قطع کننده نشتی زمین (ELCB) چیست؟

قطع کننده نشتی زمین یک نوع بریکر حسگر است که توسط دستگاه های سنجش جریان (RCD/RCCB) سوئیچ می شود. به طور کلی، دستگاه های سنجش جریان با نام کلید RCCB و دستگاه های تشخیص ولتاژ با نام مدار شکن نشتی زمین (ELCB) شناخته می شوند. چهل سال پیش اولین نمونه های فعلی کلید ELCB ولتاژ معرفی شدند. برای چندین سال، هر دو دستگاه ولتاژ و جریان به دلیل نام ساده ای که برای به خاطر سپردن داشتند، به یک نام، خوانده شدند. اما مکانیزم و کاربرد این دو دستگاه با هم تا حدودی متفاوت است. در این مقاله به معرفی و بررسی نحوه کار این کلید مهم در صنعت برق می پردازیم، با آداک همراه باشید.

قطع کننده نشتی زمین چیست؟

این کلید یک نوع وسیله ایمنی است که در هنگام نصب یک دستگاه برقی برای جلوگیری از بروز شوک الکتریکی ناشی از نشت زمین استفاده می شود. این تجهیز، ولتاژهای سرگردان کوچک وسایل الکتریکی را روی محفظه های فلزی شناسایی می کند و در صورت تشخیص ولتاژ خطرناک، جریان را قطع می کند. بنابراین هدف اصلی قطع کننده نشتی زمین جلوگیری از آسیب رسیدن به انسان و حیوانات در اثر شوک الکتریکی ناشی از نشت جریان است.

وظیفه اصلی کلید قطع کننده نشتی زمین

کلید ELCB نوع خاصی از رله چفت‌کننده است که برق ورودی وسایل را از طریق کنتاکت‌های سوئیچینگ آن مرتبط می‌کند تا بریکر را در شرایط ناامن جدا کند. این وسیله متوجه جریان های خطای انسان یا حیوان به سیم ارت در اتصالی که محافظت می کند، می شود. اگر ولتاژ معینی در سیم پیچ حسی بریکر به نظر برسد، این کلید، برق را قطع می کند و تا تنظیم مجدد دستی خاموش می ماند.

مکانیزم عملیاتی کلید ELCB

روش کار کلید ولتاژی نشتی زمین بسیار ساده است. یک ترمینال از رله سیم پیچی شده به بدنه ی فلزی وسیله برقی متصل می شود تا از آن در برابر نشتی ولتاژ زمین حفاظت نماید. همچنین یک ترمینال دیگر به صورت مستقیم در تماس با زمین قرار داده می شود. در صورت ایجاد هرگونه خرابی در عایق وسیله ی برقی و یا تماس هر جریان الکتریکی و یا موجود زنده با سطح آن، منجر به بروز یک اختلاف ولتاژ میان ترمینال متصل به بدنه ی وسیله ی فلزی و ترمینال متصل به زمین خواهد شد که سبب ایجاد جریان در رله می گردد.

نحوه اتصال مدار شکن نشتی زمین

اتصال به میله ارت از طریق کلید نشتی زمین با اتصال به دو ترمینال ارت آن انجام می شود. یکی به اتصال هادی محافظ مدار زمین (CPC) و دیگری به میله ارت یا نوع دیگری از اتصال زمین می رود. 

انواع کلید ELCB

به طور کلی، دو نوع قطع کننده نشتی زمین به شرح ذیل وجود دارد.

• کلید ولتاژی
• کلید نشتی جریانی

کلید نشتی ولتاژی چیست؟

یک دستگاه ELCB نوع ولتاژی برای تشخیص ولتاژ برای تشخیص نشت زمین استفاده می شود. یک کلید نشتی ولتاژ تک فاز شامل 6 ترمینال به نام های لاین ورودی، لاین خروجی، نول ورودی، نول خروجی، زمین و خطا است. بدنه فلزی وسیله با ترمینال خطای کلید نشتی و ترمینال زمین هم با زمین مرتبط است. برای کاربرد معمولی، ولتاژ در سراسر سیم پیچ “0” است، زیرا بدنه فلزی از خط تغذیه جدا شده است.

روش کار کلید ولتاژ نشتی

هنگامی که یک خطای زمین بر روی بدنه فلزی به دلیل تعامل سیم با بدنه رخ می دهد، جریانی از طریق ترمینال خطا به زمین می رسد. این جریان، ولتاژی را در سراسر سیم پیچ تریپ ایجاد می کند. سیم پیچ هم مدار را برای محافظت از دستگاه و کاربر می چرخاند. یک ELCB که با ولتاژ کار می‌کند، افزایش پتانسیل مابین فلز در معرض تهدید و یک الکترود مرجع زمین ایزوله شده از دور را تشخیص می‌دهد. این وسیله به عنوان یک پتانسیل محسوس در حدود 50 ولت، برای باز کردن قطع کننده اصلی و جدا کردن منبع تغذیه از محل در معرض خطر، کار می کنند. 

مزایای استفاده از قطع کننده ولتاژ نشتی

این کلیدها نسبت به شرایط خطا حساسیت کمتری داشته و تریپ مزاحم کمی دارند. در حالی که جریان و ولتاژ روی خط زمین به طور کلی جریان برق را از یک سیم برق عبور می دهد، این امر به طور مداوم صدق نمی کند، بنابراین شرایطی وجود دارد که در آن یک ELCB می تواند باعث ایجاد مزاحمت شود. هنگامی که نصب ابزار الکتریکی دارای دو تماس با زمین است. یک حمله صاعقه با جریان تقریباً بالا، یک گرادیان ولتاژ را در زمین ایجاد می کند و سیم پیچ حسی را با ولتاژ کافی برای منبع آن در تریپ فعال می‌کند. اما به طور کلی مزایای این تجهیز شامل این موارد است:

• این دستگاهی حساس به خطا نیست.
• ارزان و همچنین کارآمد است.
• از انسان و حیوانات در برابر شوک الکتریکی محافظت می کند.

معایب کلید نشتی ولتاژ زمین

• این قطع کننده ها خطاهایی را که اجازه عبور جریان از طریق CPC را به زمین نمی دهد، احساس نمی کنند.
• این کلیدها ممکن است توسط ولتاژهای بیرونی، از چیزی که با سیستم ارتینگ مرتبط است، مانند لوله های فلزی نادیده گرفته شوند.
• برخی از آبگرمکن‌ها و اجاق‌ها به‌عنوان استفاده‌های نشتی الکتریکی مانند ماشین‌های لباس‌شویی، ممکن است منبع ELCB برای قطع برق باشند.
• این کلیدها یک مقاومت اضافی و یک نقطه خرابی اضافی در سیستم ارتینگ ایجاد می کنند.

قطع کننده جریان نشتی

کلید RCCB همان کاربرد عمومی ELCB است و از یک ترانسفورماتور سه سیم پیچ تشکیل شده است که دارای دو سیم پیچ اولیه و همچنین یک سیم پیچ ثانویه است. سیم های خنثی و خط به عنوان دو سیم پیچ اصلی کار می کنند. جریان سیم پیچ جزئی در شرایط پایدار “0” است. در این شرایط، شار ناشی از جریان روی سیم فاز، با جریان عبوری از سیم نول غیرفعال می‌شود، در حالی که جریانی که از فاز می‌گذرد به نول بازگردانده می‌شود.

نحوه عملکرد کلید RCCB درحالت خطا

هنگامی که خطایی رخ می دهد، جریان کمی نیز به زمین وارد می شود. این باعث ایجاد سردرگمی بین جریان مدار و جریان خنثی می شود و باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی ناپایدار می شود. این جریان را از طریق سیم پیچ جزئی که با مدار حسگر مرتبط است، تقویت می کند. در نتیجه، کلید، جریان خروجی را تشخیص می دهد و سیستم را قطع می کند. برای اطلاعات بیشتر به این مقاله مراجعه کنید: 

کلید RCCB و نحوه کار آن

نحوه بازرسی کلید نشتی زمین

بریکر نشتی زمین باید سالی یک بار بررسی شود، تا متوجه شویم که آیا درست کار می کند یا خیر. معمولاً کلیدهای مدار در موقعیت ON هستند. در اینجا ما مراحل گام به گام نحوه تست مدار شکن نشتی زمین را فهرست کرده ایم. برای غیرفعال کردن بریکر کافیست کلید عملیات را فشار دهید تا منبع تغذیه خاموش شود.

• با استفاده از یک جسم نوک تیز یا خودکار، دکمه تست مدار شکن نشتی زمین را فشار دهید.
• بررسی کنید که ELCB به موقعیت OFF می رود.
• مجدداً کلید را در موقعیت ON مشاهده کنید.
• برق اصلی را روشن کنید.

در همین رابطه بخوانید: روش نگهداری تابلو برق صنعتی 

بریکر نشتی زمین و کلید مینیاتوری

کلید مینیاتوری MCB نسخه پیشرفته فیوز است و می تواند تماس مدار با منبع تغذیه را غیرفعال کند. آن هم در زمانی که منبع جریان از جریان نامی مدار شکن بیشتر شود. عملکرد MCB، قطع کردن کنتاکت برای کمک به ایمن کردن مدار از خطا است. از طرفی قطع کننده نشتی زمین، مشابه کلید مینیاتوری، می تواند اتصالات مدار را از طریق منبع تغذیه غیرفعال کند. هر چند برخلاف MCB، در صورت افزایش غیرمنتظره جریان منبع، کنتاکت ها را غیرفعال نمی کند. در اصل این نوع بریکر برای جلوگیری از ادامه یافتن جریان در زمانی که شخصی به دلیل عملکرد مدار دچار شوک الکتریکی شده، مورد استفاده واقع می شود.

تولید کنندگان کلید ELCB در جهان

تولید کنندگان اصلی این تجهیز به طور عمده شامل فوجی الکتریک، ماژور تک، زیمنس، ABB، Avera T&D، Telemecanique، Camsco، Crabtree، Orion Italia، Terasaki، MEM و V guard می باشند.

سوالات متداول

1-آیا نشت الکتریکی زمینی خطرناک است؟

عواقب جریان نشت زمین بیش از 30 میلی آمپر می تواند منجر به مرگ شود. حساسیت 30 میلی آمپر می تواند برای ایمنی در کاربردهای خانگی در هر جایی که فرد ممکن است در تماس مستقیم از طریق دستگاه الکتریکی در مکان هایی مانند مدارس، آزمایشگاه ها، کارگاه ها و غیره نزدیک شود، ضروری باشد.

2-چه چیزی باعث نشتی جریان در مدار می شود؟

جریان نشتی AC می تواند از طریق ترکیب موازی مقاومت dc و ظرفیت خازن در بین یک خط AC که به عنوان منبع ولتاژ شناخته می شود و قسمت های رسانای دستگاه که به زمین متصل هستند، ایجاد شود. جریان نشتی می تواند از طریق مقاومت DC ایجاد شود. این جریان می تواند از مدار AC یا DC داخل دستگاه به زمین ادامه یابد و می تواند از ورودی یا خروجی باشد. اگر دستگاه به درستی به زمین متصل نباشد، جریان در خطوط دیگر مانند بدن انسان هدایت می شود.

ساخت تابلو برق با تجهیزات پیشرفته

اگر برای مجتمع مسکونی، صنعتی یا پروژه عمرانی خود به دنبال خرید تابلو برق هستید، پیشنهاد ما محصولات شرکت آداک بهین نیرو است. به پشتوانه سال ها تجربه در زمینه طراحی و ساخت تابلو برق صنعتی، شامل تابلو فشار ضعیف و فشار متوسط، پست کمپکت، بدنه تابلو برق و تجهیزات روشنایی و سینی و نردبان کابل، آماده همکاری با شما هستیم. برای تماس با کارشناسان ما، کد زیر را اسکن نموده و یا با شماره تلفن های ما تماس بگیرید.