RCCB/RCD

Modern endüstrinin gelişmesiyle, elektrik inanılmaz derecede faydalı hale geliyor. Ancak, aynı zamanda inanılmaz derecede tehlikeli hale gelir. Kalbinizden geçen güçlü bir elektrik akımının size zarar vermesinin sadece birkaç milisaniye sürdüğünü biliyor musunuz? Elektrikli bir kesici kullanıyorsanız ve yanlışlıkla kabloyu keserseniz bunu bir düşünün. Ayrıca aletin metal bir kasası var, onu tutuyorsunuz ve yanlışlıkla soyulmuş tele dokunuyorsunuz. Üstelik yerde duruyorsunuz ama elektriğin bir yere gitmesi gerekiyor. Bu zamanda, vücudunuzun bir "kısa devre" oluşturma riski çok yüksektir. Peki vücudumuzdan geçen elektriği nasıl önleyebiliriz? Riski azaltmanın bir yolu, artık akım cihazı (RCD) veya artık akım devre kesicisi (RCCB) olarak adlandırılan akıllı bir koruyucu cihaz kullanmaktır. RCD/RCCB, devam eden bir elektrik çarpmasından ciddi zararı önlemek için bir elektrik devresini anında kesen bir cihazdır. Avrupa'da bunlar, baş harfleri RCD ile daha iyi bilinir. Ayrıca, birleşik bir RCD+MCB (minyatür devre kesici), RCBO (aşırı akım korumalı artık akım devre kesicisi) olarak bilinir. Amerika'da, cihaz daha yaygın olarak toprak arızası devre kesicisi (GFCI), toprak arızası kesicisi (GFI) veya cihaz kaçak akım kesicisi (ALCI) olarak bilinir. Avustralya'da bazen güvenlik anahtarları veya RCD olarak bilinirler. Bir toprak kaçağı devre kesicisi (ELCB), daha eski bir voltajla çalışan toprak kaçağı devre kesici türü de mevcut olmasına rağmen, bir artık akım cihazı olabilir.

Rakamlar farklı bir ülke için yıldan yıla değişmektedir. Bununla birlikte, küresel istatistikler, elektrik çarpmasının iş yerindeki ölümlerin ilk beş nedeninden biri olduğunu ortaya koymaktadır. Evde çok fazla elektrik çarpması kazası oluyor. Bir ülkede, elektrik kazaları her yıl birkaç yüz ölüme ve birkaç bin yaralanmaya neden oluyor. İnsanlar nasıl ve neden elektrik çarpar? Esasen, kaçak akım ekipmanına yanlışlıkla dokundukları veya elektrikli bir cihazın, açıkta kalan metal parçalarının geçici olarak enerjili iletken ve tehlikeli hale gelecek şekilde arızalanması nedeniyle. Birçok elektrikli cihaz, aşırı akımlara karşı koruma sağlamak için sigortalanır. Ancak, bu kaçak akım durumunda herhangi bir yardımcı olmuyorlar. Dahası, bazı cihazlarda canlı kablolar dokunmamaları gereken şeylere dokunduğunda bizi korumak için "toprak" veya "toprak" kabloları da bulunur. “Toprak” veya “toprak” normal güç taşıma devresinin bir parçası değildir, sadece yedek bir kablodur. Bir cihazın açıkta kalan metal parçalarına takılır. Sonunda, ev kablolarınız aracılığıyla toprağa bağlandı. Ardından, evinizin dışındaki toprağa giren metal bir çivi veya su borusu aracılığıyla. Temel olarak fikir şudur: Canlı kablo arızalanır ve ekmek kızartma makinesi veya metal dağıtım kutusu gibi bir şeye dokunursa, topraklama kablosu akımı güvenli bir şekilde taşır. Peki ya toprak/toprak kablosu da arızalanırsa? Devre vücudunuzdan geçecek, elektrik çarpmasından nasıl korunursunuz? RCD, GFCI, ELCB'nin kurtarmaya geldiği yer burasıdır.

Resim, bir artık akım cihazının (RCD) dahili mekanizmasını göstermektedir. RCD beş bölümden oluşmaktadır. Manyetik röle (1), Mekanizma (2), Gelen hat terminalleri (3), Yükleme terminalleri (4) ve Algılama bobini (5) bulunmaktadır. Canlı kablo, gelen hat terminalini (1) bağlar. Ardından elektrikli cihazlarınıza yükleme terminallerinden (4) güç verin. Gelen hat terminallerinin (2) ve Sense bobininin (3) bakır kontak kısımlarını bağlamak için mekanizmanın (5) kolunu çevirin. Algılama bobini, canlı ve nötr iletkenleri çevreleyen (ancak elektriksel olarak bağlı olmayan) bir diferansiyel akım transformatörüdür. Normal çalışmada, canlı iletkendeki tüm akım, nötr iletkene geri döner. İki iletkendeki akımlar bu nedenle eşit ve zıttır ve birbirini iptal eder. Herhangi bir toprak arızası (örneğin bağlı cihazdaki canlı bir bileşene dokunan bir kişinin neden olduğu), akımın bir kısmının farklı bir dönüş yolu almasına neden olur, bu da iki iletkende akımda bir dengesizlik (fark) olduğu anlamına gelir ( tek fazlı durum). Daha genel olarak, çeşitli iletkenler (örneğin, üç fazlı iletkenler ve bir nötr iletken) arasından sıfır olmayan bir akım toplamı. Bu fark, manyetik röle (5) tarafından alınan algılama bobininde (1) bir akıma neden olur. Algılama devresi daha sonra mekanizmadan (2) gücü keser ve Gelen hat terminallerinin (3) kontakları bir yay tarafından zorlanarak cihaza giden elektrik beslemesini keser. RCD, akımın milisaniyeler içinde kesileceği ve tehlikeli bir elektrik çarpması olasılığını büyük ölçüde azaltacak şekilde tasarlanmıştır.

Modern ev tüketici birimimizde (panolar), aşağıdaki resimde olduğu gibi, ev devrelerinin bazılarında (hepsi değil) yerleşik RCD'ler bulunur. Bu, yanlışlıkla bir kabloyu keserseniz veya ıslatırsanız, tüketici ünitesindeki açma anahtarının gücü keseceği ve hayatınızı kurtaracağı anlamına gelir. Bir eklenti RCD ile aynı işi yapıyor. Hayati olarak, tüketici biriminizin nasıl kurulduğunu anlamak hayati derecede önemlidir. Bu kutuda örneğin sadece üst kattaki elektrik prizleri RCD korumasına sahiptir. Bu nedenle, ekmek kızartma makinenize güç sağlamak için üst kattaki bir fiş kullanıyorsanız, korunursunuz. Ancak, alt kattaki bir prize takılı elektrikli aletler kullanıyorsanız, üst kattaki devrelerde RCD takılı olmadığından kendinizi korumak için bir fişli RCD kullanmanız gerekir.

UC Berkeley'de elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimleri profesörü olan ABD'den elektrik mühendisi Charles Dalziel (1904–1986). 1960'larda topraklama hatası devre kesicisinin parlak fikrini bulduğunda sayısız hayat kurtardı. Bu fikri Ocak 1961'de (85,364 başvuru numarasıyla) patentlemeye başladı ve sonunda Ekim 1965'te bir patent aldı. Dalziel'in listelediği buluş, insanları elektrik çarpmasına, düşük işletme akımına ve enerji tüketimine karşı korumak için yeterince yüksek akım hassasiyetiydi.