کلید جریان باقیمانده (RCCB) یک وسیله ایمنی الکتریکی است که در صورت وجود جریان نشتی به زمین در مدار الکتریکی را تشخیص داده و مدار را از منبع تغذیه قطع می کند. از افراد و تجهیزات در برابر شوک الکتریکی، آتش سوزی و سایر خطرات ناشی از سیم کشی معیوب، خرابی عایق یا تماس تصادفی با قطعات برقی محافظت می کند.
یک کلید جریان باقیمانده (RCCB) بر اساس اصل قانون جریانهای Kirchhoff کار می‌کند، که بیان می‌کند مجموع جریان‌هایی که وارد یک گره می‌شوند باید با مجموع جریان‌هایی که از آن گره خارج می‌شوند برابر باشد. در یک مدار معمولی، جریان عبوری از سیم فاز و سیم خنثی (نول) برابر و مخالف است. با این حال، اگر ایرادی در مدار وجود داشته باشد، مانند عایق آسیب دیده یا تماس انسان با سیم برق، مقداری از جریان از طریق یک مسیر جایگزین به زمین منحرف می شود. این باعث ایجاد عدم تعادل بین جریان های فاز و نول می شود که توسط RCCB شناسایی می شود و باعث می شود مدار را در عرض چنذ میلی ثانیه قطع کند (خاموش کند).
یک RCCB از یک ترانسفورماتور حلقوی (توروئید) با سه سیم پیچ: یکی برای سیم برق، یکی برای سیم نول و دیگری برای سیم پیچ حسگر تشکیل شده است. هنگامی که جریان ها متعادل هستند سیم پیچ های فاز و نول ، شار مغناطیسی برابر و مخالف تولید می کنند. هنگامی که عدم تعادل وجود دارد، یک شار مغناطیسی باقیمانده تولید می شود که ولتاژی را در سیم پیچ حسگر القا می کند. این ولتاژ رله ای را فعال می کند که کنتاکت های RCCB را باز کرده و مدار را قطع می کند.
RCCB همچنین دارای یک دکمه تست است که به کاربران اجازه می دهد تا با ایجاد جریان نشتی کوچک در مدار، عملکرد آن را بررسی کنند. هنگامی که فشار داده می شود، دکمه تست، سیم برق را در سمت بار به نول منبع متصل می کند و سیم پیچ نول RCCB را دور می زند. این باعث عدم تعادل در جریان ها و شارها می شود که باید RCCB را قطع کند. اگر قطع نشود به این معنی است که RCCB معیوب است یا سیم کشی اشتباهی دارد و باید تعویض یا تعمیر شود.
انواع کلیدهای RCCB جریان باقیمانده
انواع مختلفی از کلید جریان باقیمانده (RCCB) بر اساس حساسیت آنها به انواع مختلف جریان های نشتی وجود دارد:
- نوع AC: این نوع فقط به جریان های متناوب خالص (AC) پاسخ می دهد. برای کاربردهای عمومی که در آن هیچ دستگاه الکترونیکی یا درایو فرکانس متغیری که جریان مستقیم یا ضربانی تولید می کند وجود ندارد، مناسب است.
- نوع A: این نوع به هر دو جریان AC و جریان مستقیم ضربانی (DC) پاسخ می دهد. برای کاربردهایی که دستگاه های الکترونیکی مانند رایانه، تلویزیون یا چراغ های LED وجود دارند که جریان های یکسو شده یا برش خورده را تولید می کنند، مناسب است.
- نوعB: این نوع به جریان های AC، ضربان دار DC و جریان های DC صاف پاسخ می دهد. این برای کاربردهایی مناسب است که در آن دستگاه هایی مانند اینورترهای خورشیدی، شارژرهای باتری یا وسایل نقلیه الکتریکی وجود دارد که جریان DC صاف تولید می کنند.
- نوع F: این نوع به جریان های متناوب AC، ضربان دار DC، جریان مستقیم DC صاف و فرکانس بالا تا 1 کیلوهرتز پاسخ می دهد. برای کاربردهایی که دستگاه‌هایی مانند مبدل‌های فرکانس، اجاق‌های القایی یا دیمرهایی که جریانهای فرکانس بالا تولید می‌کنند، مناسب است.
حساسیت یک RCCB نیز توسط مقدار عملیاتی جریان باقیمانده نامی (I∆n) تعیین می‌شود، حداقل جریان نشتی است که در آن جریان باعث قطع مدار می شود. مقادیر رایج I∆n شامل: 10 mA، 30 mA، 300 mA، 500 mA و 1 A است. هر چه I∆n کمتر باشد، سطح حفاظت در برابر شوک الکتریکی بالاتر است. به عنوان مثال، یک RCCB با حساسیت 30 میلی آمپری می تواند در صورت دریافت شوک بیش از 0.2 ثانیه از فرد در برابر ایست قلبی محافظت کند.
طبقه بندی دیگر RCCB ها بر اساس تعداد پل های آنها است:
- 2 قطبی: این نوع دارای دو ترمینال برای اتصال سیم های فاز و نول می باشد. و برای مدارهای تک فاز استفاده می شود.
- 4 قطبی: این نوع دارای چهار ترمینال برای اتصال سه سیم فاز و یک سیم نول می باشد. برای مدارهای سه فاز استفاده می شود.
مزایا و معایب کلید های RCCB جریان باقیمانده
برخی از مزایای استفاده از RCCB عبارتند از:
- آنها با تشخیص جریان های نشتی کمتر از 10 میلی آمپر در برابر شوک الکتریکی محافظت می کنند.
- با قطع سریع مدارهای معیوب از آتش سوزی و آسیب به تجهیزات جلوگیری می کنند.
- نصب و کار آن با استفاده از دکمه های ساده تست و ریست آسان است.
- با انواع بارها و جریان ها (AC، DC، فرکانس بالا) سازگار هستند.
- آنها می توانند به عنوان کلیدهای قطع کننده اصلی در بالادست هر قطع کننده مدار مینیاتوری (MCB) مشتق شده عمل کنند.
برخی از معایب استفاده از کلید های RCCB شامل:
- در برابر جریان اضافی یا اتصال کوتاه که می تواند باعث گرم شدن بیش از حد و ذوب شدن سیم ها شود، محافظت نمی کنند. بنابراین، آنها باید به صورت سری با یک MCB یا فیوز استفاده شوند که بتواند جریان نامی مدار را کنترل کند.
- ممکن است به دلیل عوامل خارجی مانند رعد و برق، تداخل الکترومغناطیسی، یا کوپلینگ خازنی، بی مورد قطع کنند. این می تواند باعث ایجاد مزاحمت و کاهش بهره وری شود.
- ممکن است به دلیل عوامل داخلی مانند خوردگی، سایش، یا گیرکردن مکانیکی، نتواند مدار را قطع کند. این مشکل می تواند ایمنی مدار و کاربران را به خطر بیندازد.
- گرانتر و حجیم تر از MCB یا فیوز هستند.
چگونه کلید جریان باقیمانده را انتخاب و نصب کنیم
برای انتخاب RCCB مناسب برای مدار، عوامل زیر باید در نظر گرفته شود:
- نوع بار و جریان: RCCB باید با نوع بار (AC، DC، فرکانس بالا) و نوع جریان (خالص، ضربان دار، صاف) که از آن محافظت می کند، مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، یک RCCB نوع B باید برای یک اینورتر خورشیدی استفاده شود که جریان صاف DC تولید می کند.
- جریان باقیمانده عملیاتی نامی (I∆n): کلید RCCB باید دارای I∆n کافی برای ایجاد حفاظت کافی در برابر شوک الکتریکی باشد، اما نه آنقدر کم که باعث ایجاد مزاحمت شود. به عنوان مثال، یک RCCB با جریان راه اندازی (عملیاتی) 30 میلی آمپر برای کاربردهای خانگی و تجاری توصیه می شود، در حالی که یک RCCB با جریان راه اندازی 100 میلی آمپر برای کاربردهای صنعتی مناسب است.
- جریان نامی (RCCB In): باید به اندازه کافی جریان نامی بالایی داشته باشد تا بتواند جریان عملیاتی معمولی مدار را تحمل کند، اما نه آنقدر زیاد که از ظرفیت MCB یا فیوز متصل به آن تجاوز کند. به عنوان مثال، یک RCCB 40 A باید با یک MCB 32 A برای یک مدار تکفاز 230 ولت استفاده شود.
برای نصب یک RCCB، مراحل زیر باید دنبال شود.
- تعداد پل ها: تعداد پل های RCCB باید به اندازه ولتاژ تغذیه باشد. به عنوان مثال، یک RCCB دو قطبی باید برای یک مدار تک فاز 230 ولت استفاده شود، در حالی که یک RCCB چهار قطبی باید برای یک مدار سه فاز 400 ولت استفاده شود.
- منبع تغذیه اصلی را خاموش کنید و مداری را که باید توسط RCCB محافظت شود، جدا کنید.
- سیم(های) برق را از طرف منبع تغذیه به ترمینال(های) ورودی RCCB که با علامت L1، L2 و L3 مشخص شده اند، وصل کنید.
- سیم خنثی را از سمت منبع تغذیه به ترمینال ورودی RCCB که با علامت N مشخص شده است وصل کنید.
- سیم(های) برق را از سمت بار به ترمینال(های) خروجی RCCB با علامت L1’، L2’ و L3’ وصل کنید.
- سیم خنثی را از سمت بار به ترمینال خروجی RCCB که با علامت N’ مشخص شده است وصل کنید.
- مطمئن شوید که همه اتصالات محکم و ایمن هستند و هیچ سیمی شل یا باز نشده است.
- منبع تغذیه اصلی را روشن کنید و RCCB را با فشار دادن دکمه تست آزمایش کنید. RCCB باید خاموش شود و مدار را قطع کند. اگر اینطور نیست، هر گونه خطای سیم کشی یا قطعات معیوب را بررسی کنید و قبل از استفاده از مدار مشکلات آنها را برطرف کنید.
- RCCBرا با فشار دادن دکمه ریست مجددا راه اندازی کنید. RCCBباید مدار را ببندد و دوباره وصل کند. اگر اینطور نیست، هر گونه خطای سیم کشی یا قطعات معیوب را بررسی کنید و قبل از استفاده از مدار آنها را برطرف کنید.
خلاصه
کلید جریان باقیمانده (RCCB) یک دستگاه ایمنی الکتریکی است که در صورت وجود جریان نشتی به زمین در مدار الکتریکی آن را تشخیص داده و مدار را از منبع تغذیه قطع می کند. از افراد و تجهیزات در برابر شوک الکتریکی، آتش سوزی و سایر خطرات ناشی از سیم کشی معیوب، خرابی عایق یا تماس تصادفی با قطعات برقی محافظت می کند.
یک RCCB بر اساس اصل قانون جریان Kirchhoff کار می‌کند که بیان می‌کند مجموع جریان‌هایی که وارد یک گره می‌شوند باید برابر با مجموع جریان‌هایی باشد که از آن گره خارج می‌شوند. در یک مدار معمولی جریانی که از سیم های فاز و نول می گذرد برابر و مخالف است. با این حال، اگر یک خطا در مدار وجود داشته باشد، مقداری از جریان از طریق یک مسیر جایگزین به زمین منحرف می شود. این عدم تعادل بین جریان های فاز و نول ایجاد می کند که توسط RCCB شناسایی می شود و باعث می شود که مدار را در عرض میلی ثانیه قطع کند.
اجزای کلید جریان باقیمانده (RCCB)
یک RCCB از یک ترانسفورماتور حلقوی با سه سیم پیچ تشکیل شده است: یکی برای سیم فاز، یکی برای سیم نول و دیگری برای سیم پیچ حسگر. سیم پیچ های فاز و نول هنگامی که جریان ها متعادل هستند، شار مغناطیسی برابر و مخالف تولید می کنند. هنگامی که عدم تعادل وجود دارد، یک شار مغناطیسی باقیمانده تولید می شود که ولتاژی را در سیم پیچ حسگر القا می کند. این ولتاژ رله ای را فعال می کند که کنتاکت های RCCB را باز کرده و مدار را قطع می کند.
RCCB همچنین دارای یک دکمه تست است که به کاربران اجازه می دهد تا با ایجاد جریان نشتی کوچک در مدار، عملکرد آن را بررسی کنند. هنگامی که فشار داده می شود، دکمه تست، سیم فاز را در سمت بار به نول منبع متصل می کند و سیم پیچ خنثی RCCB را دور می زند. این باعث عدم تعادل در جریان ها و شارها می شود که باید RCCB را قطع کند. اگر اینطور نیست، به این معنی است که RCCB معیوب است یا سیم کشی اشتباهی دارد و باید تعویض یا تعمیر شود.
انواع کلید جریان باقیمانده (RCCB)
انواع مختلفی از RCCB ها بر اساس حساسیت آنها به انواع مختلف جریان های نشتی وجود دارد: نوع AC، نوع A، نوع B و نوع F. حساسیت RCCB نیز توسط جریان عملیاتی نامی (I∆n) تعیین می شود. که حداقل جریان نشتی است که باعث قطع شدن آن می شود. مقادیر رایج I∆n جریانهای10 mA، 30 mA،100 mA، 300 mA، 500 mA و 1 A است. . هر چه I∆n کمتر باشد، سطح حفاظت در برابر شوک الکتریکی بالاتر است.
طبقه بندی دیگر RCCB ها بر اساس تعداد قطب های آنها است: 2 قطبی و 4 قطبی. تعداد قطب ها باید با ولتاژ تغذیه مدار مطابقت داشته باشد.
مزایا و معایب کلید جریان باقیمانده (RCCB)
برخی از مزایای استفاده از RCCB عبارتند از: محافظت در برابر شوک الکتریکی، جلوگیری از آتش سوزی و آسیب به تجهیزات، نصب و راه اندازی آسان، سازگاری با انواع بارها و جریان ها و می توانند به عنوان کلیدهای قطع کننده اصلی عمل کنند. برخی از معایب استفاده از RCCB ها عبارتند از: محافظت در برابر جریان اضافه یا اتصال کوتاه، ممکن است به دلیل عوامل خارجی بی دلیل قطع شود، ممکن است به دلیل عوامل داخلی از کار بیفتد، و از MCB ها و فیوزها گران تر و حجیم تر هستند.
نحوه انتخاب کلید جریان باقیمانده (RCCB)
برای انتخاب و نصب RCCB باید عوامل زیر را در نظر گرفت: نوع بار و جریان، جریان نامی باقیمانده عملیاتی (I∆n)، جریان نامی (In) و تعداد قطب‌ها. RCCB باید به صورت سری با یک MCB یا فیوز متصل شود که بتواند جریان نامی مدار را کنترل کند.کلید RCCB باید به طور منظم آزمایش و ریست شود تا از عملکرد و ایمنی آن اطمینان حاصل شود.
مرجع: https://www.electrical4u.com/residual-current-circuit-breaker
 چیست؟){kind=link}
بدون دیدگاه