עקרון העבודה של מפסק זרם שייר

ניתוח עקרונות בסיסי

לפני שמבינים את העיקרון העיקרי של מגן התחשמלות, יש צורך להבין מהו התחשמלות. הלם חשמלי מתייחס לפציעה הנגרמת על ידי זרם חשמלי העובר בגוף האדם. כאשר אדם נוגע בחוט ויוצר לולאת זרם, זרם זורם בגופו; כאשר הזרם גדול מספיק, ניתן לחוש אותו ולגרום נזק. כאשר מתרחשת התחשמלות, יש לנתק את הזרם בזמן הקצר ביותר. לדוגמה, אם הזרם העובר דרך אדם הוא 50 מיליאמפר, יש לנתק את הזרם תוך שנייה אחת; אם הזרם הוא 500 מיליאמפר, מגבלת הזמן היא 0.1 שניות.

התקן זרם שארית (RCD) מותקן בנקודה בה חודר החשמל לבית, בסמוך למד החשמל, המחובר למסוף המוצא של המונה, כלומר, לצד המשתמש. כל מכשירי החשמל הביתיים מיוצגים על ידי נגד RL, וההתנגדות של האדם בקשר מיוצגת על ידי RN.

CT מייצג "שנאי זרם", המשמש למדידת זרם חילופין באמצעות עקרון השראות הדדית, ומכאן השם "שנאי". זה בעצם שנאי. הפיתול העיקרי שלו הוא קו ה-AC הנכנס, כאשר שני החוטים מטופלים כאחד ומחוברים במקביל ליצירת הפיתול הראשי. הסליל המשני מחובר לסליל של "ממסר הקנים" SH.

 

"ממסר קנים" הוא בעצם צינור קנה עם סליל כרוך סביבו. כאשר הסליל מופעל, השדה המגנטי שנוצר על ידי הזרם גורם לאלקטרודת הקנים בתוך צינור הקנים להיצמד, ובכך לחבר את המעגל החיצוני. כאשר הסליל מתבטל-, הקנה משתחרר, מנתק את המעגל החיצוני. בקיצור, זה ממסר קטן.

 

המתג DZ אינו מתג רגיל; זה מתג קפיץ-. לאחר שאדם מתגבר על כוח הקפיץ כדי לסגור אותו, יש להשתמש בוו מיוחד כדי להחזיק אותו במקום כדי להבטיח שהוא יישאר במצב "מופעל"; אחרת, הוא יתנתק ברגע שהיד תשתחרר.

אלקטרודת ה-reed של ממסר ה-reed מחוברת למעגל TQ "טריפ סליל". סליל הטריפ הוא סליל אלקטרומגנטי; כאשר זרם זורם דרכו, הוא יוצר כוח משיכה. כוח משיכה זה מספיק כדי לשחרר את הקרס הנ"ל, מה שגורם ל-DZ להתנתק מיד. מכיוון ש-DZ מחובר בסדרה עם החוט החי של קו החשמל הראשי של המשתמש, הטריפה מנתקת את החשמל, וחוסכת מהאדם התחשמלות.

 

עם זאת, כדי שהתקן זרם שיורי (RCD) יגן על אנשים, עליו תחילה "לזהות" התחשמלות. אז איך RCD יודע מתי מישהו התחשמל? כפי שמוצג בתרשים, אם אין התחשמלות, הזרם בשני החוטים ממקור החשמל יהיה תמיד באותו גודל אך בכיוונים מנוגדים. לכן, השטף המגנטי בסליל הראשוני של שנאי הזרם (CT) ייעלם לחלוטין, ולסליל המשני לא תהיה יציאה. אם מישהו מתחשמל, זה שווה ערך לנגד שעובר דרך החוט החי, שמפעיל פלט זרם בצד המשני. פלט זה גורם לנקודת המגע (SH) להתחבר, להפעיל את סליל הנסיעה, למשוך את הקרס, ולנתק את המתג (DZ), ובכך לספק הגנה.

 

חשוב לציין שברגע שהמפסק נכבה, גם אם הזרם בסליל הטריפה (TQ) ייעלם, הוא לא יחבר מחדש את DZ באופן אוטומטי. לא ניתן להחזיר את הכוח מבלי שמישהו יסגור אותו. לאחר שהאדם שהתחשמל עוזב ובדיקה מאשרת שאין סכנות נוספות, כדי להשתמש שוב בחשמל, יש לסגור את DZ כדי-להפעיל מחדש את המפסק ולהחזיר את החשמל.

 

האמור לעיל מסביר את העיקרון העיקרי של מגן התחשמלות. עם זאת, גם עם מגן התחשמלות, הבטיחות אינה מובטחת, ועדיין יש לנקוט באמצעי זהירות בעת שימוש בחשמל.

 

1. כפי שמוצג בתרשים, כאשר המעגל פועל כרגיל, לפי משפט הזרם, הזרם הזורם אל הרשת וממנה הוא אפס. לכן, הזרם הכולל בצד ימין של התקן זרם השיורי (RCD) צריך להיות אפס, כלומר, I1 + I2 + I3 + IN=0; לפיכך, ה-RCD לא יפעל. שימו לב שהכיוון האמיתי של הזרם תלוי במעגל בפועל. בדוגמה זו, הכיוון של IN מנוגד לזה של I1, I2 ו-I3.

 

2. כאשר מעטפת הציוד דולף זרם ומישהו נוגע בו, חלק מה-IK הנוכחי יזרום דרך גוף האדם אל האדמה, ויגרום לכך שהזרם הכולל בצד ימין של ה-RCD לא יהיה אפס. כלומר, I1 + I2 + I3 + IN ≠ 0. כאשר זרם הדליפה יגיע לזרם ההפעלה של ה-RCD, ה-RCD יתקלקל, מנתק את החשמל ומשיג את מטרת ההגנה מפני דליפה.

 

שימו לב לשתי הנקודות הבאות:

 

1. אין להשתמש בחוט הנייטרלי העובר דרך התקן הזרם השיורי (RCD) כמוליך המגן. כפי שמוצג בתרשים, כאשר מתרחש זרם דליפה, זרם הדליפה IK1 זורם בחזרה ל-RCD דרך מעטפת הציוד. בשלב זה, הזרם הכולל בצד ימין של ה-RCD עדיין אפס, ולכן ה-RCD לא יפגע, והמטרה של הגנה מפני דליפה לא מושגת.

 

2. אין להאיר שוב ושוב את החוט הנייטרלי העובר דרך ה-RCD. כפי שמוצג בתרשים, אם הוא מוארק שוב ושוב, חלק מהזרם יוסט לאדמה, מה שיגרום לכך שהזרם הכולל בצד ימין של ה-RCD יהיה לא-אפס, ובכך יכבה את ה-RCD וימנע את השימוש במכשירים חשמליים אחרים.

 

3. הערה: יש לקבוע את שיטת החיבור בפועל של ה-RCD בהתאם למערכת הגנת הארקה ניטרלית המשמשת במערכת.