Differentieelschakelaar: functie, typen, markering + keuzetips

Het algoritme van differentiële schakelaars is gebaseerd op het bieden van betrouwbare bescherming tegen mogelijke lekstromen. Bijvoorbeeld in gevallen van indirect contact met stroomvoerende elementen of op momenten dat stroomvoerende delen kortsluiting maken met de behuizing. De keuze van een beveiligingsinrichting moet verantwoord worden genomen. Bent u het daarmee eens?

Wij vertellen u hoe u op verstandige wijze een differentiële automatische schakelaar kiest die is uitgerust met een uitgebreide beveiligingsfunctionaliteit. In het door ons gepresenteerde artikel worden de verschillende soorten apparaten die een groot aantal bedreigende situaties kunnen voorkomen, in detail beschreven. Er worden waardevolle aanbevelingen gegeven voor toekomstige kopers.

Werking van het differentiële stroomapparaat

Bij het bekijken van de standaard constructie van een aardlekschakelaar (differentiële stroominrichting) moeten drie hoofdmodules worden benadrukt:

1. Somstroomtransformator.
2. Ontkoppelaar-omvormer.
3. Blokkeerinrichting van schakelelementen.

De stroomvoerende geleiders van het huidige circuit worden aangesloten op de contacten van de somstroomtransformator. Rekening houdend met de wet van Ohm, volgens welke de som van alle stromen nul is, wordt de magnetische werking van de stroomvoerende geleiders van de transformator wederzijds gecompenseerd.

Er wordt geen magnetisch veld gevormd dat door het inductie-effect spanning in de secundaire wikkeling van de transformator veroorzaakt. Deze toestand komt overeen met normale omstandigheden voor stroomdoorgang in het circuit.

Differentiële stroominrichting: 1 – contacten van het ingangscircuit; 2 – contacten van het uitgangscircuit; 3 – inschakelknop; 4 – maakcontacten; 5 – somstroomtransformator; 6 – secundaire wikkeling; 7 – bewakingsinrichting; 8 – testknop; 9 – testgeleider

Echter, het ontstaan van zelfs een kleine lekstroom verstoort dit evenwicht. Het kerngebied van de transformator komt onder invloed van een restmagnetisch veld. Als gevolg – geeft de secundaire wikkeling spanning af.

Vanzelfsprekend wordt de ontkoppelaar geactiveerd, die de elektrische grootheid omzet in een mechanische actie. Vervolgens wordt de blokkeerinrichting voor differentiële stroom geactiveerd.

Deze beschermingstechniek wordt als hoogwaardig beschouwd, omdat de onderbreking van het circuit onafhankelijk is van de netspanning of de spanning van een hulpenergiebron. Dit werkingsprincipe garandeert voor 100% dat de beveiliging in alle omstandigheden wordt geactiveerd.

De constructie van elke differentieelstroomschakelaar is in de regel voorzien van een testtoets. De zogenaamde 'controldruktoets' is speciaal op het frontpaneel van het apparaat aangebracht, zodat gebruikers de operationele gereedheid van het beveiligingsapparaat kunnen controleren.

De testknop wordt gebruikt om de werking van het apparaat te controleren. Het gebruikelijke gebruik van de knop is na de eerste installatie en ingebruikname, alsook tijdens onderhoud.

Wanneer de 'Test'-toets wordt ingedrukt, genereert het mechanisme van het apparaat kunstmatig een lekstroom. In dat geval moet een goed functionerend apparaat beslist aanslaan. Gewoonlijk wordt de 'Test'-knop gebruikt direct na installatie van de schakelaar in het circuit, bij de eerste aansluiting van de elektriciteit. Daarna wordt er getest volgens een schema, ongeveer eenmaal per kwartaal.

Soorten beveiligingsschakelaars

De verscheidenheid aan automatische differentieelschakelaars is indrukwekkend. Dankzij deze verscheidenheid worden mogelijkheden geopend voor het organiseren van effectieve bescherming in projecten van elke bestemming. Laten we een aantal voorbeelden van constructieve uitvoeringen van aardlekschakelaars bekijken om alle bestaande voordelen te waarderen.

Apparaten van standaarduitvoering

De voornaamste functie van standaardapparaten, bijvoorbeeld de series F, FH, is de bescherming van onderhoudspersoneel. Direct/indirect contact met onder spanning staande delen van apparatuur, risico op elektrocutie – dergelijke situaties worden tot nul gereduceerd wanneer schakelaars van de series F, FH worden gebruikt.

Een apparaat uit de serie aardlekschakelaars van het bekende bedrijf ABB, geproduceerd in de series F en FH. Een product uit de categorie van economische, maar toch effectieve producten.

Optimale keuze voor toepassing in huishoudelijke en commerciële schema's. De apparaten bieden ook brandbeveiliging als er risico's zijn op kabelbrand bij langdurige blootstelling aan lekstroom.

Dit type apparaten is ontworpen voor toepassing in wisselstroomnetwerken met minimale niveaus van hoge harmonischen en afwezigheid van gelijkspanning. De belastingsstroom is 16 – 63 A, de mechanische levensduur is 20000 cycli.

Nog een voorbeeld van standaard selectieve apparaten is de DS-serie van het bedrijf ABB. Ze zijn ontworpen voor installatie en gebruik in enkelfasige netwerken. Een artikel, dat we u ten zeerste aanraden te lezen, zal u vertrouwd maken met het principe van selectiviteit.

De functie van de automatische differentieelschakelaars van de serie DS is het organiseren van beveiligingsschakelingen tegen overbelasting en kortsluiting. De modules zorgen voor een nauwkeurige werking van de beveiligingsfuncties bij toevallige aanraking van stroomvoerende leidingen of delen van apparatuur.

Selectief werkend apparaat – een product van ABB. Artikelen zoals de serie DS-modules hebben in de praktijk langdurig foutloos gewerkt en zijn daarom gewild.

Het onderscheidende kenmerk van de serie DS is de visueel waarneembare indicatie die de aanwezigheid van lekstroom aangeeft. Het is een van die constructies van beveiligingsapparaten waarmee brand kan worden voorkomen en een isolatiefout kan worden gemeld. Toegestane belasting 6 – 40 A. Cyclusfrequentie – 20.000.

De 'huishoudelijke' differentieelschakelaar van de serie AD, BD – een product van het Duitse bedrijf 'Schneider Electric', is in de eerste plaats ontwikkeld voor integratie in huishoudelijke elektriciteitsnetten.

De belangrijkste functie is het voorkomen van elektrische schokken op het menselijk lichaam. Ook biedt dit type beveiligingsapparaten een effectieve en snelle bescherming van elektrische apparatuur, kabels en techniek.

Een serie apparaten speciaal ontworpen voor gebruik in huishoudelijke (woning) netwerken. Dit type differentieelschakelaar werd ontworpen door de Duitse fabrikant 'Schneider Electric'.

De gevoeligheid van de automaat voor directe (indirecte) contacten met onder spanning staande delen van elektrische apparatuur voldoet aan de norm (30 mA). Standaardgevoeligheid (100 – 300 mA) is ook gegarandeerd voor het geval van detectie van lekstroom als gevolg van brand. Een gelukkige oplossing voor uitrusting van woonhuizen en dienstruimten.

Differentiële automaten-monoblokken

Monoblokapparaten functioneren geïntegreerd, en dat is het belangrijkste verschil met standaard ontwerpen. Ze bestrijken het volledige spectrum aan beveiligingsfuncties die moderne beveiligingsapparaten moeten hebben. Overigens bieden standaard uitvoeringen gebruikers ook een brede functionaliteit.

Een sprekend voorbeeld van differentiële stroomschakelaars met geïntegreerde functionaliteit zijn de producten van hetzelfde bedrijf 'Schneider Electric'. In het bijzonder de modellen van de serie 'Multi' – selectieve en onmiddellijke lastschakelaars.

Nog een variant van effectieve en betrouwbare apparaten, ontwikkeld binnen projecten onder de naam 'Multi'. De apparaten hebben een breed scala aan eigenschappen die beveiligingsfuncties bieden.

De automaten zijn, afhankelijk van het model, bedoeld voor installatie in distributienetten van administratieve (bedrijfs)gebouwen van industriële productiebedrijven.

Deze differentieelschakelaars zorgen voor het verbreken van circuits bij lekstromen van 10 tot 500 mA. Een constructief kenmerk is de mogelijkheid om deze af te stellen om onbedoelde uitschakelingen te voorkomen (bliksemontladingen, doorslag door stof, enz.).

Beschermers tegen impulsoverspanningen

Wellicht moet men ontwerponderzoeken, zoals automatische schakelaars waarvan de uitvoering beveiliging tegen impulsoverspanningen biedt, ook als een apart type apparaten beschouwen.

In de regel zijn dit soort apparaten uitgerust met een extreem hoge snelheid, een gevoeligheidsniveau van 10 – 30 mA voor het geval dat ze worden geactiveerd bij aanraking van stroomvoerende oppervlakken. Dezezelfde schakelaars garanderen een betrouwbare bescherming van apparatuur tegen overstroom.

Apparaten die zijn ontwikkeld voor gebruik in circuits waar het risico op impulsoverspanningen bestaat. Ze onderscheiden zich door een enigszins geavanceerde functionaliteit.

Het bereik van nominale stromen bedraagt hier meestal 6 – 63A bij spanningen van 230 – 440 volt. Het schakelvermogen bereikt een waarde van 4500A. Constructief worden ze geleverd voor voeding via 2 of 4 polen.

Uit dezelfde serie, maar enigszins gemodificeerd, zijn de schakelaars met karakteristiek "A" te zien. Een sprekend voorbeeld is de serie AD12M, waar een uitbreiding van de beschermingsfunctionaliteit is waargenomen. Tot de toevoegingen behoort een uitschakelfunctie voor het geval de netspanning binnen 0,3 seconde boven de 265 volt stijgt.

Ook moet worden opgemerkt dat apparaten met karakteristiek "A" wezenlijke verschillen vertonen met de uitvoering van differentieelschakelaars met karakteristiek "AS". De eerste variant kan reageren op constant pulserende differentiaalstroom en op sinusoïdale stroom.

Mobiele beveiligingsschakelaars

De industrie (buitenlands en binnenlands) produceert nog een variant van automatische differentieelschakelaars in een mobiele constructie-uitvoering. Dat wil zeggen, er worden draagbare apparaten bedoeld die worden gestuurd door differentiaalstroom.

Een dergelijke uitvoering is kenmerkend voor moderne modellen van het draagbare type. Mobiele differentiaalstroombeveiligingsapparaten worden aanbevolen voor gebruik in de residentiële sector.

Zulke mobiele modules zijn uitgevoerd als een miniatuur blok dat eenvoudig in een huishoudelijk stopcontact wordt gestoken. Dit type apparaat is echter bedoeld voor gebruik in ruimtes die tot de bijzonder gevaarlijke groep (met verhoogd risico) behoren.

Deze apparaten worden vaak geïnstalleerd als extra modules bij reeds bestaande aardlekschakelaars.

Hetzelfde type apparaat – in draagbare configuratie – wordt aanbevolen voor gebruik in huishoudelijke omstandigheden ter bescherming van kinderen en ouderen. Zoals bekend verschilt de lichaamsweerstand van jonge en oude organismen enigszins van dezelfde waarde van het lichaam van een mens van middelbare leeftijd.

Daarom zijn draagbare RCD's constructief uitgevoerd als apparaten met een hoger uitschakelniveau. Deze instelwaarde is meestal niet hoger dan 10 mA voor mobiele apparaten.

Draagbare automaten, zoals de RCD-DP-serie, worden beschouwd als optimale bescherming voor particulier stedelijk en landelijk onroerend goed – villa's, tuinhuizen, garages, enz.

Markering van aardlekschakelaar (differentiële stroominrichting) op de behuizing van apparaten

U dient op te merken dat de behuizingskenmerken (aanduidingen op de behuizing) van moderne apparaten vrijwel volledige informatie geven over de elektromechanische en temperatuurparameters van de apparaten.

Alle informatie over de werkingseigenschappen, toepassingsgebied en zelfs over de optimale aansluitingsmogelijkheid is op de behuizing van het beveiligingsapparaat aangebracht in de vorm van een duidelijke, goed leesbare markering.

In wezen hoeft u niet naar de bijbehorende documentatie te grijpen, aangezien u, als u de aanduidingen kent, alle informatie kunt verkrijgen door de informatie op de voorzijde van de behuizing te lezen.

Onder de aanduidingen wordt aanbevolen de grafiek te bestuderen die de karakteristiek van de automaten toont met betrekking tot de bedrijfsomstandigheden: 'A', 'B', 'AC', 'F', die de gevoeligheid van het apparaat voor wissel- en gelijkstroom van verschillende vormen bepaalt.

De afkortingsaanduiding van apparaten weerspiegelt vaak hun type- en serieclassificatie. Bijvoorbeeld: 'AD12M' – differentiaalautomaat, serienummer 12, gemoderniseerd. Of: 'VD63' – differentieelschakelaar, serie 63.

Het is waar dat er modellen zijn (meestal geïmporteerd) die een wat verwarrende afkorting hebben, bijvoorbeeld FH200. Hier: symbool F – de serie van het apparaat, H – de uitvoering van de behuizing, 200 – het serienummer.

Of nog een voorbeeld: een apparaat aangeduid met de afkorting DS. Het eerste symbool is duidelijk zonder 'vertaling' – differentieel. Het tweede geeft aan dat het apparaat tot de categorie selectieve apparaten behoort.

De kwestie van de keuze tussen differentieelschakelaar en aardlekschakelaar vereist gedetailleerde studie. We raden u aan kennis te nemen van het materiaal dat hun verschillen, specifiek gebruik, evenals voor- en nadelen behandelt.

Hoe kiest u een differentiële stroominrichting?

Men kiest differentiaalstroomapparaten op dezelfde manier als men bijvoorbeeld automatische schakelaars kiest.

Keuze van RCD. Gezien de uitgebreide informatie die op het frontpaneel van de module wordt weergegeven, kunnen apparaten zonder problemen direct op de plaats van aankoop worden gekozen.

Dat wil zeggen, de keuze wordt gemaakt op basis van traditionele criteria voor de selectie van elektrische apparatuur van dit type:

1. Toepassingsdoel.
2. Overeenstemming met de belastingsstroom.
3. Gevoeligheidscriterium voor uitschakeling.
4. Behuizingsuitvoering.

Voor toepassing in normale huishoudelijke omstandigheden valt de keus doorgaans op enkelfasige apparaten met kenmerk 'AC' of 'A'. Voor gebruik in huishoudelijke netten van woongebouwen is het beter om apparaten te nemen met een gevoeligheid van 10-30 mA (aanraakbeveiliging) en 100 mA (brandbeveiliging en kortsluiting). De behuizing is zo gebruiksvriendelijk mogelijk qua montage en bediening.

Het moet worden opgemerkt: een differentiaalstroominrichting wordt altijd in serie met een stroomonderbreker geïnstalleerd. Daarom moeten de stroomkenmerken van beide apparaten overeenkomen, of de nominale stroom van de DSI moet hoger zijn.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Nog meer interessante informatie over de constructie, typen en werkingsprincipe van differentieelschakelaars is te vinden in de volgende video:

Beschermende differentiaalstroominrichtingen zijn in feite automatische schakelaars die zijn aangevuld met een gevoelig systeem voor het detecteren van lekstroom.

Dergelijke apparaten moeten verplicht worden gebruikt in elektrische netwerken waar de uitvoering gepaard gaat met het risico van contact tussen mensen en stroomvoerende delen van apparatuur. Moderne ontwerpen gaan standaard uit van de implementatie van differentiaalstroominrichtingen.

Wilt u vertellen hoe u een differentieelschakelaar hebt gekozen voor de beveiliging van het thuis- of tuinhuisnet? Heeft u nuttige informatie over dit onderwerp die u met de bezoekers van de site wilt delen? Schrijf dan alstublieft een reactie in het onderstaande blokformulier, plaats foto's en stel vragen.