نحوه عملکرد کلید RCD یا FI

دستگاه تشخیص جریان نشتی ( RCD (Residual Current Device  که به کلید  FI نیز معروف است ، نوعی کلید است که با مقایسهٔ جریان سیم‌های رفت و برگشت، در صورتی که اختلافی بین جریان رفت و برگشت وجود داشته باشد مدار را قطع می‌کند.

در این وسیله یک هسته مغناطیسی همه هادی های حامل جریان را در بر می گیرد.
در این حالت شار مغناطیسی که در هسته بوجود می¬آید به جمع برداری جریان های عبوری از هادی ها  بستگی دارد .
اگر جریان عبوری I1 را مثبت در نظر بگیریم ، آنگاه جریان I2 که در خلاف جهت جریان دارد منفی خواهد شد . در یک مدار معمولی سالم I1+I2=0 خواهد شد و هیچ شاری در هسته مغناطیسی بوجود نخواهد آمد و هیچ ولتاژی هم در سیم پیچ آن القا نخواهد شد.

اگر در مصرف کننده یا هادی های متصل به آن خطای زمینی بوجود آید ، آنگاه جریانی به نام ID در مدار جاری می شود که از سمت زمین یا هادی زمین به سمت منبع باز می گردد. بنابراین در این حالت I1+I2=ID خواهد شد و بالانس جریان هایی که از داخل هسته مغناطیسی عبور می کنند به هم خواهد خورد و در هسته مغناطیسی شار بوجود خواهد آمد. به ID اصطلاحا جریان باقیمانده یا Residual Current گفته می شود .

شار مغناطیسی که در هسته بوجود آمده ، ولتاژی در سیم پیچ دور هسته القا می کند که باعث جاری شدن جریان I3 در مدار حفاظتی می شود . اگر ID جاری شده در مدار حفاظتی از مقدار تنظیمی آن بزرگتر باشد ، آنگاه کلید قطع خواهد شد.

                    

شکل بالا تصویر یک RCD را نمایش می دهد. RCD ها به تنهایی در مدار قابل استفاده نیستند ، چون قابلیت قطع و وصل مدار را به تنهایی ندارند. بنابراین همیشه RCD ها به یک کلید مثلا MCB یا MCCB وصل می شوند . این تجهیزات دو پارامتر مهم دارند . یکی In یا جریان نامی است که تعیین می کند چه جریانی می تواند در زمان نامحدود از هادی های آن عبور کند بدون آنکه تغییری در مشخصات آن ایجاد کند . و دیگری IDn است که حساسیت آن را نسبت به جریان نشتی زمین مشخص می کند و به ازای آن RCD فرمان قطع کلید را صادر می کند.