Aardlekschakelaar/RCD

Naarmate de moderne industrie zich ontwikkelt, wordt elektriciteit verbazingwekkend nuttig. Het wordt echter ook verbazingwekkend gevaarlijk. Weet je dat het maar een paar milliseconden duurt voordat een sterke elektrische stroom door je hart stroomt om je te schaden? Denk hier eens over na, als u een elektrische snijder gebruikt en u per ongeluk de kabel doorhakt. Bovendien heeft de tool een metalen behuizing, je houdt hem vast en raakt per ongeluk het gepelde draad aan. Bovendien sta je op de grond, maar de elektriciteit moet ergens heen. Op dit moment is er een zeer groot risico dat uw lichaam een ​​“kortsluiting” zal vormen. Dus hoe kunnen we elektriciteit door ons lichaam voorkomen? Een manier om het risico te verminderen, is door een slim beveiligingsapparaat te gebruiken dat een aardlekschakelaar (RCD) of aardlekschakelaar (RCCB) wordt genoemd. De RCD/RCCB is een apparaat dat onmiddellijk een elektrisch circuit verbreekt om ernstige schade door een voortdurende elektrische schok te voorkomen. In Europa zijn deze beter bekend onder de initialen RCD. Ook staat een gecombineerde RCD+MCB (miniatuurstroomonderbreker) bekend als RCBO (aardlekschakelaar met overstroombeveiliging). In Amerika is het apparaat beter bekend als een aardlekschakelaar (GFCI), een aardlekschakelaar (GFI) of een apparaatlekstroomonderbreker (ALCI). In Australië worden ze ook wel veiligheidsschakelaars of aardlekschakelaars genoemd. Een aardlekschakelaar (ELCB) kan een aardlekschakelaar zijn, maar er bestaat ook een ouder type spanningsgestuurde aardlekschakelaar.

De cijfers variëren van jaar tot jaar voor een ander land. Uit wereldwijde statistieken blijkt echter dat elektrocutie een van de vijf belangrijkste doodsoorzaken op het werk is. Thuis gebeuren er veel ongelukken met elektrische schokken. In één land veroorzaken elektrische ongevallen jaarlijks honderden doden en duizenden gewonden. Hoe en waarom krijgen mensen een elektrische schok? In wezen, omdat ze per ongeluk lekstroomapparatuur raken of als een elektrisch apparaat op een zodanige manier faalt dat de blootgestelde metalen delen tijdelijk onder stroom worden gezet en gevaarlijk zijn. Veel elektrische apparaten zullen smelten om te beschermen tegen overmatige stromen. Ze helpen echter niet in deze lekstroomsituatie. Sterker nog, sommige apparaten hebben ook "aarde"- of "aardings"-kabels om ons te beschermen wanneer stroomvoerende kabels dingen raken die ze niet zouden moeten doen. De "aarde" of "aarde" maakt geen deel uit van het normale stroomvoerende circuit, het is slechts een reservekabel. Het bevestigd aan de blootgestelde metalen delen van een apparaat. Uiteindelijk is het via uw huishoudelijke bedrading met de aarde verbonden. Dan via een metalen spies of waterleiding die buiten je huis de grond in gaat. Het idee is eigenlijk dat als de stroomkabel uitvalt en zoiets als een broodrooster of een metalen verdeelkast raakt, de aardingskabel de stroom veilig wegvoert. Maar wat als de aarde/aardingskabel ook uitvalt? Het circuit zal door je lichaam, hoe te beschermen tegen elektrische schokken? Dat is waar RCD, GFCI, ELCB ons te hulp schieten.

De afbeelding toont het interne mechanisme van een aardlekschakelaar (RCD). De RCD bestaat uit vijf delen. Er zijn Magnetisch relais (1), Mechanisme (2), Inkomende lijnterminals (3), Laadterminals (4) en Sense-spoel (5). De spanningvoerende draad verbindt de inkomende lijnterminal (1). Sluit vervolgens de stroom naar uw elektrische apparaten aan vanaf de laadklemmen (4). Zet de hendel van het mechanisme (2) aan om verbinding te maken met koperen contactdelen van de inkomende lijnterminals (3) en de sensorspoel (5). De meetspoel is een differentiële stroomtransformator die de spanningvoerende en neutrale geleiders omringt (maar niet elektrisch is verbonden met). Bij normaal bedrijf keert alle stroom langs de stroomvoerende geleider terug naar de nulleider. De stromen in de twee geleiders zijn daarom gelijk en tegengesteld en heffen elkaar op. Elke fout naar aarde (bijvoorbeeld veroorzaakt door een persoon die een spanningvoerend onderdeel in het aangesloten apparaat aanraakt) zorgt ervoor dat een deel van de stroom een ​​ander retourpad neemt, wat betekent dat er een onbalans (verschil) is in de stroom in de twee geleiders ( eenfasige behuizing). Meer in het algemeen een niet-nul-som van stromen uit verschillende geleiders (bijvoorbeeld driefasige geleiders en één nulleider). Dit verschil veroorzaakt een stroom in de meetspoel (5), die wordt opgevangen door het magnetische relais (1). Het detectiecircuit haalt dan de stroom uit het mechanisme (2) en de contacten van de inkomende lijnterminals (3) worden uit elkaar gedrukt door een veer, waardoor de elektriciteitstoevoer naar het apparaat wordt onderbroken. De aardlekschakelaar is zo ontworpen dat de stroom binnen milliseconden wordt onderbroken, waardoor de kans op het ontvangen van een gevaarlijke elektrische schok aanzienlijk wordt verkleind.

In onze moderne huishoudelijke consumenteneenheid (schakelborden), zoals de afbeelding zoals hieronder, hebben ingebouwde aardlekschakelaars op sommige (maar niet alle) huishoudelijke circuits. Dat betekent dat als je per ongeluk een kabel doorknipt of nat maakt, de uitschakelschakelaar op de consumentenunit de stroom onderbreekt en je leven redt. Het doet hetzelfde werk als een plug-in aardlekschakelaar. Het is van vitaal belang om te begrijpen hoe uw consumenteneenheid is opgezet. In deze box hebben bijvoorbeeld alleen de stopcontacten boven een RCD-beveiliging. Dus als u een stekker op de bovenverdieping gebruikt om uw broodrooster van stroom te voorzien, bent u beschermd. Als u echter elektrisch gereedschap gebruikt dat is aangesloten op een stopcontact beneden, moet u een plug-in aardlekschakelaar gebruiken om uzelf te beschermen, omdat de bovencircuits geen aardlekschakelaars hebben.

De elektrotechnisch ingenieur Charles Dalziel (1904-1986) uit de VS, die hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen was aan UC Berkeley. Hij redde talloze levens toen hij rond 1960 op het briljante idee van de aardlekschakelaar kwam. Hij begon het idee te patenteren in januari 1961 (in aanvraagnummer 85,364) en kreeg uiteindelijk een patent in oktober 1965. Een van de voordelen van de uitvinding die Dalziel opsomde had een voldoende hoge stroomgevoeligheid om mensen te beschermen tegen elektrocutie, lage bedrijfsstroom en energieverbruik.