کلید محافظ جان

کلید محافظ جان که با نام های RCD و RCCB نیز شناخته می شود، نوعی کلید الکتریکی می باشد که با مقایسه جریان فاز (رفت) و نول (برگشت) اقدام به فعال یا غیرفعال کردن جریان مدار سیستم می کند.

عملکرد کلید محافظ جان به این گونه است که هنگام مقایسه این دو جریان (فاز و نول)، در صورتی که اختلاف جریان وجود نداشته باشد، کلید بصورت بسته عمل کرده و مدار بصورت طبیعی به عملکرد خود ادامه می دهد. اما در صورت وجود اختلاف جریان، کلید محافظ جریان بلافاصله عمل کرده و جریان را قطع می کند. این قطعی موجب حفظ سلامت و ایمنی افراد و تجهیزات می شود.

نام های دیگر کلید محافظ جان: از دیگر نام های کلید محافظ جان می توان به اسامی زیر اشاره کرده:

کلید جریان تفاضلی
کلید جریان باقیمانده
کلید جریان دیفرانسیلی
RCD (Residual current device)
RCB (Residual Current Breaker)
ELCB (Electric Leakage Circuit Breaker)
GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter)
RCCB (Residual Current Circuit Breaker)
کلید ترکیبی RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent protection)

کلیدهای ترکیبی علاوه بر انجام وظیفه اصلی کلیدهای محافظ جان، در صورت وجود اضافه جریان، مانند فیوز مینیاتوری عمل می کنند. از این رو به آنها کلیدهای ترکیبی می گویند.

تفاوت RCBO و RCD

کلیدهای محافظ جان RCD تنها وظیفه تشخیص نشت جریان در مسیرهای رفت و برگشت را دارند. در واقع محدودیتی برای میزان عبور جریان اعمال نمی کنند. این در حالی است که کلید های ترکیبی RCBO علاوه بر تشخیص نشتی جریان، مانند فیوز مینیاتوری، زمانی که میزان جریان از حد مشخصی بیشتر شود، مدار را قطع می کنند.

در واقع می توان گفت که کلیدهای ترکیبی، ترکیبی از محافظ جان (RCD) و فیوز مینیاتوری (MCB) هستند. به این صورت:

RCBO = RCD + MCB

الزامات استفاده از کلید محافظ جان

مقررات ایمنی ساختمان ها تاکید می کند که در موارد زیر استفاده از کلید محافظ جان الزامی است.

1. تابلو برق ورودی

وجود این کلید در تابلو برق به معنای محافظت از تابلو در اثر اتصال کوتاه، نشتی و .. است. این امر منجر به مصونیت از آتش سوزی نیز می شود.

2. سوییچ ها و پریز ها

سوویچ ها و پریز و جاهایی که دست انسان به نزدیکی سیم های برق می رسد، باید کلید محافظ جان داشته باشند.

3. سرویس بهداشتی، حمام و همه نقاط مرطوب

رطوبت عاملی برای تشدید احتمال برق گرفتگی است. لذا در این مکان ها استفاده از RCD الزامی است.

طبق بند 1-6-2-5-13 نظام مهندسی ساختمان، از انواع کلیدها یا وسایل حفاظتی جریان باقیمانده می توان برای قطع مدار تغذیه در صورت تماس یکی از هادی های برق دار مدار با یکی از موارد زیر استفاده نمود:

هرگونه نشت جریان از مدار به زمین
بدنه های هادی لوازم و تجهیزات برقی
هادی های بیگانه که در تماس با زمین می باشند

این بدان معناست که هرگاه یکی از موارد فوق اتفاق بیفتد، محافظ جان عمل کرده و مدار را قطع می کند.

مشخصات فنی روی کلید محافظ جان

کلید محافظ جان RCCB یا RCD نیز همانند بقیه تجهیزات الکتریکی دارای مشخصه های الکتریکی می باشد که این مشخصات در توضیحات زیر بیان شده است:

جریان نامی RCCB

حداکثر جریانی که RCCB می تواند برای مدت طولانی تحمل کند، در حالی که ظرفیت کار و ویژگی های ایمنی خود را حفظ می کند.

ولتاژ نامی

مقدار واقعی ولتاژی که RCCB در آن ظرفیت کاری کامل دارد.

جریان دیفرانسیل قطع نامی

میزان اختلاف جریانی که اگر در فاز و نول وجود داشته باشد، کلید عمل می کند. میزان این جریان در حد میلی آمپر است.

تایپ کلید

AC: کلید فقط در مدار با جریان AC بسته شود.

A: کلید می تواند در هر دو مدار مستقیم و متناوب AC و DC بسته شود.

زمان

زمان عملکرد کلید را نشان می دهد.

نحوه نصب کلید محافظ جان

کلیدهای محافظ جان در قسمت ورودی مدار فیدر (تغذیه) نصب می شوند. به این صورت که در مدل دو پل (یک فاز و یک نول)، سیم های فاز و نول وارد دو پورت ورودی کلید شده و از دو سر دیگر آن خارج می شوند. در شکل زیر یک محافظ جان دو پل نمایش داده شده است.

در مدل چهار پل (سه فاز و یک نول) نیز به همین صورت خواهد بود. فازها و نول به محافظ جان وارد و از آن خارج می شوند. وظیفه اصلی کلید محافظ جان این است که نشت جریان در مسیر رفت و برگشت را تشخیص داده و از آسیب های جانی و مالی جلوگیری کند. شماتیک فنی نصب کلیدهای RCD در شکل زیر مشخص شده است.

کلید تست روی کلید محافظ جان

معمولا بر روی کلیدهای محافظ جان (RCD) یک دکمه فشاری قرار دارد که به آن کلید تست یا ریست می گویند. همان گونه که از نامش پیداست، وظیفه این کلید تست مدار در حالت روشن است. یعنی با فشردن این کلید، فارغ از اینکه در نقطه ای از مدار جریان نشتی وجود دارد یا ندارد، مدار باید قطع شود.

تنها نکته مهم این است که فشردن این کلید در حالتی که برق در سیستم وجود نداشته باشد، هیچ عملی انجام نمی دهد. در واقع اصلاً هیچ فشردنی اتفاق نمی افتد.

نحوه عملکرد کلید محافظ جان

در داخل کلید محافظ جان یک کلید مغناطیسی و یک مبدل جریان قرار دارد. سیم پیچ ثانویه این مبدل، جریان رله مغناطیسی را تأمین می کند.

سیم های فاز و نول از داخل حلقه مبدل رد می شوند. در حالت عادی جریان های این دو سیم با یکدیگر یکسان هستند. تنها تفاوتشان در جهت جریان است. لذا میدان مغناطیسی ناشی از این جریان ها یکسان و در خلاف جهت یکدیگر است. بنابراین میدان القایی حلقه نیز خنثی خواهد بود و در سیم پیچ ثانویه که وظیقه تشخیص نشتی جریان را دارد، هیچ ولتاژی القا نخواهد شد.

در صورت وجود نشتی، جریان های رفت و برگشتی با یکدیگر برابر نخواهند بود. اکنون می توان متصور بود که میدان القایی ترانسفورماتور خنثی نیست و بر روی سیم پیچ ثانویه ولتاژ القا شده است. ولتاژ القا شده در دو سر سیم پیچ ثانویه موجب فعالسازی رله مغناطیسی می شود. در اینصورت کلید محافظ جان (RCCB) فعال شده و مدار را قطع می کند. این اتفاق در کمتر از 200 میلی ثانیه رخ داده و موجب حفظ سلامت جان و تجهیزات می گردد.