Hauptstruktur des Fehlerstromschutzschalters

Fehlerstromschutzschalter (RCDs) verfügen über eine hohe Empfindlichkeit und schnelle Reaktion bei der Erkennung von Stromschlägen und dem Schutz vor Ableitströmen, die von anderen elektrischen Schutzgeräten wie Sicherungen und automatischen Schaltern nicht erreicht werden. Automatische Schalter und Sicherungen führen normalerweise den Laststrom und ihre Schutzeinstellungen müssen den normalen Laststrom überschreiten; Daher besteht ihre Hauptfunktion darin, Phasen-zu-Phasen-Kurzschlüsse-im System zu unterbrechen (einige automatische Schalter verfügen auch über einen Überlastschutz). RCDs nutzen jedoch den Reststrom des Systems zur Reaktion und Aktion. Im Normalbetrieb ist der Reststrom im System nahezu Null, daher kann sein Einstellwert sehr klein eingestellt werden (in der Regel im mA-Bereich). Wenn eine Person einen Stromschlag erleidet oder das Gerätegehäuse unter Spannung steht, entsteht ein größerer Fehlerstrom. Der RCD erkennt und verarbeitet diesen Fehlerstrom und löst zuverlässig aus, um die Stromversorgung zu unterbrechen.

Wenn elektrische Geräte Strom verlieren, wird ein ungewöhnliches Strom- oder Spannungssignal angezeigt. Der RCD erkennt und verarbeitet dieses abnormale Strom- oder Spannungssignal und veranlasst den Aktuator zum Betrieb. Wir bezeichnen Fehlerstromschutzschalter (RCDs), die auf Fehlerstrombasis arbeiten, als „RCDs vom Strom--Typ“ und solche, die auf Fehlerspannung basieren, als „RCDs vom Spannungs-typ“. Aufgrund ihrer komplexen Struktur, der schlechten Stabilität der Betriebseigenschaften bei externen Störungen und der hohen Herstellungskosten wurden RCDs vom Spannungs--Typ weitgehend aus dem Verkehr gezogen. Forschung und Anwendung von RCDs im In- und Ausland werden von aktuellen -RCD-Typen dominiert.

RCDs vom Strom--Typ verwenden einen Teil des Nullstroms im Stromkreis (üblicherweise als Fehlerstrom bezeichnet) als Betriebssignal. Sie verwenden häufig elektronische Komponenten als Zwischenmechanismen, die eine hohe Empfindlichkeit und umfassende Funktionen bieten, was zu ihrer zunehmenden Verbreitung führt. Ein RCD vom aktuellen-Typ besteht aus vier Teilen:

1. Erkennungselement: Das Erkennungselement kann als Nullstromtransformator betrachtet werden. Die geschützte Phasenleitung und die Neutralleitung verlaufen durch den Ringkern und bilden die Primärspule N1 des Transformators. Die um den Ringkern gewickelte Wicklung bildet die Sekundärspule N2. Wenn keine Leckage auftritt, ist die Vektorsumme der durch die Phasenleitung und die Neutralleitung fließenden Ströme Null, sodass in N2 keine entsprechende induzierte elektromotorische Kraft erzeugt werden kann. Wenn ein Leckstrom auftritt, ist die Vektorsumme der Ströme in den Phasen- und Neutralleitern nicht Null, was eine elektromotorische Kraft (EMF) in N2 induziert. Dieses Signal wird zur weiteren Verarbeitung an den Zwischenkreis weitergeleitet.

2. Zwischenkreis: Der Zwischenkreis umfasst typischerweise einen Verstärker, einen Komparator und eine Auslöseeinheit. Wenn der Zwischenkreis elektronisch ist, ist auch eine Hilfsstromversorgung erforderlich, um die für den Betrieb der elektronischen Schaltung erforderliche Energie bereitzustellen. Die Funktion des Zwischenkreises besteht darin, das Leckstromsignal des Nullstromwandlers zu verstärken, zu verarbeiten und an den Aktor auszugeben.

3. Aktor: Diese Struktur empfängt das Befehlssignal vom Zwischenkreis, führt die Aktion aus und unterbricht automatisch die Stromversorgung zum Fehlerort.

4. Gerät testen: Da es sich bei dem Leckstromschutz um ein Schutzgerät handelt, sollte seine Integrität und Zuverlässigkeit regelmäßig überprüft werden. Das Testgerät simuliert einen Leckstrompfad, indem es eine Testtaste und einen Strombegrenzungswiderstand in Reihe schaltet, um zu überprüfen, ob das Gerät normal funktionieren kann.