriciteit die wordt verbruikt door alle beschikbare apparatuur.
- Beschermende apparaten voor individueel stroomverbruik. Meestal is in dit geval het bereik alminder dan 10-30mA.
U kunt de aansluiting, indien nodig, zelf maken of gebruik maken van de diensten van professionele elektriciens.
Het verschil tussen een aardlekschakelaar en een stroomonderbreker
Nu moet het duidelijk zijn wat het verschil is tussen een aardlekschakelaar en een stroomonderbreker. Het belangrijkste kenmerk is het verschillende werkingsprincipe van beide apparaten. De rol van automaten is voornamelijk beperkt tot het redden van aangesloten elektrische apparaten van te hoge stroomwaarden. Tegelijkertijd zijn ze bestand tegen belastingen die "te zwaar" zijn voor aardlekschakelaars. Wat kan er gezegd worden over de veiligheid van mensenlevens?!
Voor een beter begrip is het de moeite waard om een voorbeeld te geven. Er is een elektrisch apparaat waarin het lichaam is geaard. Op een mooi moment ontstaat er een kortsluiting, waarop de machine snel reageert en het hele circuit spanningsloos maakt.
Maar anders kan de isolatielaag van de draad worden beschadigd. Dit kan optreden door mechanische schade, slijtage gedurende een lange levensduur, binnendringend vocht. Of de behuizing van het apparaat is gewoon niet geaard. Dan zal er onvermijdelijk een stroomlekkage optreden, zij het een kleine. In dit geval zal de machine niet werken, omdat deze niet voor dergelijk werk is ontworpen.
Visueel is het lek ook onmogelijk te detecteren, maar men hoeft alleen de behuizing van het apparaat aan te raken, omdat een persoon een ernstige stroomontlading kan krijgen. Dit kan worden vermeden als er een aardlekschakelaar in het circuit aanwezig is. De aardlekschakelaar kan zelfs kleine lekkages detecteren en stopt onmiddellijkvoeding.
