قطع‌کننده‌های مدار مانند RCCB، RCBO و RCD دستگاه‌های حفاظتی هستند که جریان برق را در مدارها کنترل می‌کنند. آنها نقش حیاتی در حفظ ایمنی و یکپارچگی سیستم‌های الکتریکی با قطع جریان در موارد جریان غیرعادی دارند. بنابراین، با جلوگیری از جریان بیش از حد و خطرات بالقوه، قطع‌کننده‌های مدار عملکرد قابل اعتماد تأسیسات الکتریکی را تضمین می‌کنند MCB، RCD،RCCB و RCBO همه مدل‌های مختلف قطع‌کننده‌های مدار هستند. آنها در خانه‌ها و سازمان‌ها برای جلوگیری از خطرات الکتریکی بالقوه استفاده می‌شوند.
این اصطلاحات مختلف در حوزه مدارهای الکتریکی و دستگاه‌های حفاظتی ممکن است به‌ویژه برای افراد ناآشنا گیج‌کننده به نظر برسند. با این حال، درک تفاوت‌های اساسی بین این دستگاه‌ها برای اطمینان از ایمنی تأسیسات الکتریکی در خانه و یا کسب‌وکار شما و همچنین ایمنی همه افراد در محیط اطراف و محل بسیار مهم است.
از این رو، در این مقاله، شما را با شباهت‌ها و تفاوت‌های بین قطع‌کننده‌های مدار MCCB، MCB، RCB، RCD، RCCB و RCBO آشنا خواهیم کرد و نور بیشتری بر کاربردها و عملکردهای خاص آنها خواهیم تاباند.
RCCB، RCBO و RCD چیست؟
تجهیزاتی همچون RCCB، RCBO، RCD و RCB دستگاه‌های حفاظتی هستند که به طور گسترده برای حفاظت افراد و تجهیزات در برابر نقص در جریان برق و شوک الکتریکی در تابلو برق استفاده می‌شوند در ادامه میخواهیم هر کدام از این تجهیزات را شرح داده و تفاوت بین آنها را بیان کنیم.
RCD یا محافظ جان چیست؟
RCD مخفف Residual Current Device به معنی دستگاه حفاظت جریان نشتی است. این یک مکانیسم ایمنی است که در سیستم‌های الکتریکی برای جلوگیری از برق‌گرفتگی استفاده می‌شود. یک RCD عدم تعادل بین جریان‌های فاز و نول را تشخیص می‌دهد. اگر عدم تعادل تشخیص داده شود، RCD مدار را قطع می‌کند تا از آسیب جلوگیری کند. اصطلاح RCD شامل دستگاه‌های مختلفی مانند RCCB می‌شود.
RCCB یا محافظ جان چیست؟
RCCB مخفف Residual Current Circuit Breaker به معنی قطع‌کننده مدار جریان جریان نشتی یک وسیله ایمنی برقی است که جریان نشت را تشخیص داده و در صورت وجود آن، مدار الکتریکی را قطع می‌کند. این عمل از دستگاه‌ها در برابر آتش و افراد در برابر برق‌گرفتگی محافظت می‌کند.
اصل عملکرد قطع‌کننده مدار جریان باقیمانده (RCCB) بر قانون جریان کیرشهف استوار است. این قانون بیان می‌کند که مجموع جریان‌های ورودی به یک گره (یا اتصال) باید برابر با مجموع جریان‌های خروجی از آن گره باشد.
در شرایط عادی، جریان عبوری از سیم‌های فاز و نول باید برابر و مخالف یکدیگر باشد.
اما، زمانی که خطایی رخ می‌دهد، عدم تعادل بین جریان‌های فاز و نول ایجاد می‌شود که به عنوان جریان‌های باقیمانده شناخته می‌شوند. به عنوان مثال، زمانی که یک فرد به سیم فاز دست می‌زند، بخشی از جریان از طریق مسیر جایگزین به زمین جریان می‌یابد. این انحراف است که توسط RCCB تشخیص داده می‌شود و بلافاصله مدار را در میلی‌ثانیه قطع می‌کند تا از برق‌گرفتگی جلوگیری کند. به عبارتی دیگر یک RCCB عملکرد یک دستگاه الکتریکی RCD و یک دستگاه الکتریکی MCB را ترکیب می‌کند.
انواع RCCB یا محافظ جان
RCCBها در انواع مختلفی بر اساس ویژگی‌های طراحی و قابلیت‌های خاص وجود دارند. اغلب، انواع RCCB بر اساس تعداد قطب‌ها یا فازها (2 قطبی و 4 قطبی) و ویژگی‌های منحنی قطع (AC، A، B و F) تقسیم می‌شوند. در زیر یک نگاه سریع به همه انواع قطع‌کننده‌های مدار جریان باقیمانده ارائه شده است:
2 قطبی(2Pole): برای مدارهای تک‌فاز استفاده می‌شود و یک سیم فاز و یک سیم نول را متصل می‌کند.
4 قطبی(4Pole): برای مدارهای سه فاز استفاده می‌شود و سه سیم فاز و یک سیم نول را متصل می‌کند.
نوع AC: فقط به جریان‌های متناوب (AC) پاسخ می‌دهد.
نوع A: به هر دو جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم پالس‌دار (DC) پاسخ می‌دهد.
نوع F: به جریان متناوب (AC)، جریان متناوب با فرکانس بالا و جریان مستقیم پالس‌دار پاسخ می‌دهد.
نوع B: به جریان متناوب (AC)، جریان متناوب با فرکانس بالا، جریان مستقیم پالس‌دار و جریان مستقیم صاف پاسخ می‌دهد.
انواع ذکر شده RCCB در انواع مختلفی از کاربردها، مانند مسکونی، تجاری و غیره استفاده می‌شوند.
کلید محافظ جان ترکیبی RCBO
RCBO مخفف Residual Current-operated Circuit Breaker یا قطع‌کننده مدار جریان باقیمانده با حفاظت اضافه جریان است. در مقایسه RCCB با RCBO، یک RCBO حفاظت اضافی در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه ارائه می‌دهد.
عملکرد کلید محافظ جان ترکیبی RCBO
اصل عملکرد RCBO در برابر نشت زمین نیز بر اصل کیرشهف استوار است، یعنی جریان‌های ورودی و خروجی باید برابر باشند. بنابراین، یک RCBO نیز اختلاف مقادیر جریان بین سیم‌های فاز و نول را کنترل می‌کند و در صورت تجاوز عدم تطابق از آستانه ایمنی، مدار را قطع می‌کند.
مشابه MCBهای معمولی، اصل عملکرد RCBO در برابر اضافه جریان معمولاً بر القای الکترومغناطیسی و اختراع نوارهای دو فلزی استوار است. در صورت اتصال کوتاه، سیم‌پیچ قطع الکترومغناطیسی در RCBO به سرعت به القا پاسخ می‌دهد و مدار را قطع می‌کند. هنگامی که مدار با دستگاه‌های برقی بیش از حد بارگذاری می‌شود، نوار دو فلزی انحراف پیدا می‌کند و مدار را قطع می‌کند.
پس می توان گفت که RCBO سه عملکرد اصلی دارد:
- حفاظت در برابر جریان‌های خطای زمین
- حفاظت در برابر اضافه جریان ناشی از اضافه بار
- حفاظت در برابر جریان‌های اتصال کوتاه
به طور خلاصه، RCBO یک دستگاه همه کاره برای محافظت از مدارهای الکتریکی خانگی و صنعتی در برابر انواع خطاهای الکتریکی است.
شباهت RCD و RCCB
در جدول زیر سعی کردیم جنبه هایی از RCD و RCCB را که باه هم شباهت دارند نشان دهیم:
| ویژگی | RCD | RCCB |
| اختصار (مخفف) | Residual Current Device | Residual Current Circuit Breaker |
| حفاظت در برابر شوک | قطع مدار برای جلوگیری از برق‌گرفتگی | قطع مدار برای جلوگیری از برق‌گرفتگی |
| عملکرد | تشخیص عدم تعادل بین سیم‌های فاز و نول | تشخیص عدم تعادل و جریان‌های باقیمانده |
| کاربرد | در منازل، مشاغل و صنایع استفاده می‌شود | در منازل، مشاغل و صنایع استفاده می‌شود |
تفاوت RCD و RCCB
در جدول زیر میخواهیم برخی از ویژگیهایی را که دو تجهیز حفاظتی RCD و RCCB در آنها با یکدیگر تفاوت دارند را شرح دهیم:
| ویژگی | RCD | RCCB |
| تعریف و دامنه | اصطلاح عمومی برای دستگاه‌هایی که نشت جریان را تشخیص می‌دهند. | نوع خاصی از RCD فقط برای جریان‌های باقیمانده. |
| حفاظت در برابر اضافه جریان | ممکن است دارای حفاظت اضافه جریان باشد | دارای حفاظت اضافه جریان نیست |
| کاربرد | شامل RCCBها و انواع دیگر برای استفاده گسترده‌تر | فقط برای حفاظت در برابر جریان باقیمانده استفاده می‌شود |
| پیچیدگی و ویژگی‌ها | ممکن است دارای ویژگی‌های مختلفی از جمله حفاظت اضافه جریان باشد | ساده‌تر و تنها بر جریان‌های باقیمانده تمرکز دارد |
تفاوت RCBO و RCCB
با توجه به اصول اولیه RCCB و RCBO که در بالا ذکر شد، مشخص است که RCBOها عملکردهای محافظتی بیشتری نسبت به RCCB ارائه می‌دهند. RCBO از خطاهای زمین و اضافه جریان محافظت می‌کند. در مقابل، RCCB فقط از خطاهای زمین محافظت می‌کند.
علاوه بر این، یک RCBO معمولاً هزینه اولیه بالاتری نسبت به یک RCCB دارد. به همین دلیل، بسیاری از افراد تمایل دارند RCCB را به یک MCB متصل کنند تا همان حفاظتی را که یک RCBO ارائه می‌دهد، داشته باشند.
تفاوت RCD و MCB
در حالی که RCD و MCB هر دو حفاظت در تأسیسات الکتریکی را ارائه می‌دهند، عملکردهای اصلی آنها تفاوت قابل توجهی دارند. RCD مسئول تشخیص و قطع جریان‌های باقیمانده است که زمانی رخ می‌دهند که نشت جریان به دلیل تجهیزات معیوب یا خرابی عایق‌بندی اتفاق می‌افتد. این دستگاه حفاظت شخصی در برابر برق‌گرفتگی را فراهم می‌کند و به ویژه در مناطقی که تجهیزات الکتریکی در تماس مستقیم با انسان هستند، مانند آشپزخانه‌ها و حمام‌ها، اهمیت دارد.
از سوی دیگر، MCB بع عنوان یکی از انواع فیوزها عمدتاً به عنوان یک قطع‌کننده مدار عمل می‌کند و در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می‌کند. این دستگاه مسئول قطع جریان زمانی است که جریان از ظرفیت نامی مدار فراتر می‌رود یا زمانی که اتصال کوتاه رخ می‌دهد. MCBها معمولاً در محیط‌های مسکونی و تجاری برای محافظت از مدارهای بصورت جداگانه و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شوند.
| ویژگی | RCD | MCB |
| اختصار (مخفف) | Residual Current Device | Miniature Circuit Breaker |
| کاربرد | ایمنی شخصی را فراهم می‌کند | ایمنی تجهیزات الکتریکی را فراهم می‌کند و از خطر اضافه بار و گرمای بیش از حد جلوگیری می‌کند |
| تعریف | یک دستگاه حفاظتی که به سرعت مدارهای الکتریکی را هنگام تشخیص عدم تعادل در جریان برق قطع می‌کند تا از برق‌گرفتگی و خطرات آتش‌سوزی جلوگیری کند. | یک سوئیچ الکتریکی طراحی شده برای محافظت از مدار الکتریکی در برابر آسیب ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه. به طور خودکار جریان را قطع می‌کند. |
| نحوه کار | عملکرد دستگاه جریان باقیمانده بر اساس اختلاف جریان عبوری از سیم‌های فاز و نول است که یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. | این دستگاه با حس کردن جریان عبوری از مدار کار می‌کند. هنگامی که جریان عبوری از آن از حد معینی فراتر رود، قطع می‌شود. |
| نقطه قطع | معمولاً در 30mA قطع می‌شود | در 10، 16 یا 32A قطع می‌شود |
کاربرد RCCB و RCBO در طراحی تابلو برق صنعتی
RCCB و RCBO دو عنصر حیاتی در طراحی تابلو برق صنعتی هستند که نقش بسیار مهمی در ایمنی و عملکرد صحیح سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند. RCCB در تابلو برق ها از تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات و اختلالات الکتریکی محافظت می‌کند. RCCB در تابلو برق وظیفه تشخیص و قطع جریان نشت به زمین را بر عهده دارد این درحالی است که RCBOها ترکیبی از عملکردهای RCCB و MCB (Miniature Circuit Breaker) است. علاوه بر حفاظت در برابر نشت جریان، RCBO همچنین از مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می‌کند
با استفاده از RCBO، نیازی به نصب جداگانه RCCB و MCB نیست، که این منجر به کاهش هزینه‌ها و فضای مورد نیاز در تابلو برق می‌شود. همچنین در هنگام طراحی تابلو برق صنعتی باید جریان نامی RCCB و RCBO متناسب با جریان مدار انتخاب شود. همچنین نصب RCCB و RCBO در تابلو برق باید بر اساس دستورالعمل سازنده انجام شود.
سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم به این سوال که RCCB، RCBO و RCD چیست پاسخ دهیم، RCCB و RCBO دو نوع پرکاربرد از قطع‌کننده‌های مدار هستند که در کاربردهای گسترده‌ای استفاده می‌شوند. همانطور که از مقایسه جامع RCCB و RCBO در بالا مشخص است، یک RCBO حفاظت در برابر خطای زمین (جریان باقیمانده) و اضافه جریان را ارائه می‌دهد، در حالی که یک RCCB فقط از نشت زمین محافظت می‌کند. با این حال، انتخاب قطع‌کننده‌های مدار نباید صرفاً بر اساس عملکرد باشد، بلکه باید بر اساس بودجه، سیستم‌های موجود و غیره نیز صورت گیرد.
