اساس کار کلیدهای محافظ جان حفاظت در برق گرفتگی به صورت غیر مستقیم است یعنی در اتصال فاز به بدنه کاربرد دارد و این کلید در برابر تماس مستقیم با برق حفاظت ایمنی مطمئنی نخواهد داشت. این وسیله دارای سه دسته سیم پچی برروی یک هسته آهنی می‌باشد تا وقتی که i2 =i1 باشد شار مغناطیسی برآیند در داخل هسته صفر است و ولتاژی در سیم پیچ سوم نخواهیم داشت، ولی به محض بروز اتصالی بدنه در بار آنگاه به دلیل اینکه مقداری از جریان به صورت جریان نشتی وارد زمین می‌شود آنگاه برآیند این دو تا جریان صفر نخواهد شد و در هسته نیز بر آیند فوران صفر نمی‌شود یا به عبارت دیگر در هسته تغییر فوران خواهیم داشت که این تغییرات فوران در سیم پیچ سوم ولتاژی القای میکند و کلید محافظ جان عمل میکند وسیستم را قطع میکند. به عبارت دیگر کلید با مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی نشتی را تشخیص میدهد و در صورتی که جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می‌نماید.
از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای محافظ جان جلوگیری از بروز آتش سوزی وهمچنین برق گرفتگی در اثر وجود جریان نشتی می‌باشد. باتوجه به اینکه جریان ۵ / ۰ آمپری می‌توان باعث بروز آتش سوزی شود، کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی، مانع از بروز آتش سوزی می‌شود. همچنین از آنجا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان، این جریان به مرور زمان زیاد می‌شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می‌آورد لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی. صرفه جوئی اقتصادی را نیز در بر خواهد داشت.
کلید محافظ جان
کلید محافظ جان
انواع روش‌های حفاظت در برابر برق گرفتگی:
۱ – حفاظت توسط ولتاژپایین، ولتاژ کاری پایین و محدود کردن انرژی
۲ – حفاظت توسط عایق بندی
۳ – حفاظت توسط پوشش‌ها و روکش‌ها
۴ – حفاظت توسط ایجاد فاصله
۵ – حفاظت توسط سیم ارت
هریک از روش‌های حفاظتی فوق، دارای مزایا و معایب خاصی هستند و استفاده انحصاری از هر کدام از روش‌های بالا، دارای نواقص و محدودیت هایی می‌باشد. متخصصان صنعت برق جهت رفع این محدودیت ها، به فکر ساخت وسیله‌ای افتادند که بتواند در هنگام برق گرفتگی و اتصال کوتاه، در مدت زمان بسیار اندک و با نشت کمترین جریان، عمل کرده و اشخاص را در برابرخطرات ناشی از برق گرفتگی حفظ نماید و به همراه روش‌های دیگر، بیشترین حالت حفاظت در مقابل تماس مستقیم و غیر مستقیم، در محیط کاری و تماس‌های ناخواسته تامین نماید که این وسیله همان کلید RCD می‌باشد.
فاصله گذاری بین RCD ها:
۱) فاصله گذاری موازی:
در این روش حفاظت هر خط توسط یک RCD مجزا تامین می‌گردد ودر صورت بروز اتصالی فقط همان خط قطع می‌گردد.
۲) فاصله گذاری سری:
در این روش تعدادی RCD به صورت سری باهم نصب می‌شود در این شرایط باید جریان نامی قطع کلید پایین دست را ۱ / ۳ جریان نامی قطع بالایی انتخاب کنیم
حداکثر طول مجاز هادی جهت حفاظت جان افراد:
کلیدهای اتوماتیک باید جهت جلوگیری از آسیب‌های فیزولوژیکی برق گرفتگی در زمانی کوچک‌تر از حدی که استاندارد مشخص کرده قطع نماید برای چک کردن این مسئله وانتخاب کلید حفاظتی مناسب باید مینیموم جریان اتصال کوتاه ناشی اتصالی فاز به بدنه محاسبه گردد. این جریان مینیموم مربوط به حالتی است که در دورترین نقطه حفاظت شده یک اتصالی بین هادی فاز با هادی ارت رخ دهد محاسبه تقریبی جریان اتصال کوتاه مینیموم در سیستم TN با رابطه‌ی زیر می‌باشد.
فرمول جریان اتصال کوتاه مینیموم فزمول فاصله گذاری RCDΡ: مقاومت مخصوص هادی در ۲۰ درجه سانتی گراد
u:ولتاژفازی
L:طول کابل
s:سطح مقطع هریک از هادی‌ها
n:تعداد فاز‌ها
منبع : برق‌نیوز
