اندازه گیری افت ولتاژ

تست عملکرد RCD

دامنه کاربرد تست
کلید‌های RCD جهت حفاظت در برابر جریان‌ها و ولتاژهای خطا استفاده می‌شوند.
در سیستم‌های TT جریان‌های نشتی نسبی مابین سیم فاز و ارت می‌تواند ولتاژ تماس خطرناکی در سطوح فلزی در دسترس ایجاد نماید.
این تست در جهت اهداف ذیل انجام می‌پذیرد:
اثربخشی و عملکرد مطلوب کلید قطع جریان نشتی RCD
مشخص نمودن جریان قطع و زمان قطع
مشخص نمودن آنکه آیا جریان‌های خطایی در سیستم موجود می‌باشد یا خیر؟ جمع جریان موجود در مدار و جریان تست اعمال شده باعث عکس العمل کلید RCD می‌شود.
عملکرد کلید های حفاظت در برابر جریان باقیمانده (RCD)
RCD ها بر پایه اختلاف مابین جمع جریان فازها و جریان برگشتی هادی نول عمل می‌کنند. اگر مقدار جریان محاسبه شده بیشتر از جریان عملکرد RCD نصب شده باشد، RCD عمل کرده و ولتاژ اصلی قطع می‌گردد. جریان تفاضلی می‌بایست به سمت زمین جاری گردد. این جریان می‌تواند به صورت جریان نشتی ( توسط کوپلینگ عایقی یا خازنی) یا به صورت جریان خطا ( عایق معیوب یا اتصال کوتاه ما بین قسمت‌های برقدار و قسمت‌های فلزی در دسترس) باشد.

نمایش عملکرد کلید‌های حفاظت در برابر جریان باقیمانده (RCD)

انواع RCD
بنا بر شکل جریان خطا سه نوع کلید RCD وجود دارد. جدول 1 تفاوت پاسخ انواع کلید RCD را به شکل‌های مختلف جریان تفاضلی نمایش می‌دهد.

چیزی که دیده می‌شود آنست که:
نوع AC فقط در مقابل جریان‌های نشتی AC حفاظت می‌کند
نوع A در مقابل جریان‌های نشتی AC و DC پالسی حفاظت می‌کند.
نوع B در مقابل تمامی انواع جریان‌های نشتی از جمله جریان DC صاف شونده حفاظت می‌کند.
RCD نوع AC ساده‌ترین نوع RCD می‌باشد، خیلی از مدارات الکترونیکی می‌توانند جریان‌های نشتی DC پالسی شکل یا صاف را ایجاد کنند، لذا نصب RCD از نوع A یا B در این مدارات اجتناب ناپذیر می‌باشد.

بر اساس زمان Trip out یا عملکرد کلید RCD دو نوع از کلید‌های RCD قابل تقسیم بندی می‌باشند:

• نوع استاندارد (Standard Type): با زمان عملکرد بدون وقفه
• نوع انتخابی ( Selective Type): با زمان عملکرد تاخیری
• نوع RCD انتخابی (Selective) زمان عملکرد تاخیری در حدود 10 میلی ثانیه دارد. اگر تاسیساتی با بیش از یک RCD حفاظت گردد، آنها معمولا در سمت ورودی تاسیسات برقی نصب می‌گردند. RCD نوع استاندارد معمولا در پائین دست RCD نوع Selective نصب می‌گردد. این نوع نصب و راه اندازی امکان عملکرد حفاظت و Trip out را به صورت Selective در قسمتی از مدار که جریان خطا رخ داده است فراهم می‌نماید.

اصول اندازه گیری و محدودیت‌ها
پارامترهای زیر می‌بایست در تست RCD مورد ارزیابی قرار گیرند:

• ولتاژ تماس UC
• مقاومت سیستم ارتینگ RE
• تست بدون عملکرد ( Non-Tripping)
• تست زمان عملکرد ( معمولا در یک برابر ∆I یا 5 برابر ∆I )در فاز 00 یا 1800
• تست میزان جریان عملکرد ∆I

اصول تست RCD
در این تست دستگاه تست به ولتاژ اصلی ما بین هادی فاز و ارت متصل می‌گردد و جریان تست ∆I انتخابی تزریق می‌گردد. میزان جریان‌های تزریقی مطابق با موارد ذیل می‌باشد:

• 0.45*∆I جهت تست بدون عملکرد ( Non-Tripping)
• 1.05*∆I و 5.25*∆I برای سنجش زمان‌های عملکرد
• شیب جریان افزایشی برای تست جریان عملکرد ( معمولا مابین 0.2 تا 1.1 برابر ∆I )
• همچنین افت ولتاژ جهت سنجش ولتاژ تماسی و مقاومت سیستم ارتینگ اندازه‌گیری می‌گردد.

• مقاومت حلقه خطا Rloop
• ولتاژ تماسی Uc
• مشخص نمودن عملکرد صحیح RCD ( No-Triping)
• مشخص نمودن آنکه جریان نشتی در تاسیسات وجود دارد یا خیر.

ولتاژ تماسی:
ولتاژ تماسی نمی‌تواند از مقدار 50 ولت تجاوز نماید. شرایط زیر می‌بایست در مقدار ∆I فراهم گردد.

مقاومت سیستم ارتینگ:
در سیستم TT مقاومت سیستم ارتینگ REH بخش بزرگی از مقدار امپدانس حلقه خطا می‌باشد. شرایط معادله ذیل می‌بایست فراهم گردد و ولتاژ تماسی نباید از میزان 50 ولت در زمان عملکرد RCD تجاوز نماید.

R_Eکه در این معادله UClimit مقدار 50 ولت و RE مقدار مقاومت سیستم ارتینگ و ∆I مقدار جریان نامی عملکرد RCD می‌باشد.
مقدار مجاز مقاومت سیستم ارتینگ با توجه به میزان جریان عملکرد نامی RCD بر اساس جدول ذیل می‌باشد.

تست زمان عملکرد کلید RCD
نتایجی که با این نوع تست به دست می‌آید:

• مشخص نمودن عملکرد صحیح RCD
• عملکرد و Trip out موفق
• مشخص نمودن زمان عملکرد بر اساس مقدار جریان‌های مشخص شده تزریقی

محدودیت‌های تست زمان عملکرد RCD
این تست در میزان 0.5∆I، 1∆I و 5∆I انجام می‌پذیرد و مقادیر زمانی عملکرد مطابق با جدول ذیل می‌بایست در این مقادیر جریان فراهم آید تا مطابق با استاندارد IEC 60364-4-41 عملکرد RCD تایید گردد.

جدول مقادیر بازه زمانی تست زمانی کلید RCD

نمونه خروجی دستگاه تست به شکل ذیل می‌باشد:

 نمونه خروجی دستگاه تست RCD در حالت تست زمانی

تست جریان عملکرد کلید RCD
جهت سنجش آستانه جریان نشتی قابل تحمل مقدار جریان خطایی به صورت فزاینده به سیستم اعمال می‌شود و در جریان آستانه کلید جریان نشتی عمل کرده و اطلاعات ثبت می‌گردد. در صورتی که مقادیر جدول ذیل مطابق با استاندارد IEC 60755 فراهم گردد، عملکرد RCD مورد تایید می‌باشد.

نمونه خروجی دستگاه تست RCD در این حالت به شکل ذیل می‌باشد:

نمونه جریان فزاینده اعمالی به شکل ذیل می‌باشد:

شکل جریان فزاینده جهت تست جریان RCD

شکل اتصال دستگاه تست RCD

اتصال دستگاه جهت تابلو برق