کلید محافظ جان یا کلید نشتی جریان

سرویس آموزش های تخصصی برق نیوز:  RCD چیست
کلید جریان نشتی (RCB,RCD,RCCB) که با نام‌های کلید جریان باقی مانده و کلید محافظ جان هم شناخته می‌شود در واقع نوعی کلید است که جریان سیم‌های رفت و برگشت را با یکدیگر مقایسه می‌کند. در حالت عادی جریان رفت و جریان برگشت برابر می‌باشد و اختلافی وجود ندارد، اما اگر اختلافی به وجود بیاید نشان‌دهنده این است که جریان در مدار نشت پیدا کرده و کلید جریان نشتی (یا همان کلید محافظ جان یا کلید جریان باقیمانده) عمل کرده و مدار را قطع میکند.

ساختار و عملکرد
برای درک درست عملکرد و اتصالات، باید طراحی RCD را در نظر گرفت. بهتر است بر روی چهار عنصر اساسی دستگاه‌های جریان باقیمانده تمرکز کنید:

• تماس با اهرم سوئیچینگ.
• ترانسفورماتور جریان جمع، به اصطلاح رله فرانتی - محفظه فرومغناطیسی که فاز و هادی خنثی از آن عبور می‌کند.
• مکانیسم قطع - معمولاً یک رله تریپ پلاریزه است.
• مدار تست RCD - به شما این امکان را می‌دهد که عملکرد مدار را بررسی کنید.

اگر سیم‌های فاز و خنثی را به کنتاکت‌ها وصل کنید. اهرم سوئیچ به شما این امکان را می‌دهد که RCD را روشن کنید. این حالت با رنگ قرمز مشخص می‌شود. هنگامی که کنتاکت‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند، جریان می‌تواند از آن‌ها عبور کند. اگر اهرم پایین بیاید، کنتاکت‌ها باز هستند که به رنگ سبز نشان داده شده است.
ترانسفورماتور جریان جزء کلیدی RCD است که به لطف آن دستگاه کار می‌کند و تفاوت بین جریان عبوری از هادی‌ها را اندازه گیری می‌کند. این مقدار باید ۰A باشد.
یکی دیگر از عناصر مربوط به ترانسفورماتور جریان، رله تریپ است. اگر اندازه گیری انجام شده توسط ترانسفورماتور عدم تعادل (تفاوت) را در جریان در هادی‌ها نشان دهد، RCD قطع می‌شود و منبع برق را قطع می‌کند.

عملکرد RCD باید حداقل یک بار در ماه بررسی شود. پس از فشار دادن دکمه روی سوئیچ، مدار تست راه اندازی می‌شود که اختلاف جریان را در سیم‌های برق و نول دستگاه شبیه سازی می‌کند سپس دستگاه باید کار کند و جریان برق را قطع کند.

نواع دستگاه‌های جریان باقیمانده

• RCD‌های نوع A – بر روی جریان باقیمانده سینوسی و جریان تصحیح ضربان دار حرکت می‌کنند.
• RCD‌های نوع B - دستگاه‌های پیشرفته، با جریان باقیمانده سینوسی، جریان مستقیم ضربانی یا پیوسته تا ۱۰۰۰ هرتز حرکت می‌کنند.

دستگاه‌های جریان باقیمانده از نوع AC - بر روی جریان باقیمانده سینوسی حرکت می‌کنند.
علاوه بر این، RCD‌ها بر اساس حساسیت به سه گروه تقسیم می‌شوند:

• حساسیت بالا، خاموش شدن در جریان باقیمانده ۱۰ میلی آمپر یا ۳۰ میلی آمپر. آن‌ها اغلب در خانه‌ها و آپارتمان‌ها استفاده می‌شوند.
• حساسیت متوسط، وقتی جریان دیفرانسیل ۱۰۰ میلی آمپر، ۳۰۰ میلی آمپر یا ۵۰۰ میلی آمپر تشخیص داده شود، منبع تغذیه را قطع می‌کند.
• حساسیت کم، قطع منبع تغذیه زمانی که مقدار جریان باقیمانده از ۵۰۰ میلی آمپر بیشتر شود. آن‌ها اغلب در شرکت‌های صنعتی استفاده می‌شوند.

دستگاه جریان باقیمانده (RCD) چگونه کار می‌کند؟
عملکرد دستگاه جریان باقیمانده قبلاً به اختصار مورد بحث قرار گرفته است، اما ارزش نگاهی دقیق‌تر را دارد. دستگاه جریان باقیمانده از پدیده القای الکترومغناطیسی برای عملکرد استفاده می‌کند. همانطور که قبلا ذکر شد، در تئوری، تفاوت بین جریان ورودی و خروجی باید صفر باشد. اما در عمل، معمولا حداکثر ۳۰ میلی آمپر است. اگر جریان باقیمانده از مقدار معینی بیشتر شود، دستگاه جریان باقیمانده مدار را قطع می‌کند. چنین نقص‌هایی ممکن است توسط محافظ‌های استاندارد مانند قطع کننده‌های مدار جریان اضافه شناسایی نشوند.

مهم است که بدانید دستگاه‌های جریان باقیمانده بسیار پیچیده‌تر از فیوز‌های معمولی یا قطع کننده‌های مدار هستند. در نتیجه نسبت به انواع اختلالات در مدار الکتریکی بسیار حساس‌تر هستند. این یک دلیل رایج برای خرابی دستگاه‌های جریان باقیمانده است.
همچنین باید به خاطر داشته باشیم که دستگاه جریان باقیمانده نمی‌تواند ما را از تماس مستقیم با سیم برق محافظت کند و قبل از هر فعالیتی باید برق را قطع کنید!

نحوه نصب RCD
اتصالات یک RCD نسبتاً ساده است، اما چند قانون باید رعایت شود. RCD نباید به عنوان یک عنصر واحد بین منبع تغذیه و بار استفاده شود. همچنین RCD در برابر اتصال کوتاه یا گرم شدن بیش از حد سیم‌ها محافظت نمی‌کند. برای ایمنی بیشتر، ترکیبی از مدار شکن RCD و جریان اضافه، حداقل یکی برای هر RCD، توصیه می‌شود.
اتصال RCD تک فاز
سیم فاز (قهوه ای) و نول (آبی) را در یک مدار تک فاز به ورودی RCD وصل کنید. هادی محافظ با به عنوان مثال به یک نوار ترمینال متصل است.
سیم فاز در خروجی RCD باید به قطع کننده مدار اضافه جریان متصل شود، در حالی که سیم خنثی را می‌توان مستقیماً به محل نصب وصل کرد.

اتصال RCD سه فاز

در سیستم‌های الکتریکی پیچیده تر، اتصال RCD شبیه به اتصال در یک مدار تک فاز است.

هر سه فاز و سیم نول را به ورودی دستگاه جریان باقیمانده وصل کنید. یک قطع کننده مدار اضافه جریان در خروجی به هر فاز متصل می‌شود. از طرفی سیم خنثی در خروجی به شینه متصل است.
برای این اتصال، به حداکثر جریانی که می‌تواند از RCD (جریان نامی RCD) عبور کند، توجه کنید.

چرا RCD قطع می‌شود؟

برای قطع شدن RCD دلایل زیادی وجود دارد:

اگر برای مدت طولانی مشکلی با RCD وجود نداشت و ناگهان شروع به خاموش شدن کرد، ممکن است مشکل از نصب معیوب یا دستگاه معیوب باشد.

اگر سوئیچ نصب شده از همان ابتدا مشکل ایجاد کند، ممکن است خطا از اتصال نادرست آن یا انتخاب اشتباه برای نصب ما باشد.
هنگام انتخاب دستگاه جریان باقیمانده مناسب برای خانه خود، به پارامتر‌های زیر توجه کنید:

• ولتاژ نامی - نباید کمتر از ولتاژ اصلی باشد.
• جریان باقیمانده - مقدار جریانی را که می‌تواند از RCD عبور کند محدود می‌کند. RCD با رسیدن به جریان قطع فعال می‌شود.
• جریان نامی - این پارامتر به ما امکان می‌دهد حداکثر جریانی را که می‌تواند از کنتاکت‌ها عبور کند، بدانیم.

تفاوت RCD با RCBO
همانطور که میدانیم RCD در برابر اضافه بار حفاظت انجام نمی‌دهد. از این رو یک MCB و یک RCD در یک واحد موسوم به RCBO ا (Residual Circuit Breaker with Overload) ارائه می‌شوند که اصول کارکرد آن همانند آنچه در بالا اشاره شد می‌باشد، اما عملکرد بهتر و قابل اطمینان‌تر و همچنین حفاظت در مقابل اضافه بار را در محفظه مجزا فراهم می‌کند.