کلید جریان نشتی یا محافظ جان

کلید جریان نشتی یا محافظ جان و تفاوت بین RCCB و RCBO در چیست؟

عبور جريان الكتريكي از وسايل برقي همواره با خطر همراه بوده است.لوازمي كه داراي عايق‌بندي ضعيف و يا سيم‌كشي اشتباه هستند و يابه درستی از آن‌ها استفاده نمی شود، مي‌توانند موجب خطرات عمده و گاهی مرگبار مانند آتش سوزي و برق گرفتگي شوند.اتصال‌كوتاه و اضافه‌بار توسط قسمت حرارتي و مغناطيسي كليدهاي مينياتوري محافظت مي‌شوند ولي اين قطعات نمي‌توانند مدارات را در مقابل نشتی جریان كه خسارت‌هاي شديدي را ايجاد مي‌كنند، حفاظت نمايند. به منظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات نشتی جریان از کلیدهای جریان نشتی یا کلید محافظ جان ( RCBO یا RCCB ) استفاده می شود.

تکنولوژی‌ای که کلید جریان نشتی (RCD:Residual Current Device)از آن استفاده می‌کند بسیار ساده است! کلید جریان نشتی به‌طور پیوسته تفاوت بین مقدار جریان‌های خروجی و ورودی را در مدار محافظت شده کنترل می‌کند.اگر این اختلاف، برابر با صفر نباشد،این بدان معناست که جریان نشتی یا جریان خطا وجود دارد. وقتی مقدار این جریان نشتی به آستانه تعیین شده کلید جریان نشتی برسد، به طور خودکار منبع تغذیه مدار را قطع می‌کند.

عملکرد اصلی کلید جریان نشتی، RCCB حفاظت در برابر تماس‌های غیرمستقیم است. ولی بعضی از مدل‌های دارای حساسیت بالا جهت حفاظت در برابر تماس‌های مستقیم کاربرد دارند.

1) اجزای تشکیل دهنده کلید جریان نشتی:

کلید جریان نشتی عمدتا از یک هسته و یک رله سنجش جریان تشکیل شده است.

1-1) هسته مغناطیسی:

هسته مغناطیسی کلید محافظ جان  مانند ترانسفورماتور کارمی‌کند. هسته اولیه‌ی آن تمام جریان‌های مدار را که تحت نظرگرفته می‌شوند اندازه‌گیری می‌کند، و هسته‌ی ثانویه‌ی آن انرژی رله جریان را تامین می‌کند. اگر جریان نشتی یا خطا در مدار وجودداشته باشد، حاصل جمع برداری جریانها صفر نیست و منجربه جریان نشتی می‌شود.اگر مقدار جریان نشتی بالاتر از آستانه از پیش تعیین شده کلید (I_Δn) باشد، رله سنجش جریان باعث بازشدن اتصال اصلی داخل دستگاه (کلید یا قطع کننده مدار) می‌شود.

1-2) رله سنجش جریان:

رله سنجش جریان در کلید جریان نشتی از یک سیم‌پیچ مغناطیسی تشکیل شده است و تا زمانی که هیچ جریان خطایی وجود نداشته باشد، یک میله فلزی را در حالت بدون حرکت و ثابت (بسته) نگه می‌دارد.این میله فلزی بر روی محوری ثابت است و از سیم‌پیچ رله انرژی خودرا جهت حرکت دریافت می‌کند.

دو نوع جریان مهم در کار با RCCB وجود دارد: جریان نشتی و جریان خطا.

جریان نشتی: جریانی که در حالت کارکرد عادی مدار و بدون وقوع هیچ خطایی به سوی زمین جاری می‌شود.

جريان خطا: جریانی که به‌دلیل یک عیب عایقی از طریق هادی‌های رسانای در دسترس یا هادی حفاظتی به سوی زمين جاری می‌شود.

2) نحوه عملکرد کلید محافظ جان RCD:

2-1) RCD در شرایط عادی و بدون خطا:

I₂=-I₁

I₁+I₂=0

مقدار جریان خروجی (فاز) برابر با مقدار جریان برگشتی (نول) است.اگر هیچ جریان باقیمانده‌ای وجود نداشته باشد، هیچ شار مغناطیسی در هسته ایجاد نمی‌شود. سیم پیچ رله‌ی سنجش جریان تحریک نشده و کنتاکت داخلی دستگاه در حالت بسته می‌باشد. بنابراین کلید جریان نشتی به‌صورت عادی در حال کار کردن است.

2-2) RCD در حالت وقوع خطا:

I₂=I₁

I₁+I₂=I_d

مقدار جریان خروجی (فاز) با مقدار جریان برگشتی (نول) متفاوت است.جریان باقیمانده باعث به‌وجود آمدن شار مغناطیسی در هسته می‌شود،و جریانی را تولید می‌کند که باعث تحریک رله سنجش جریان می‌شود.برای کلیدهای جریان نشتی سه‌پل یا چهارپل، همه هادی‌ها (فازها و نول)وارد هسته می‌شوند و در هنگام استفاده از این نوع کلیدها، نکته زیر را در نظر داشته باشید:

هادی نول باید همیشه در مسیر کلید محافظ جان قرار گیرد و هادی PE هرگز نباید از کلید جریان نشتی عبور کند.

کلید جریان نشتی یا محافظ جان و تفاوت بین RCCB و RCBO در چیست؟

1: (RCCB (Residual Current Circuit Breaker

2: (RCBO (Residual Current Breaker with Overload

کلید محافظ جان کلید جریان نشتی نوعی کلید است که با مقایسه جریان سیم‌های رفت و برگشت، در صورتی که اختلافی بین جریان رفت و برگشت وجود داشته باشد، مدار را قطع می‌کند. در حالت عادی در مدارهای الکتریکی، جریان رفت با جریان برگشت برابر است،اما اگر به هر دلیلی جریان بین سیم فاز و نول (در مدارهای تکفاز)اختلاف داشته باشد کلید جریان نشتی یا کلید محافظ جان عمل خواهد کرد. وجود این اختلاف ممکن است بر اثر اتصال بدنه یکی ازدستگاه‌های الکتریکی باشد که در آن جریان الکتریکی به جای برگشتن از راه سیم نول از راه زمین به منبع برمی‌گردد که اصطلاحاً می‌گویند جریان نشت پیدا کرده است.این دستگاه جریان‌های نشتی کوچکی را که توسط فیوز شناسایی نمی‌شونداما می‌توانند زمینه‌ساز آتش‌سوزی یا برق‌گرفتگی شوند شناسایی و مدار را در چند دهم یا صدم ثانیه قطع می‌کند.کلید محافظ جان،برای قطع مدار در برابر اضافه‌بار و اتصال‌کوتاه طراحی نشده است.گونه دیگری از این کلیدها که افزون بر جریان نشتی به اضافه‌بار همواکنش نشان می‌دهند RCBO یا کلید نشتی جریان ترکیبی نامیده می‌شوند