בעת הפעלת רשתות חשמל קיימות, חשוב לדאוג לבטיחותם של אנשי השירות והצרכנים המשתמשים בשירותיהם. על פי דרישות ה- PUE, זה חל גם על מעגלים חד פאזיים וגם על תלת פאזיים, המצוידים לעיתים קרובות בבתים פרטיים. כדי להגן על המשתמשים מפני התחשמלות, מותקנים בצד הצרכן התקנים הנקראים התקני זרם שיורי (RCD). יחד עם זאת, חשוב לדעת כיצד לחבר RCD עם הארקה בבית פרטי, מבלי להפר את הוראות התקנים הקיימים.
מבט כללי על הגנה
בטיחותם של אנשי ההפעלה ומשתמשי רשתות החשמל מושגת באמצעות הצעדים הבאים:
- הארקה או הארקה (חיבור לניטראלי) של כל חלקי המתכת של הציוד;
- ארגון הארקה מחדש באמצעות סידור מעגל נפרד;
- התקנה במעגלי עומס של חדרים מסוכנים במיוחד (חדרי אמבטיה למשל) ניתוק מכשירים כגון RCD.
ניתן להשתמש באפשרות האחרונה במעגלים חשמליים מקורקעים וגם לא במעברים.
בגישה כללית להערכת אמצעי מיגון, מצוין כי יש צורך לקרקע מבנים כדי להפחית את הפוטנציאל המאיים על האדם לרמה בטוחה. לעומת זאת, ה- RCD מספק אבטחה עקב ניתוק מיידי של הרשת כאשר זרמי הדליפה מגיעים לערכי הגבול שלהם. במאפיינים הטכניים של מכשירים אלה, פרמטר זה מתייחס למדדי הביצוע העיקריים.
מה זה RCD
בפענוח הקיצור RCD, הדגש העיקרי הוא על ניתוק, מה שמעיד על האופי הקרדינלי של אמצעי המגן. כדי להבין כיצד עובד מכשיר זה במצב מסוכן, עליך להכיר את עיצובו. מכשיר ה- RCD מורכב מהחלקים העיקריים הבאים:
- מכשיר דיפרנציאלי המשווה בין זרמי הזרימה והזרם;
- מעגל אלקטרוני המסוגל להגיב לחוסר האיזון שלהם;
- מודול מנהלים שתוכנן כמקור המנתק את רשת החשמל מהצרכן.
עקרון פעולת המגן של ה- RCD מבוסס על תכונות העיצוב שלו, המאפשרות להעריך את גודל נזילות האדמה ולהגיב עליהן באופן מיידי. בגלל המהירות הגבוהה של פריצת הקשר עם הרשת הקיימת, לזרם בעומס אין זמן להגיע לערכים קריטיים.
תוכניות חיבור RCD מסורתיות
ברשתות חשמל לשימוש ביתי עם שקעים והתקני תאורה המותקנים בהם, משתמשים ב- RCD ללא הארקה, דבר האופייני למערכת ההגנה TN-C. בהתאם למוזרויות תפקודו, נמתח קו מציוד התחנה לצרכן, בו מסופק רק מוליך ה- PEN המשולב. ככלל, הוא מחולק לאוטובוס PE מגן (לולאת הקרקע מחוברת אליו) ו- N עובד בבנייני דירות.
מעגל RCD קלאסי ללא הארקה
בדרך כלל, התקני RCD מחוברים לרשתות לא מבוססות של צרכנים ביתיים, אשר אספקת החשמל שלהם מאורגנת באמצעות קו דו חוטי. כל מה שהם מבטיחים הוא לכבות אותו אם זרם הדליפה עולה על הערך המותר (30 mA, למשל).התקנים אלה אינם מסוגלים לספק מיתוג מגן כזה, כגון ניתוק אספקת החשמל במקרה של עומס יתר או קצר. לכן, דיאגרמות החיבור עבור תקליטורי RCD ברשתות חד פאזיות מניחות נוכחות חובה של הגנה אוטומטית מפני קיצור ועומס יתר בהן.
טווח הזרמים שלמענו מחושב המפסק נבחר בנפרד עבור כל קו עומס ספציפי. הפעולה המשותפת של שני המכשירים הללו מבטיחה הגנה מהימנה על האדם מפני מתח גבוה באמבטיה, למשל. יחד עם זאת, השימוש בהם מאפשר לך להגן על מכשירי חשמל ביתיים המשמשים בדירה מודרנית מפני כישלון. לעתים קרובות למדי, מפסק יחד עם RCD מוחלף על ידי difavtomat, המכיל את שני המכשירים במקרה נפוץ.
מיגון קבוצתי ורב שלבי
כאשר מה שמכונה "קבוצת" הפעלה של ה- RCD, מוצב על הקו הייעודי מכשיר נפרד עם מפסק או דיפטומטומה. במקרה זה, כל אחת מקבוצות העומס המחוברות לרשת מוגשת ללא תלות באחרות, מה שמגדיל את הסלקטיביות של פונקציות המגן. כתוצאה מכך, בטיחות השימוש במכשירי חשמל ביתיים בכל חדר עולה במידה ניכרת.
אבטחה רבה יותר מסופקת על ידי תכנית מדורגת, בה קבוצת מטענים מחוברת לרשת באמצעות מכשיר דומה אחר (הוא מהווה את השלב השני). השימוש במערכות אלו מאפשר להגביר את אמינות ההגנה בהשוואה לזו הקלאסית. אך בשל מורכבות הביצוע והיתירות הטכנית בחיי היומיום, הם משמשים לעיתים רחוקות.
חיבורי RCD ברשת עם הארקה
מעגל אופייני לחיבור RCD ברשת חד פאזית עם הארקה בנוי על פי אותם כללים, לפיהם הוא מותקן מיד לאחר מד האנרגיה. ההבדל טמון בנוכחות אוטובוס נפרד בו, המונח עוקף את מערך מכשירי המגן. יחד עם זאת, אמינות הפעולה של כל אחד מהמכשירים מוגברת באופן ניכר בגלל דליפות משמעותיות לאורך מעגל "שלב - ציוד מקרה - קרקע".
במקרה זה, לא נדרשות פעולות מיוחדות להסדרת ההגנה. אם יש מעגל מגן בבית פרטי, למשל, לא יהיה קשה לקרקע רשת חשמל קיימת עם RCD. לשם כך, עליך לבצע פיצול על אוטובוס ההארקה הראשי (GZSH), ואז לסדר ברז ממוליך ה- PE.
איזו תוכנית עדיפה
כאשר מעריכים את התוכניות הנחשבות, ממשיכים מרמת הבטיחות שמציעה כל אחת מהן. כדי לפתור בעיה זו יהיה צורך להשוות ביניהם לא רק מבחינת יעילות ההגנה, אלא גם מבחינת עלויות ההטמעה. לאחר לימוד מדוקדק ניתן להסיק את המסקנות הבאות:
- עם מספר מוגבל של צרכנים ליניאריים, משתמשים במערך המכשירים הפשוט ביותר, המורכב מ- RCD אחד ואוטומט ליניארי מאחוריו.
- במקרה של רשת מסועפת של עומסים חד-פאזיים או תלת פאזיים, עדיף חיבור קבוצתי.
- עם דרישות בטיחות גבוהות, ניתן להשתמש בחיבור מבוים של התקני מגן.
השיטה האחרונה היא אופטימלית לבית פרטי.
לפני חיבור RCD ללא הארקה בבתים פרטיים, יש לבחון היטב את תרשים המיתוג שלו. במקרה זה, האפשרות האמינה ביותר היא להשתמש במערכות רב-שלביות של מספר מכשירים עם ערכים שונים של דליפה שוטפת.
בתים כפריים מודרניים נבדלים על ידי מערכת אספקת חשמל מפותחת עם הגנה טובה מפני התחשמלות בשל הימצאות הארקה מחדש. לכן, הם משתמשים בתכניות פשוטות הכוללות שימוש במקלות RCD אוניברסליות לזרמי דליפה של עד 30 mA (להגנה נפרדת של דוד מים, למשל). אך לרוב, העדפה ניתנת למכשירים דיפרנציאליים אופייניים המיועדים לניתוק המתאים לעומסי יתר.
שגיאות אופייניות כוללות הפרות בבחירת רמת ההתקנה של RCD, כאשר היא כלולה במעגלים עם זרמי דליפה שנבחרו באופן שגוי. כדי למנוע הפרות של הכללים לחיבור מוליכי הקלט והפלט, בעת החלפתם, הם מונחים על ידי התרשים על מארז המכשיר.
