RCD的工作原理

縮寫 RCD 源自“剩餘電流裝置”這一表達方式，它定義了該裝置的用途，即在發生意外絕緣故障並通過它們形成洩漏電流時，從與之相連的電路中移除電壓。

工作原理

RCD 的工作原理是根據差動變壓器比較進入電路受控部分的電流和離開電路的電流，差動變壓器將每個矢量的初級值轉換為角度和方向嚴格成比例的次級值用於幾何收集。

比較的方法可以用簡單的資產負債表或資產負債表來表示。

當平衡保持時，一切正常，當平衡被打破時，整個系統的質量狀態就會發生變化。

在單相電路中，比較接近測量元件的相電流矢量和離開它的零。在具有可靠整體絕緣的正常運行期間，它們是相等的，相互平衡。當電路中出現故障並出現漏電流時，所考慮的矢量之間的平衡將被其值擾亂，該值由變壓器的一個繞組測量並傳輸到邏輯塊。

三相電路中的電流比較是根據相同的原理進行的，只是來自三相的電流通過差動變壓器，並且根據它們的比較產生不平衡。正常運行時，三相電流呈幾何相加平衡，當各相絕緣失效時，會產生漏電流。它的值是通過對轉換器中的向量求和來確定的。

結構圖

剩餘電流裝置的簡化操作可以用方框圖中的方塊表示。

來自測量設備的電流的不平衡被引導到邏輯部分，邏輯部分根據繼電器原理工作：

1.機電；

2. 或電子。

了解兩者之間的區別很重要。由於許多原因，電子系統現在正在蓬勃發展並變得越來越流行。它們具有廣泛的功能和強大的功能，但需要電力來操作邏輯和執行元件，這是由連接到主電路的特殊塊提供的。如果由於各種原因停電，那麼這種 RCD 通常不會工作。少數配備此功能的電子型號除外。

機電繼電器使用儲能彈簧的機械能，基本上看起來像一個普通的捕鼠器。為了使繼電器運行，對致動的致動器施加最小的機械力就足夠了。

當老鼠接觸到準備好的捕鼠器的誘餌時，在差動變壓器不平衡的情況下產生的漏電流使驅動器啟動並切斷電路的電壓。為此，繼電器在每相中都有內置電源觸點和一個用於準備測試儀的觸點。

每種類型的繼電器都有一定的優點和缺點。機電設計已經可靠地工作了幾十年，並且已經證明了自己。它們不需要外部電源，電子模型完全依賴它。

現在普遍認為，在高達 1000 V 的電氣裝置中，最有效的防觸電保護措施是針對漏電流的剩餘電流裝置 (RCD)。

在不反對這種保護措施的重要性的情況下，大多數專家多年來一直在爭論 RCD 的主要參數值——安裝電流、響應時間和可靠性。這是由 RCD 的參數這一事實解釋的窄與其價格和工作條件有關。

事實上，整定電流越低，響應時間越短，RCD的可靠性越高，其價格也越貴。

此外，RCD 的整定電流越小和動作時間越短，對保護區域的隔離要求越嚴格，因為即使是動作條件的輕微惡化也會導致頻繁的，在某些情況下甚至是長時間的，電氣裝置的錯誤關閉，導致無法正常工作。

另一方面，RCD整定電流越高，響應時間越長，其保護性能越差。

漏電設計

單相 RCD 的佈局如下圖所示。

其中，電壓施加到輸入端子，受控電路連接到輸出端子。

三相剩餘電流裝置的製作方法相同，但在其中觀察各相電流。

圖中顯示的是四線 RCD，但市售的是三線設計。

RCD的檢查方法

功能驗證內置於每個設計模式中。為此，使用了 «Tester» 塊，它是一個用於自調節的開放式接觸彈簧按鈕和一個限流電阻 R。選擇其值以創建人為模擬洩漏的最小足夠電流。

當按下《測試》按鈕時，與操作相關的 RCD 必須關閉。如果沒有發生這種情況，則應將其拒收，檢查是否有損壞並進行維修或更換。每月測試剩餘電流裝置 (RCD) 可提高其運行的可靠性。

順便說一句，機電和單個電子結構的適用性很容易在購買前在商店檢查。為此，當繼電器打開時，根據選項 1 和 2 以任何連接極性從電池短暫地在相位或中性電路中提供電流就足夠了。

帶有機電繼電器的工作 RCD 可以工作，並且在絕大多數情況下無法檢查電子產品。他們需要電源才能使邏輯工作。

如何將 RCD 連接到負載

剩餘電流設備旨在用於使用 TN-S 或 TN-C-S 系統的供電電路，並在接線中連接保護性中性 PE 總線，所有電氣設備的外殼都連接到該總線。

在這種情況下，如果絕緣被破壞，身體上產生的電勢會立即通過 PE 導體到達地面，比較器會計算出故障。

在正常功率模式下，RCD 不會斷開負載，因此所有電器都處於最佳狀態。各相電流在變壓器磁路中感應出自己的磁通量F，由於大小相等方向相反，所以相互抵消。沒有公共磁通量，不能在繼電器線圈中感應電動勢。

如果發生洩漏，危險電位會通過 PE 總線流向大地。在繼電器的線圈中，由於磁通量（相電流和中性電流）的不平衡而感應出 EMF。

剩餘電流裝置立即以這種方式計算出故障，並在幾分之一秒內斷開帶有電源觸點的電路。

帶機電繼電器的 RCD 的特性

在某些情況下，使用儲能彈簧的機械能比使用特殊塊為邏輯電路供電更有利。以供電網絡的零點中斷並發生相位為例來考慮這一點。

在這種情況下，靜態電子繼電器將無法接收電源，因此無法運行。同時，在這種情況下，三相繫統出現相位不平衡和電壓升高。

如果在薄弱位置發生絕緣故障，則電位將出現在外殼上並通過 PE 導體離開。

在帶有用於機電保護的繼電器的 RCD 中，它們通常依靠儲能彈簧的能量工作。

RCD 在兩線電路中的工作原理

通過使用 RCD 根據 TN-S 系統製造的電氣設備中防止漏電電流的無可爭辯的優勢導致了它們的流行和個人公寓業主希望在沒有配備 RCD 的雙線中安裝 RCD聚乙烯導體。

在這種情況下，電器的外殼與地隔離，不與之相通。如果發生絕緣故障，則相電勢會出現在外殼上而不是從外殼中排出。與大地接觸並意外接觸設備的人會受到漏電流的影響，就像在沒有 RCD 的情況下一樣。

但是，在沒有剩餘電流裝置的電路中，電流可以長時間通過人體。安裝 RCD 後，它會在幾分之一秒內檢測到故障並在設置過程中切斷電壓，從而減少 電流的破壞作用 和電擊傷害的程度。

這樣，當在配備 TN-C 方案的建築物中供電時，該保護有助於營救人員。

許多家庭工匠試圖在待改造的老房子裡自己安裝一台RCD，以換用TN-C-S系統。同時，在最好的情況下，他們執行自製接地迴路或簡單地將電器盒連接到供水網絡、加熱電池和地基的鐵部件。

當發生故障並造成嚴重損壞時，此類連接可能會造成危急情況。創建接地迴路的工作必須有效地完成並通過電氣測量來控制。因此，它們由訓練有素的專家進行。

安裝類型

大多數 RCD 採用固定式設計，用於配電盤中的通用 Din-bus 安裝。但是，在銷售中您可以找到連接到普通電源插座的便攜式結構，並且受保護的設備還由它們供電。他們的成本要高一點。