در این صفحه
نول مشترک باعث تریپ (قطع) RCD یا RCBO میشود، زمانی که جریان بار از طریق یک هادی فاز که توسط یک دستگاه پایش میشود خارج شده، اما از طریق مسیر نولی که خارج از هسته حسگر آن دستگاه است، باز میگردد. دستگاه حفاظتی، جریان بازگشتیِ مفقود را به عنوان جریان باقیمانده تشخیص داده و مدار را قطع میکند.
مشکل به خودی خود کلمه “مشترک” نیست. یک مدار چندهادی که به درستی مهندسی شده باشد، میتواند از یک نول مشترک استفاده کند، زمانی که تمام هادیهای برقدار مرتبط از همان دستگاه جریان باقیمانده چندقطبی مناسب عبور کنند. خطای رایج میدانی، نول مشترک، قرضی، جابهجا شده یا نابجایی است که مدارهای محافظتشده توسط RCDها یا RCBOهای مختلف را به هم متصل میکند.
نکات کلیدی
- هر جریان فازی که از یک RCD یا RCBO عبور میکند، باید از طریق مسیر نولِ پایششده توسط همان دستگاه بازگردد.
- نول قرضی میتواند باعث شود یک مدار به نول مدار دیگری وابسته شود و ممکن است در حین تعمیر و نگهداری برقدار باقی بماند.
- شینههای نول جابهجا شده معمولاً باعث تریپ فوری پس از اصلاح واحد مصرفکننده یا تابلوی توزیع میشوند.
- خطای اتصال نول به ارت میتواند علائم مشابهی ایجاد کند اما نقص متفاوتی است: جریان به جای بازگشت کامل از طریق نول پایششده، بین نول و PE تقسیم میشود.
- RCD را تعویض نکنید، جریان باقیمانده نامی آن را افزایش ندهید یا نول را بهصورت تصادفی قطع نکنید. مسیر جریان را شناسایی کرده و سیمکشی را اصلاح کنید.
چرا RCD هنگام بازگشت جریان از طریق نول اشتباه، تریپ میدهد
یک RCD که در بسیاری از سیستمهای محصول IEC با نام RCCB نیز شناخته میشود، مجموع برداری جریان در تمام هادیهای برقدار عبوری از ترانسفورماتور جریان خود را پایش میکند. در یک مدار تکفاز معمولی:
IL + IN = 0
اگر 5 A از طریق فاز خارج شود و همان 5 A از طریق نول مربوطه بازگردد، اثرات مغناطیسی آنها یکدیگر را خنثی میکنند. دستگاه هیچ جریان باقیمانده قابلتوجهی را تشخیص نمیدهد.
اگر بخشی از آن 5 A از طریق نول مدار دیگری، شینه نول بالادست، یا یک هادی حفاظتی بازگردد، جریانها دیگر در داخل هسته حسگر یکدیگر را خنثی نمیکنند:
IΔ = |IL + IN|
هنگامی که جریان باقیمانده تشخیص داده شده به محدوده عملکرد دستگاه برسد، RCD تریپ میدهد. یک RCBO از همان اصل جریان باقیمانده استفاده میکند و در عین حال حفاظت در برابر اضافهجریان را نیز فراهم مینماید. عملکردهای حرارتی و مغناطیسی آن مانع از عملکرد مکانیزم جریان باقیمانده در اثر خطای مسیر نول نمیشوند.
نولهای مشترک، قرضی، متقاطع و ارتشده، خطاهای متفاوتی هستند
این اصطلاحات اغلب در محل پروژه به جای یکدیگر استفاده میشوند، اما تفکیک آنها عیبیابی را سریعتر میکند.
| وضعیت | چه اتفاقی در حال رخ دادن است؟ | رفتار معمول RCD/RCBO | Main risk |
|---|---|---|---|
| نول مشترک در دو RCBO | دو مدار نهایی از طریق یک نول بازمیگردند، در حالی که هادیهای فاز آنها از تجهیزات جداگانهای عبور میکنند | هنگامی که هر یک از بارها کار میکند، یک یا هر دو دستگاه تریپ میدهند | اندازهگیری نادرست جریان باقیمانده و جداسازی ناایمن |
| نول مشترک | یک بار، فاز را از یک مدار و نول را از مدار دیگری میگیرد | تریپ زمانی رخ میدهد که کلید یا بار خاصی فعال شود | نول ممکن است پس از ایزوله کردن یک مدار، همچنان برقدار باقی بماند |
| نول جابهجا شده یا مخلوط | نول مدار به شینه نول یا ترمینال نول RCBO اشتباه در پاییندست متصل شده است | تریپ فوری یا وابسته به بار پس از انجام کار روی تابلو | ایزوله کردن و تست چندین مدار دشوار میشود |
| خطای نول به ارت | تماس نول با PE یا یک بخش ارتشده در پاییندست RCD | بخشی از جریان نول از طریق PE منحرف میشود که باعث تریپ (قطع) میگردد | خطر برقگرفتگی، آتشسوزی و از دست رفتن هماهنگی (دیسکریمیناسیون) |
| اصلاح مدار نول مشترک | تمام هادیهای فاز مرتبط و نول باید از یک تجهیز چندپل مناسب عبور کنند | جریان عادی متعادل نباید باعث تریپ تجهیز شود | همچنان باید با دستورالعملهای محصول و قوانین سیمکشی محلی مطابقت داشته باشد |
نول مشترک در میان RCBOهای مجزا
دو RCBO تکپل را در نظر بگیرید که از دو مدار نهایی محافظت میکنند. مدار A یک بار 2 A را تغذیه میکند، اما جریان بازگشتی آن از طریق نول متصل به RCBO B عبور میکند. RCBO A جریان خط را بدون جریان بازگشتی نول متناظر یا با مقدار بسیار ناچیز مشاهده میکند. RCBO B جریان نولی را مشاهده میکند که با جریان خط خودش مطابقت ندارد. هر دو سیستم حسگر میتوانند این عدم تعادل را تشخیص دهند.
این خطا اغلب در هنگام ارتقای تابلوی توزیع (consumer-unit) رخ میدهد، زمانی که نولهای مشترک قبلی بدون جداسازی مدارهای نهایی، به RCBOهای مجزا منتقل میشوند. تاسیسات قدیمی ممکن است بدون حفاظت جریان باقیمانده کار کرده باشند، اما آرایش جدید RCBO بلافاصله مسیر جریان نادرست را آشکار میکند.
نول قرضی در مدارهای روشنایی
نول قرضی اغلب با تغییرات در روشنایی، کلیدهای تبدیل، توسعهها یا مدارهایی که در کارهای قبلی ترکیب شدهاند، مرتبط است. یک چراغ یا دستگاه کنترلی، فاز را از یک تجهیز حفاظتی و نول را از مدار دیگری دریافت میکند.
ممکن است RCD در حالی که چراغ خاموش است وصل بماند و به محض بستن کلید، تریپ دهد. مهمتر اینکه، ایزوله کردن مدار روشنایی ظاهری ممکن است همه هادیها را ایمن نکند، زیرا نول قرضی به مدار برقدار دیگری متصل است. به همین دلیل است که تست بیبرق بودن، شناسایی هادیها و ایزولاسیون ایمن تمام منابع تغذیه مرتبط، ضروری است.
شینههای نول متقاطع در تابلوهای با بار تقسیمشده
در یک تابلوی توزیع با بار تقسیمشده، هر بخش RCD پاییندست باید از شینه نول متناظر خود استفاده کند. اگر هادی فاز از طریق RCD 1 تغذیه شود اما نول مدار به شینه پاییندست RCD 2 متصل باشد، مسیرهای جریان در هیچکدام از تجهیزات متعادل نخواهند بود.
همین مشکل زمانی رخ میدهد که نول بار یک RCBO به جای اتصال به ترمینال مشخصشده RCBO یا آرایش سیم نول، مستقیماً به یک شینه نول مشترک بالادست متصل شود. همیشه از نقشه سیمکشی دقیق پیروی کنید، زیرا اتصالات نول در محصولات با نول یکپارچه (solid-neutral)، نول سوئیچشونده، سیمرابط (flying-lead) و نول پلاگین (plug-on-neutral) متفاوت است.
خطای نول به ارت در پاییندست یک RCD
اتصال N-PE در پاییندست، یک نول مشترک محسوب نمیشود، اگرچه علائم تریپ (قطع) ممکن است مشابه به نظر برسد. جریان نول تقسیم میشود: بخشی از طریق نول و بخشی از طریق PE یا قطعات فلزی همبندیشده بازمیگردد. RCD بخشی از جریان را که خارج از هادیهای تحت نظارت آن است، به عنوان جریان باقیمانده تشخیص میدهد.
منابع احتمالی شامل آسیب به عایق کابل، تماس نول با قوطی کلید و پریز ارتشده، اتصال نادرست در تجهیزات، رطوبت یا خطای سیمکشی در یک وسیله جانبی است. هادی حفاظتی هرگز نباید به عنوان مسیر بازگشت جایگزین برای نول استفاده شود.
چه زمانی نول مشترک میتواند صحیح باشد
برخی از سیستمهای الکتریکی عمداً از یک نول مشترک استفاده میکنند. نمونهها شامل یک مدار سهفاز چهارسیمه با طراحی صحیح است که توسط یک RCD چهارپل مناسب محافظت میشود، یا یک مدار انشعابی چندسیمه که توسط یک دستگاه حفاظت در برابر خطای زمین چندپل استاندارد، در جایی که قوانین محلی اجازه میدهند، محافظت میشود.
الزام اساسی برای اندازهگیری جریان باقیمانده این است که هر هادی برقدار مرتبط، از جمله نول، از همان سیستم حسگر عبور کند. دستگاه باید برای تعداد پلها، سیستم ولتاژ، آرایش نول و الزامات قطع مدار طراحی شده باشد.
تصور نکنید که دو RCBO تکپل مستقل صرفاً به دلیل اینکه دستههای آنها به هم متصل شدهاند، مناسب میشوند. عملکرد مکانیکی همزمان، ترانسفورماتورهای جریان باقیمانده مجزای آنها را با هم ترکیب نمیکند. از محصول و آرایش مداری استفاده کنید که صراحتاً برای آن کاربرد در نظر گرفته شده است.
علائمی که به خطای سیمکشی نول اشاره دارند
نولهای مشترک یا جابهجا شده اغلب الگوهای قابل تشخیصی ایجاد میکنند:
- RCD در حالی که تمام بارها خاموش هستند ریست میشود، اما با روشن شدن یک بار خاص تریپ میدهد؛;
- دو RCBO با هم تریپ میدهند یا یک مدار بر مدار نامرتبط دیگری تأثیر میگذارد؛;
- تریپ دادن بلافاصله پس از تعویض تابلو، توسعه مدار یا تغییر در روشنایی آغاز میشود؛;
- قطع کردن فاز یک مدار، جریان نول غیرمنتظره را از بین نمیبرد؛;
- یک RCD تریپ میدهد با وجود اینکه عایق فاز به ارت مناسب به نظر میرسد؛;
- جابهجایی یک مدار بین شینههای نول، باعث تغییر RCD تریپدهنده میشود؛;
- دکمه تست به درستی کار میکند، اما نصب در حین کارکرد بار معمولی دچار تریپ میشود.
این علائم نشانه هستند، نه اثبات. نشت انباشته تجهیزات، عایق آسیبدیده، اتصالات نادرست خط/بار، نوع نامناسب RCD، اختلالات گذرا و وسایل معیوب نیز میتوانند باعث تریپ شوند.
روش عیبیابی ایمن برای برقکاران
خطاهای نول میتوانند مدارهای ایزوله اسمی را به هم متصل کنند. بنابراین، آزمایش باید توسط فرد ذیصلاح با استفاده از روش جداسازی ایمن تأییدشده انجام شود. هرگز هادی نول را در حالی که ممکن است جریان بار را حمل کند، جدا یا جابهجا نکنید.
۱. الگوی تریپ را ثبت کنید
مشخص کنید کدام دستگاه حفاظتی عمل میکند و چه رویدادی باعث تحریک آن میشود. توجه کنید که آیا تریپ رخ میدهد:
- بلافاصله هنگام برقدار شدن؛;
- فقط زمانی که یک کلید خاص بسته میشود؛;
- هنگامی که مدار دوم تحت بار قرار میگیرد؛;
- به صورت متناوب با چرخههای بار؛;
- پس از انجام کارهای الکتریکی اخیر.
این کار مشخص میکند که آیا مشکل احتمالی مربوط به مسیربندی مدار، جریان نشتی تجمعی یا خطای خاص یک بار است.
۲. شناسایی تمام منابع تغذیه مرتبط و جداسازی ایمن
یک نول مشترک مشکوک را به عنوان متصل به بیش از یک مدار در نظر بگیرید. تمام منابع بالقوه مرتبط را جدا کنید، در صورت نیاز قفل کنید، نشانگر ولتاژ را تست کنید، بیبرق بودن را تایید کنید و دوباره نشانگر را تست کنید. در صورت لزوم، منابع جایگزین مانند ژنراتورها، سیستمهای UPS، اینورترهای فتوولتائیک و ترانسفورماتورهای کنترل را نیز شامل کنید.
۳. بازرسی آرایش نول در تابلو توزیع
با جداسازی ایمن تاسیسات، هر هادی فاز خروجی را با ترمینال نول مربوط به آن مقایسه کنید. تایید کنید که:
- هر مدار RCBO از ترمینال یا سیم نول مشخصشده برای همان دستگاه استفاده میکند؛;
- هر گروه RCD به شینه نول پاییندست صحیح بازمیگردد؛;
- هیچ نول پاییندستی به شینه نول قبل از RCD متصل نمیشود؛;
- اتصالات شینه نول، گروههایی که بهطور جداگانه حفاظت شدهاند را به هم متصل نمیکنند؛;
- برچسبهای مدار با هادیهای واقعی مطابقت دارند.
The راهنمای جعبه توزیع VIOX توضیح میدهد که چگونه شینههای نول و ارت در چیدمان کامل تابلو قرار میگیرند.
۴. جداسازی و شناسایی هادیهای مدار نهایی
در مواردی که روش تست اجازه میدهد، نولهای مدار نهایی ایزوله شده را بهصورت جداگانه قطع کرده و مشخص کنید کدام فاز و نول به یکدیگر تعلق دارند. تست پیوستگی میتواند نولهای قرضی یا متصل به هم را آشکار سازد. تنها به موقعیت کابل یا برچسبهای قدیمی تکیه نکنید.
۵. تست عایقی بین نول و ارت
تست مقاومت عایقی را با استفاده از ولتاژ و آمادهسازی مورد نیاز طبق استاندارد نصب مربوطه و تجهیزات متصل انجام دهید. قطعات الکترونیکی حساس، SPDها، نشانگرها و فیلترها ممکن است نیاز باشد طبق روش تست ایزوله شوند. نتیجه پایین در تست N-PE ممکن است نشاندهنده خطای نول به ارت در پاییندست باشد تا جابهجایی نول.
۶. اندازهگیری صحیح جریان باقیمانده
هنگامی که اندازهگیری تشخیصی در حالت برقدار ضروری و ایمن است، یک کلمپ جریان نشتی مناسب که در اطراف تمام هادیهای برقدار مدار با هم قرار گرفته باشد جریان خنثینشده را اندازهگیری میکند. کلمپ کردن تنها فاز یا نول، جریان بار را اندازهگیری میکند و اطلاعات یکسانی از جریان باقیمانده ارائه نمیدهد.
تست در حالت برقدار خطرات اضافی به همراه دارد و باید توسط افراد ذیصلاح با استفاده از ابزارهای مناسب، تجهیزات حفاظت فردی (PPE) و کنترلهای ریسک محدود شود. نتایج را به جای استفاده از یک مقدار قبولی/مردودی کلی که از استاندارد مربوطه جدا شده است، با طراحی نصب و دادههای دستگاه مقایسه کنید.
۷. اصلاح سیمکشی و تأیید حفاظت
پس از تعمیر آرایش نول:
- شناسایی هادیها و سفت بودن ترمینالها را تأیید کنید؛;
- تستهای پیوستگی و عایقی را در صورت نیاز تکرار کنید؛;
- تأیید کنید که هر بار بدون تأثیر بر مدارهای غیرمرتبط کار میکند؛;
- دکمه تست RCD/RCBO را فشار دهید؛;
- تستهای ابزاری مورد نیاز برای جریان قطع یا زمان قطع را انجام دهید؛;
- برنامهها و برچسبهای مدار را بهروزرسانی کنید.
دکمه تست، عملکرد داخلی دستگاه را بررسی میکند؛ این دکمه اثبات نمیکند که نول هر مدار نهایی بهدرستی مسیریابی شده است. انجام تستهای نصب همچنان ضروری است.
رویکردهای صحیح سیمکشی
یک RCBO برای هر مدار
در مواردی که هر مدار نهایی دارای RCBO اختصاصی خود است، فاز و نول آن را از طریق ترمینالهای مشخصشده همان دستگاه عبور دهید. نولهای سمت مصرفکننده را صرفاً برای سادهسازی شینه نول با یکدیگر ترکیب نکنید.
شینههای نول مجزا برای گروههای RCD مجزا
هر گروه RCD تقسیمباری (split-load) نیازمند یک شینه نول کاملاً مجزا در سمت مصرفکننده است. این شینهها نباید در سمت مصرفکننده RCDهای مربوطه به یکدیگر متصل (پل) شوند.
حفاظت چندقطبی مناسب برای مدارهای دارای نول مشترک مجاز
اگر طراحی مدار بهطور قانونی از نول مشترک استفاده میکند، یک دستگاه چندقطبی که بهطور خاص برای آن سیستم مناسب است انتخاب کنید تا تمام هادیهای مرتبط با هم پایش شده و در صورت نیاز قطع شوند. نقشه سیمکشی سازنده و مقررات محلی را بررسی کنید.
برای معیارهای کلی انتخاب RCBO، شامل تعداد پلها، نوع جریان باقیمانده، حساسیت، منحنی قطع و قدرت قطع، به چگونه RCBO مناسب را انتخاب کنیم. مراجعه کنید. الزامات محصول برای کاربردهای خانگی و مشابه RCBO بهطور جداگانه در تفسیر استاندارد IEC 61009-1.
عدم اتصال نول به ارت در پاییندست
نول و ارت حفاظتی در پاییندست نقطه اتصال سیستم، عملکردهای متفاوتی دارند. آنها را در مدار نهایی به یکدیگر متصل نکنید و از شینه ارت به عنوان شینه نول استفاده نکنید. برای Neutral Bar vs Grounding Bar محدوده نصب، مراجعه کنید.
راهحلهای اشتباه رایج
تعویض فوری RCD. یک دستگاه جدید معمولاً به همان عدم تعادل سیمکشی پاسخ میدهد. ابتدا چیدمان مدار را بررسی کنید.
نصب یک RCD با حساسیت کمتر. این کار ممکن است علائم را بدون اصلاح مسیر جریان ناایمن کاهش دهد و میتواند حفاظت اضافی مورد نیاز را از بین ببرد.
اتصال شینههای نول به یکدیگر. این کار مسیرهای بازگشتی موازی بیشتری ایجاد میکند و میتواند هماهنگی (دیسکریمیناسیون) و جداسازی را مختل کند.
قطع کردن نولها تا زمانی که تریپ (عملکرد حفاظتی) متوقف شود. قطع کردن تصادفی فاز خطرناک است و میتواند تجهیزات را در معرض ولتاژهای غیرعادی قرار دهد. از تست سیستماتیک در حالت بیبرق استفاده کنید.
فرض اینکه خاموش بودن کلید مدار به معنای ایمن بودن نول است. نول مشترک (قرضی) ممکن است همچنان جریانی را که توسط مدار دیگری تأمین میشود، حمل کند.
مقصر دانستن نشت جریان دستگاه بدون تست سیمکشی ثابت. اگر تریپ (قطع) پس از انجام کار روی تابلو یا مدار آغاز شده است، پیش از تعویض تجهیزات، مسیر نول را بررسی کنید.
پاسخ نهایی
نولهای مشترک، قرض گرفته شده و جابجا شده باعث تریپ RCDها و RCBOها میشوند، زیرا جریانهای رفت و برگشت از یک سیستم حسگر جریان باقیمانده یکسان عبور نمیکنند. دستگاه این اختلاف را به عنوان نشت جریان تفسیر کرده و به درستی عمل میکند.
راهحل، دور زدن یا کاهش حساسیت حفاظت نیست. تمام مدارهای مرتبط را شناسایی کنید، تمام منابع تغذیه احتمالی را ایزوله کنید، هر فاز و نول را در محدوده حفاظتی یکسان نگه دارید، مسیرهای ناخواسته N-PE را حذف کنید و نصب نهایی را با تستهای مورد نیاز طبق قوانین سیمکشی مربوطه تأیید کنید.
VIOX تامین می کند RCCB ها و آر سی بی او ها برای سیستمهای توزیع فشار ضعیف. انتخاب دستگاه باید با توپولوژی مدار، آرایش نول، سیستم تغذیه و الزامات نصب منطقهای هماهنگ باشد.
سوالات متداول
چرا RCBO به محض روشن شدن بار، تریپ میدهد؟
اگر RCBO در حالت خاموش بودن بار ریست میشود اما بلافاصله با شروع به کار بار تریپ میدهد، ممکن است جریان فاز آن از طریق مسیر نول دیگری بازگردد. احتمالات دیگر شامل خطای واقعی نشت به زمین، اتصال N-PE در پاییندست، یا نشت جریان بیش از حد تجهیزات است.
آیا دو RCBO میتوانند از یک نول مشترک استفاده کنند؟
دو RCBO تکپل مستقل معمولاً نمیتوانند از یک نول مشترک در سمت مصرفکننده استفاده کنند، زیرا هر دستگاه تعادل فاز-نول خود را اندازهگیری میکند. یک مدار با نول مشترک استاندارد، نیازمند یک آرایش حفاظتی چندپل مناسب است که برای آن سیستم سیمکشی طراحی و تأیید شده باشد.
آیا نول مشترک همیشه باعث تریپ RCD میشود؟
خیر. اگر تمام هادیهای فاز مربوطه و نول مشترک از هسته حسگر یک RCD مناسب عبور کنند، جریانهای بار عادی میتوانند متعادل شوند. تریپ زمانی رخ میدهد که بخشی از جریان بازگشتی، مسیر تحت نظارت دستگاه را دور بزند یا از آن عبور کند.
نول قرضی چیست؟
نول قرضی زمانی رخ میدهد که یک بار، فاز را از یک مدار دریافت کند اما از نول مدار دیگری استفاده نماید. این وضعیت میتواند باعث تریپ RCD شود و ممکن است باعث شود پس از قطع مدار ظاهری، نول همچنان دارای جریان باقی بماند.
آیا خطای اتصال نول به ارت میتواند بدون وجود خطا در دستگاه، باعث تریپ RCD شود؟
بله. اتصال N-PE در سمت مصرفکننده اجازه میدهد بخشی از جریان نول از طریق PE یا قطعات فلزی همبندیشده بازگردد. RCD این جریان خنثینشده را تشخیص میدهد و ممکن است هنگام کارکرد بار دیگری در تأسیسات، تریپ دهد.
آیا دکمه تست RCD، نولهای جابهجا شده را تشخیص میدهد؟
بهطور قابلاطمینان خیر. این دکمه عملکرد تست داخلی دستگاه را تأیید میکند. این دکمه هادیهای مدار نهایی را نقشهبرداری نمیکند و اثبات نمیکند که هر نول از طریق ناحیه حفاظتی صحیح بازمیگردد.
مراجع فنی
- اشنایدر الکتریک،, مدارهای نول مشترک و کلیدهای جریان نشتی.
- IET،, درک RCDها.
- هاگر،, تریپ ناخواسته RCD/RCBO و نولهای مشترک.
- ABB،, حفاظت در برابر خطاهای اتصال به زمین با استفاده از RCDها.