El requisit d'una protecció fiable d'una persona contra efectes nocius elèctric el corrent sempre ha superat les possibilitats de la ciència i la tecnologia per crear dispositius de protecció que satisfacin aquest objectiu. Avui en dia, els desenvolupaments innovadors de la indústria elèctrica compleixen plenament tots els criteris per a dispositius d’aquest tipus. L’article revela la qüestió d’un dispositiu com un RCD: què és, el seu propòsit, principi de funcionament, elecció i aplicació.

UZO: què és? Finalitat, aplicació i característiques tècniques

RCD significa "dispositiu de corrent residual"

Mitjans i mètodes de protecció elèctrica: dispositius moderns i característiques del seu treball

Tan bon punt l’ús del corrent elèctric va entrar a les nostres vides, de seguida es va fer necessari protegir-se dels seus efectes nocius sobre la salut humana. En primer lloc, es tracta de la implementació d’aïllament de les parts conductores del cablejat i de les parts dels receptors de corrent.

Interruptor automàtic fabricat per Interelektrokomplekt

Interruptor automàtic fabricat per Interelektrokomplekt

Però és impossible un aïllament complet, ja que hi ha ruptures tecnològiques i grups de contacte en qualsevol circuit elèctric. Sempre hi ha la possibilitat d’interrompre (destruir) la capa aïllant d’elements conductors i el seu dany mecànic, i el més important: regularitat estadística que infringeix les normes de seguretat, instruccions i normes per al funcionament dels equips elèctrics, tant a nivell industrial com domèstic.

Protecció elèctrica: aïllament i posada a terra

Una de les formes més efectives de protecció contra els efectes nocius del corrent elèctric és organitzar un bucle de terra. El bucle de terra és una connexió de conductor artificial a terra (l’anomenat conductor PE) de carcasses conductores neutres o parts de mecanismes elèctrics, amb una resistència no superior a 4 ohms. Els elements llistats dels equips elèctrics es poden alimentar a causa d’un curtcircuit al cos del cable de fase o del corrent de llamp.

L’objectiu principal del dispositiu de bucle de terra és excloure la possibilitat de descàrrega elèctrica a una persona o a un animal en cas de tocar el cos o una part del mecanisme de l’equip elèctric que s’alimenta a causa d’un curtcircuit de fase de corrent elèctric.

Nota! En xarxes de corrent altern amb neutre a terra i tensió de fins a 1 kV (aquest és el format d’alimentació residencial), no s’utilitza la connexió a terra com a protecció principal contra descàrregues elèctriques amb contacte indirecte, ja que no és efectiva.

El pas del corrent elèctric pel cos humà en cas d’impacte en un sistema amb terra (esquerra) i sense terra (dreta)

El pas del corrent elèctric pel cos humà en cas d’impacte en un sistema amb terra (dreta) i sense terra (esquerra)

El problema de la protecció més eficaç contra els efectes de l’electricitat en una persona es va resoldre amb els anomenats dispositius de corrent diferencial (UDT): es tracta d’un ampli segment de dispositius de control i protecció per a diversos propòsits i funcions de disseny. La classificació del segment UDT és força extensa: des del mètode de control, el tipus d’instal·lació i el nombre de pols, fins a la possibilitat de regulació i retard del corrent diferencial d’inici.

Penseu en què és un RCD. La descodificació d'aquesta abreviatura és un dispositiu de corrent residual. Els requisits per a la instal·lació i l’ús d’UDT es donen a les edicions complementàries de les normes PUE per a la instal·lació d’equips elèctrics i a la sèrie de normes IEC 60364 per a instal·lacions elèctriques d’edificis i l’efecte del corrent en humans i bestiar IEC 60479-1.

Antecedents històrics del desenvolupament de RCD

Alemanya va ser la innovadora en el desenvolupament dels RCD. El primer prototip de funcionament del dispositiu de protecció es va dissenyar i fabricar als anys trenta del segle passat. El transformador de corrent diferencial més petit possible es va utilitzar com a sensor de corrent de fuita i es va utilitzar un relé magnètic polaritzat amb una sensibilitat de 100 miliamperis (mA) i una velocitat de resposta no superior a 0,1 segons com a element de control.

El llindar per enregistrar el corrent diferencial al prototip era d’uns 80 mA. Era impossible desenvolupar un relé de control amb una sensibilitat inferior a 80 mA en aquell moment a causa de la manca de materials amb les característiques electromagnètiques requerides. I només a mitjan segle XX, es va proposar una nova solució constructiva per al RCD. El disseny va tenir en compte els mecanismes per eliminar les falses alarmes de descàrregues durant les tempestes i va augmentar significativament la sensibilitat diferencial del corrent fins a 30 mA.

Els primers models de dispositius de protecció incloïen un transformador de corrent diferencial i un relé magnètic polaritzat.

Els primers models de dispositius de protecció incloïen un transformador de corrent diferencial i un relé magnètic polaritzat.

Les dimensions generals del RCD també han sofert canvis: des de la mida d’una caixa de paqueteria fins a un format modern que es pot instal·lar en un carril DIN en armaris elèctrics moderns.

Els experts tècnics en enginyeria elèctrica i electrònica ja fan prediccions per al futur. Creuen fermament que la intel·ligència artificial aviat s’encarregarà de sistemes com la protecció contra descàrregues elèctriques.

Podrà realitzar no només funcions de mesura i control, sinó també mitjançant la supervisió de vídeo i àudio de l'objecte que se li lliura, prendre decisions instantànies sobre qualsevol situació accidental i, si cal, avisar els serveis de rescat.

RCD: què és i com funciona

Els dispositius de corrent residual (RCD) es troben entre els UDT de protecció més demandats que operen en un entorn domèstic. El RCD funciona com a protector d'una persona contra les descàrregues elèctriques i com a mecanisme preventiu per evitar l'encesa accidental dels cables de cablejat i dels cables d'endoll dels aparells elèctrics.

Dispositiu de corrent residual Schnieder Electric

Dispositiu de corrent residual Schnieder Electric

La idea funcional del dispositiu considerat es basa en les lleis de l’enginyeria elèctrica, postulant la igualtat dels corrents entrants i sortints en circuits elèctrics tancats amb càrregues actives.

Això significa que el corrent que circula pel cable de fase ha de ser igual al corrent que circula pel cable neutre, per als circuits de corrent monofàsics amb cablejat de dos cables i que el corrent del cable neutre ha de ser igual a la suma dels corrents que flueixen en les fases per a un circuit de quatre fils trifàsic.

Quan es troba en un circuit d’aquest tipus, a causa del contacte accidental d’una persona amb les parts no aïllades dels elements conductors del circuit o quan la part nua del cablejat (a causa d’un dany) entra en contacte amb altres objectes conductors que formen un nou circuit elèctric, es produeix l’anomenada fuga de corrent: es viola la igualtat dels corrents entrants i sortints. ...

Aquesta infracció es pot registrar i utilitzar com a ordre per desconnectar tot el circuit elèctric. En aquest procés, es va dissenyar el RCD. I el corrent de "fuita" en el marc de l'enginyeria elèctrica es va començar a anomenar corrent diferencial.

RCD al diagrama de cablejat de potència i terra

RCD al diagrama de cablejat de potència i terra

El RCD pot registrar corrents de "fuites" molt petites i actuar com un mecanisme de disjonctor. Purament teòricament, el principi de funcionament del RCD té aquest aspecte (on jodins - corrent d'entrada del cable neutre, Ifora - corrent de sortida del cable de fase):

  • Jodins = Jofora (equilibri del sistema sense molèsties, RCD en estat d'espera);
  • Jodins > Jofora (l’equilibri del sistema es pertorba, el RCD registra l’aparició d’un corrent diferencial i apaga la xarxa de subministrament).

RCD definitivament protegirà

Quan s’instal·la un RCD a la xarxa d’alimentació, això significa que es proporciona protecció contra:

  • enganxant el cable de fase al cos de l’aparell. En un gran nombre de casos, es tracta d’elements calefactors de rentadores, escalfadors d’aigua i escalfadors. A més, només es pot produir una avaria quan l'element tèrmic s'escalfa sota la influència del corrent;
  • un cablejat inadequat, quan els electricistes sense escrúpols van arreglar la "torsió" dels cables al guix sense utilitzar una caixa posterior. Si la paret està mullada, aquest corrent filtrarà un corrent diferencial a la paret i el RCD desactivarà la línia tot el temps fins que el guix estigui completament sec o les connexions es reparin correctament;
RCD protegeix en casos de curtcircuit del cable de fase i cablejat incorrecte

RCD protegeix en casos de curtcircuit del cable de fase i cablejat incorrecte

  • una instal·lació incorrecta al quadre elèctric, quan els canvis aparentment petits però "útils" al circuit canvien la distribució de corrent i condueixen a la pèrdua d’alta eficiència del dispositiu. Això es discutirà amb més detall una mica més tard.

El RCD es pot activar per motius que no resulten sorprenents des de la primera inspecció del diagrama de connexió dels electrodomèstics. Si utilitzeu una estufa de gas amb encès elèctric de gas o una rentadora està connectada amb una mànega en una caixa metàl·lica a una aixeta d’aigua o quan els veïns han posat a terra el subministrament d’aigua o el sistema de calefacció, apareixerà de nou una fuga de corrent al circuit elèctric, a causa del qual funcionarà RCD. En aquests casos, es requereix una anàlisi d’enginyeria exhaustiva.

Condicions límit del RCD

Les regles tenen molt sovint excepcions. Aquest principi no ha passat per alt les qualitats universals del dispositiu de corrent residual en qüestió.

El RCD no reaccionarà quan una persona o animal tingui energia, però no hi haurà corrent de falla a terra. Aquest cas és possible quan es toquen simultàniament els conductors de fase i neutre, que es troben sota el control del RCD, o amb un aïllament complet amb el terra. La protecció RCD en aquests casos és completament absent. El RCD no pot distingir entre el corrent elèctric que travessa el cos humà o animal del corrent que flueix a l’element de càrrega. En aquests casos, la seguretat es pot proporcionar mitjançant mesures de protecció mecànica (aïllament complet, carcasses dielèctriques, etc.) o una desconnexió completa de l’aparell elèctric abans de la seva inspecció tècnica.

Dispositiu actual residual Legrand

Dispositiu actual residual Legrand

El RCD, completament dependent de la tensió de subministrament adequada per a l'objecte de xarxa, només funciona en condicions si la xarxa especificada està completament operativa. La situació pot arribar a ser perillosa quan el cable neutre trenca "per sobre" del RCD i el cable de fase continua enèrgic. Aleshores, al cablejat, el cable de fase pot convertir-se en un factor de descàrrega elèctrica i el RCD, a causa de la seva pròpia incapacitat, no podrà apagar la xarxa elèctrica.

El RCD pot "penjar-se" en estat d'espera si la barra de contacte principal està encallada al solenoide o quan falla el bobinatge secundari del dispositiu de control i no funciona en el moment adequat. Per comprovar l'estat de funcionament del RCD, hi ha un mecanisme de prova. Si realitzeu regularment una comprovació del dispositiu (i per a això només heu de prémer el botó "T" - prova), el risc de trencament del RCD tindrà una probabilitat mínima.

Aplicació i com connectar un RCD

La principal aplicació a l’entorn domèstic és l’ús d’un gran nombre de dispositius i equips connectats en grups elèctrics de banys, cuines i grups de presa de corrent. Això no vol dir que no tingui cap sentit utilitzar un RCD en una xarxa entrant comuna. Aquest esquema selectiu només està dictat per l'eficiència de la gestió i la conveniència de màrqueting, ja que els RCD per a corrents baixos són molt més barats al preu dels dispositius amb una potència més alta.

Esquema de connexió RCD

Esquema de connexió RCD

No obstant això, en alguns casos, si tenim en compte dormitoris, clubs, etc., serà més fiable utilitzar un RCD selectiu general a causa de l'ús massiu i simultani de gairebé tots els elements dels equips elèctrics. El tipus selectiu RCD es diferencia de l’habitual pel llarg temps de retard del corrent diferencial d’inici (és a dir, el temps de viatge) i és un dels dispositius més utilitzats. Quan s’activa un RCD local convencional en qualsevol circuit, el RCD selectiu general no apaga tot el cablejat alhora, sinó que permet deixar d’alimentar només un grup separat.

Per exemple, si es produeix una avaria de l’aïllament de l’equip en una discoteca i la caixa (per exemple, l’amplificador) està en contacte amb el cable de fase, llavors en el moment en què l’operador toca l’amplificador, s’activa l’RCD local i desconnecta només el grup d’equips d’amplificació i l’RCD general selectiu no apagarà tota l’alimentació, etc. grups com la il·luminació general, lavabos i cafeteries funcionaran com sempre.

El mecanisme per connectar un RCD a una xarxa operativa és similar al de connectar un interruptor automàtic amb l'única diferència que quan una màquina monofàsica requereix estrenyir dos terminals, llavors en un RCD: quatre.

Si, quan una persona toca una secció nua d’un cable o el cos de l’equip que està sota tensió de fase, l’electricitat s’apaga a l’instant, el RCD ha funcionat.

És millor confiar la feina de connexió del RCD a un especialista

És millor confiar la feina de connexió del RCD a un especialista

Important! En els sistemes de corrent altern, s’hauria de proporcionar protecció addicional mitjançant un RCD per a grups de sortida amb un corrent nominal de fins a 20A (rentadores, caldera, forns, etc.) i equips mòbils (portàtils) i eines elèctriques amb un corrent nominal de fins a 32A, que s’utilitzen a l’exterior.

Principis bàsics del mecanisme RCD i anàlisi comparativa d'anàlegs

Els processos físics que es produeixen en els mecanismes de funcionament de molts dispositius electromecànics o electrònics moderns poden ser completament incomprensibles per a nosaltres. No tothom té coneixements d’enginyeria i disciplines tècniques i, naturalment, no és capaç d’entendre i descriure la base física dels principis de funcionament d’un dispositiu concret. Però el principi d’ús (normes de funcionament), basat en elements de seguretat, permet aplicar els invents més complexos de la nostra vida quotidiana.

Article relacionat:

Llums de sostre LED per a la llar: l’essència d’una il·luminació harmònica

Criteris de selecció de lluminàries.Tipus d’aparells d’il·luminació aèria. Tipus i preus dels models incorporats. Revisió de llums d'aranya LED.

Cada dispositiu té un passaport tècnic, en el qual la finalitat i el principi de funcionament es descriuen sempre en un llenguatge fàcil d’entendre i, sempre que sigui necessari, s’hi prescriuen mesures d’instal·lació, connexió i funcionament correcte. En el nostre cas, s’ha intentat descriure el principi de funcionament d’un dispositiu de protecció de desconnexió (RCD) de la manera més accessible i donar al lector l’oportunitat de prendre decisions de manera independent a l’hora d’escollir un o altre dispositiu, si cal.

Principi de funcionament del RCD i característiques de disseny

Per complir la seva funció de protecció, el dispositiu consisteix en un transformador de corrent diferencial reduït a la mida, un relé magnetoelèctric de "seguiment" de control, un solenoide de control per al grup de contacte principal i elements de diagnòstic addicionals: el botó "Prova" i elements dels mecanismes d'accionament.

RCD consisteix en un transformador de corrent diferencial, un relé magnetoelèctric, un solenoide i un botó de prova

RCD consisteix en un transformador de corrent diferencial, un relé magnetoelèctric, un solenoide i un botó "Test"

El vessant físic de l’obra és el següent.

Quan s’activa l’RCD (prement el botó de tancament de contacte), el solenoide s’encén i subjecta la barra del grup de contacte de la mateixa manera que un electroimant. Ja que en el mateix moment entren en contacte els terminals del bobinatge del solenoide i els terminals dels cables de subministrament. Però al circuit de potència del solenoide s’instal·len contactes d’obertura de trànsit, que es controlen mitjançant un relé magnetoelèctric i el relé té la funció d’autodesconnectar el RCD.

El corrent d’entrada i sortida de la xarxa, que flueix pels corresponents bobinats del transformador, a causa de la CEM generada (força electromotriu), crea dos fluxos magnètics iguals, però oposats, al circuit magnètic (nucli).

A causa de la compensació completa dels fluxos magnètics, no es produeix cap CEM a la bobina secundària del nucli, que subministra el relé de control, i el relé es troba en un estat passiu.

En el moment en què una persona o un animal toca la part nua del cable de fase o la caixa de qualsevol electrodomèstic a la qual s’ha produït un desglossament de fase, un corrent diferencial addicional fluirà a través del bobinatge d’entrada del transformador.

La violació de la igualtat dels corrents entrants i sortints crea instantàniament un flux magnètic no compensat al nucli del transformador. I, com a conseqüència, l’aparició instantània de CEM al bobinatge secundari connectat al relé com a font d’energia.

Característiques de disseny del dispositiu de corrent residual

Característiques de disseny del dispositiu de corrent residual

Un cop rebut el relé, el relé activa i talla immediatament l’alimentació del solenoide (terminals de trànsit oberts), que manté els contactes principals en posició tancada.

Els contactes s’obren, el solenoide es desconnecta i allibera la vareta de molla del grup de contactes i s’interromp l’alimentació de la xarxa elèctrica. Com més sensible sigui el relé de control a valors petits del corrent diferencial, més eficaç serà la funció protectora del RCD.

Nota! Funcions de protecció com desconnectar la font d'alimentació en cas de curtcircuit i sobrecorrent no es proporcionen al RCD. A la pràctica, la instal·lació d’un RCD sol comportar l’ús conjunt d’un interruptor automàtic ("màquina"), dissenyat directament per a la possibilitat d’un curtcircuit i una sobrecàrrega de corrent.

El diagrama de connexió correcte per al RCD i la màquina. Errors d'instal·lació

Tots dos dispositius tenen el mateix disseny de muntatge per a la instal·lació en quadres de control per a la mesura i distribució d’electricitat. La tasca només es redueix a la connexió correcta a la xarxa i entre si:

  1. Opció bàsica: màquina central → mesurador → RCD.
  2. Preferit: màquina central → mesurador → tipus selectiu RCD → grup màquina → grup RCD.
Esquema de connexió correcte per a RCD i màquines

Esquema de connexió correcte per RCD i màquines

En aquest cas, es mostra la seqüència de connexió recomanada, però també cal tenir en compte la correcció del propi diagrama de connexió:

  • en cap cas, connecteu el cable neutre al terminal de terra després que surt del RCD. En aquest cas, són possibles les aparicions periòdiques d’un corrent de fuita diferencial, que condueix a falsos positius;
  • connexió de fase incompleta del RCD. Si el cable neutre de la xarxa de subministrament passa en trànsit més enllà del RCD, el corrent que sorgeix al cable neutre es percebrà com a diferencial, cosa que conduirà al funcionament constant del dispositiu;
  • no permeteu la connexió dels cables neutres dels endolls, que estan sota el control del RCD, amb el cable de terra (terminal). En aquest cas, fins i tot una presa de corrent que no estigui connectada al consumidor crearà un corrent diferencial;
  • amb l'ús grupal de RCD, no es permeten ponts de filferro neutres als terminals entrants. Això activarà tots els RCD al mateix temps.

Un consell útil! En connectar un quatre pols. aquells. RCD trifàsic en una xarxa similar, cal complir estrictament el marcatge de fase amb el marcatge terminals del dispositiu. En cas contrari, el mode de prova no serà objectiu.

En connectar un RCD, és impossible permetre la connexió dels cables neutres dels endolls al terminal de terra

En connectar el RCD, és impossible permetre la connexió dels cables neutres dels endolls al terminal de terra

RCD amb funcions ampliades

El mercat dels dispositius de corrent residual (residual current devices) és molt divers. Cal distingir entre diversos anàlegs que competeixen amb els RCD l’anomenat dispositiu automàtic diferencial, pertanyent a la classe d’interruptors controlats per corrent diferencial (RCBO).

Per respondre la pregunta de forma accessible: difavtomat, què és? - Cal recordar que la seva característica principal és la combinació de la funció principal d’un RCD i un interruptor automàtic. A més, la diferència entre un RCD i una màquina diferencial és que el mateix RCD necessita protecció contra curtcircuits a la xarxa i sobrecorrient (per descomptat, per a això, s’instal·la un interruptor automàtic en un parell) i el difavtomat és capaç de protegir-se.

Cal tenir en compte que els nous models RCBO han entrat al mercat: electrònics i amb font d'alimentació auxiliar. Es diferencien de les estructures electromecàniques per la presència d’una placa electrònica amb un amplificador de corrent diferencial, la qual cosa permet registrar fuites de l’ordre de 10 mA i funcionar fins i tot si el cable neutre de la xarxa entrant es trenca, quan el cable de fase continua energitzat. Un RCD o RCBO convencional no funcionarà en aquesta situació quan una persona entra en contacte amb una secció de fase oberta.

Una altra novetat en la línia de dispositius de corrent residual és l’anomenat dispositiu de protecció multifuncional. El que és UZM queda clar a partir de la familiarització amb el seu propòsit. Aquest dispositiu serveix per apagar completament l’equip quan els paràmetres de tensió a la xarxa superen els límits de funcionament (inferiors a 180V i superiors a 260V), així com per protegir l’equip operatiu de sobretensions que “cremen” els bobinats i els elements electrònics dels dispositius. Aquestes sobretensions poden ser causades per impulsos electromagnètics o curtcircuits de cables de fase a zero en una xarxa trifàsica.

Interruptor de corrent residual (RCBO)

Interruptor de corrent residual (RCBO)

RCD o màquina diferencial: com distingir i què triar

No hi ha cap algorisme inequívoc que permeti donar preferència a un o altre dispositiu. El motiu és la característica multivariant de l’elecció. Penseu en els principals factors que afecten l’elecció d’un RCD o RCBO.

És possible col·locar aquest o aquell dispositiu al tauler principal... A la pràctica, la mida global del RCD i del disjuntor és més gran que la mida total del difavtomat.

Quin és el propòsit de fer canvis al circuit elèctric... Si és necessari protegir els equips d’alta potència (estufa de cuina, caldera, rentadora, etc.) contra una possible "xoc" per corrent elèctric, és òptim un autòmat diferencial, que controle clarament el corrent de càrrega.

Si és necessari protegir-se de les descàrregues elèctriques d'un grup de preses o d'una línia d'il·luminació, en què es pot augmentar la potència amb el pas del temps, és recomanable utilitzar un RCD. El RCD té una gran reserva de potència i caldrà substituir el dispositiu automàtic diferencial per un altre de més potent a causa de la sobrecàrrega.

Quan s’utilitzen equips d’alta potència, és millor instal·lar un difavtomat

Quan s’utilitzen equips d’alta potència, és millor instal·lar un difavtomat

Avaluació qualitativa... La pràctica ha demostrat que els dispositius que combinen moltes funcions de diversos dispositius són sovint inferiors en qualitat als dispositius individuals. Això també s'aplica a un dispositiu multifuncional com un interruptor diferencial, que és inferior en qualitat i vida útil a un RCD i un interruptor automàtic.

Situació de desglossament... En el cas que un RCD o un interruptor automàtic deixi de funcionar, cal substituir un o altre dispositiu. Però quan l'autòmat diferencial no funciona, fins i tot a causa d'un error d'una funció, l'heu de substituir per una de nova. En aquest cas, els costos són molt més alts.

Estabilitat de la font d'alimentació... Si el RCD falla, n’hi ha prou amb instal·lar ponts entre l’interruptor i la xarxa d’alimentació (omiteu el RCD) i es restaura l’alimentació. Però si un difavtomat es descompon, necessitareu un difavtomat de recanvi o un interruptor de recanvi. Per tant, la ràpida i ràpida represa de la font d'alimentació pot ser qüestionable.

Un consell útil! Si és necessari seleccionar el dispositiu de corrent diferencial correcte (RCD o RCBO), cal utilitzar un enfocament d’enginyeria i una avaluació econòmica fins i tot quan un o un altre tipus de dispositiu ja estigui a la mà.

Interruptor automàtic de corrent diferencial TDM Electric

Interruptor de corrent diferencial TDM Electric

Quedava la qüestió de la diferència externa entre el RCD i el RCBO.

Etiquetatge de la part frontal del dispositiu. Exemple 1: "ABB 16A 30 mA": tenim un ABB RCD (fabricat per ABB) amb un corrent nominal de 16 amperes i un corrent diferencial inferior de 30 miliamperis. Exemple 2: "CHNT C16 0.03A": davant nostre tenim un difavtomat fabricant CHNT amb un corrent nominal de 16 amperes i una característica d'un interruptor tèrmic i electromagnètic de classe C amb un corrent diferencial de 30 miliamperis.

Esquema de cablejat especificat al costat del títol. Per als RCD, el diagrama mostra un transformador diferencial (bucle oval), un relé de control (quadrat) amb un bucle al contorn oval i un circuit de prova en forma de línia de punts. Per a un difavtomat, el circuit és molt similar a un circuit RCD, només hi ha figures addicionals en forma d'arc petit i una línia escalonada: són designacions que difereixen dels RCD, dels interruptors electromagnètics i tèrmics.

Aplicació i instal·lació de RCD: designacions en esquemes de cablejat

La majoria dels dispositius de control i gestió instal·lats a la xarxa d’alimentació tenen una petita llista de paràmetres necessaris per a la seva correcta selecció al circuit elèctric.

Esquema de cablejat en un apartament mitjançant màquines i discos compactes

Esquema de cablejat en un apartament mitjançant màquines i discos compactes

L'elecció del RCD es fa d'acord amb el corrent de càrrega nominal i el llindar per fixar el corrent de fuita diferencial. La pràctica recomana un valor no superior a 30 mA. La instal·lació d’un RCD en una xarxa elèctrica es realitza sobre la base d’una anàlisi d’enginyeria dels elements existents a la xarxa i de les possibilitats d’instal·lació. El circuit per connectar el RCD a la xarxa hauria de tenir en compte tots els possibles errors de commutació i excloure'ls. Només quan es connecta correctament al circuit d’alimentació, el RCD proporcionarà la màxima eficiència en l’activació dels mecanismes de protecció del dispositiu.

Paràmetres de selecció i esquema de connexió per a RCD sense connexió a terra

Conegut el principi de funcionament d’un RCD, amb una xarxa elèctrica estàndard de dos fils, representada només per cables de fase i neutres, i que no té un bucle de terra, és possible i necessari instal·lar un RCD d’acord amb els requisits de protecció. Els diagrames d’instal·lació i correcció del RCD es van discutir anteriorment.

La resposta a la pregunta de quin RCD posar a l’apartament és amb una calculadora a la mà. Cal resumir la potència dels equips i equips instal·lats a l’apartament i dividir l’import pel nombre 220. Així, en una aproximació aproximada, calculem el corrent nominal, segons el qual es farà l’elecció del RCD. Aquest càlcul es basa en la dependència matemàtica de la potència elèctrica de la tensió de xarxa (220V) i del corrent que es produeix quan s’alimenten els dispositius de càrrega:

M = U x I,

on М - potència, U - tensió, I - corrent.

Esquema per comprovar i provar un RCD mitjançant un multímetre

Esquema per comprovar i provar un RCD mitjançant un multímetre

Exemple: heu de seleccionar un RCD per protegir un grup d’aparells elèctrics d’una cuina. Aquesta línia conté els electrodomèstics següents:

  1. Elèctric forn 2000 watts
  2. Microones 1200 W.
  3. Robot de cuina 700 W.
  4. Nevera de 800 W.
  5. Electrodomèstics petits d'uns 600 W.

Resumim el consum d'energia: 2000 + 1200 + 700 + 800 = 5300 W. Calculem el corrent mitjançant la fórmula: I = M / U = 5300/220 = 24,09A. Trieu el RCD classificat més proper amb un valor gran: 25A.

Per al càlcul en profunditat dels corrents de les línies de distribució, cal conèixer els fonaments de l’enginyeria elèctrica superior.

A més del corrent de càrrega nominal i del llindar de sensibilitat del corrent diferencial, en alguns casos, a l’hora d’escollir un RCD, cal parar atenció a un criteri més: la categoria del corrent de fuita. En la majoria dels casos, això s’aplica a corrents alterns i d’impulsos a la xarxa.

Esquema de connexió de RCD i màquines amb l'exemple d'un comptador d'electricitat d'apartaments

Esquema de connexió de RCD i màquines amb l'exemple d'un apartament comptador d’electricitat

Categoria AC assumeix el funcionament d'un RCD en un entorn de corrent altern amb fuites diferencials. Aquesta categoria és la més comuna i es pot utilitzar en tot tipus de xarxes de corrent altern. En quins casos funciona el RCD: es va discutir més amunt.

Categoria A. té el llindar de sensibilitat més baix (uns 10 mA) per al corrent diferencial i és capaç de detectar un component separat de l’amplitud del corrent (l’anomenada mitja ona). Un RCD amb aquesta categoria de corrent de fuita reacciona no només a una configuració de corrent altern, sinó també a una de polsada. Aquests RCD s’estan convertint en una aplicació prioritària, ja que cada cop més electrodomèstics, especialment elements d’il·luminació, es transfereixen a fonts d’alimentació de corrent pulsat.

La principal tendència del mercat europeu és l’expansió del segment d’equips d’impulsos. Això, per descomptat, conduirà a un augment del nombre de corrents de pols utilitzats. Però com que els receptors de corrent actiu (totalment alternats) romandran en ús domèstic durant molt de temps, els RCD de la categoria AC ocuparan un espai força ampli a les prestatgeries del mercat.

Tornant a la qüestió de l’absència o presència d’un circuit de connexió a terra a la xarxa elèctrica, cal destacar que, fins i tot amb la presència de connexions a terra, és encara més necessari organitzar la protecció contra descàrregues elèctriques mitjançant la instal·lació d’un RCD a la xarxa.

Connexió de màquines 2P o 1P + N a un grup RCD

Connexió de màquines 2P o 1P + N a un grup RCD

Els principis bàsics del circuit per connectar un RCD a una xarxa monofàsica ja s'han comentat anteriorment. El diagrama de connexió d’un RCD amb connexió a terra no és diferent d’un circuit sense connexió a terra.

Un consell útil! Si la xarxa elèctrica té un bucle de terra, és necessari comprovar i assegurar el circuit correcte quan es connecta el RCD, quan no s’ha d’aparellar un sol fil neutre al cablejat amb un cable (terminal) del bucle de terra.

Designació gràfica del RCD al diagrama de la font d'alimentació

Les principals directives incloses a GOST 2.755-87 ESKD "Designacions gràfiques convencionals en esquemes elèctrics de connexions de commutació i contacte" i GOST 2.710-81 ESKD "Designacions alfanumèriques en circuits elèctrics" prescriuen designacions gràfiques i de lletres de dispositius com ara els RCD. Però no hi ha regulacions estrictes per a la diferent designació de dispositius de corrent diferencial.

Com ja sabem, tots els dispositius de corrent diferencial estan representats per un mecanisme de trencament i element de control: un transformador de corrent diferencial.Per tant, la designació d’un RCD al diagrama està representada per dues designacions gràfiques estàndard: un interruptor i un transformador que registra un corrent diferencial. Podeu veure la designació gràfica del RCD en diagrames d’una sola línia i altres dibuixos.

RCBO de Schnieder Electric a la centraleta

RCBO de Schnieder Electric a la centraleta

Esquema de connexió RCD trifàsic

Aquest tipus de dispositiu se sol anomenar dispositiu de quatre pols i l’especificitat de la seva connexió a una xarxa trifàsica és completament similar a la de connectar un RCD bipolar. Els terminals per connectar els cables de fase i el fil neutre estan indicats al cos del dispositiu. A més, s’adjunta un passaport al dispositiu, que presenta diagrames estàndard per connectar un RCD de quatre pols a una xarxa trifàsica.

De vegades, els diferents fabricants presenten diferències en la ubicació del terminal zero a la caixa del dispositiu (cap a la dreta o cap a l’esquerra), i la connexió dels cables de fase només requereix que coincideixi amb la designació d’entrada i sortida.

Els RCD trifàsics de quatre pols s’utilitzen per a grans corrents de fuita diferencials i el seu propòsit principal és només protegir el cablejat elèctric del foc. Per organitzar la protecció de les persones contra les descàrregues elèctriques, és necessari instal·lar un RCD monofàsic bipolar a cada grup d’equips amb una regulació de corrent de fuita igual o superior a 30 mA.

Difautomat en una xarxa elèctrica trifàsica

Difautomat en una xarxa elèctrica trifàsica

Gamma de models, fabricants i preus dels RCD

El segment de mercat dels productes UDT està representat per diverses empreses de marques estrangeres, així com per fabricants nacionals. Avui dia es dóna preferència a marques comercials d’Itàlia, Polònia, Alemanya i Espanya, ja que els seus productes han rebut la millor avaluació del consumidor en termes de qualitat, fiabilitat i relació qualitat-preu. El mercat existent de dispositius de corrent diferencial UDT us permet produir una àmplia selecció de certs tipus de dispositius, proporcionant una àmplia gamma de productes, tant en preu com en qualitat.

La taula mostra els productes dels fabricants d’UDT més habituals i mostra els preus de mercat que ofereixen:

nom del producte Marca comercial preu, fregar.
RCD IEK VD1-63 monofàsic 25A 30 mA IEK, Xina 442
RCD ABB monofàsic 25A 30 mA ABB, Itàlia 536
RCD ABB 40A 30 mA monofàsic ABB, Itàlia 740
RCD Legrand 403000 monofàsic 25A 30 mA Legrand, Polònia 1177
RCD Schneider 11450 monofàsic 25A 30 mA Schneider Electric, Espanya 1431
RCD IEK VD1-63 trifàsic 63A 100 mA IEK, Xina 1491
Interruptor automàtic IEK VA47-29 25A IEK, Xina 92
Legrand 404028 25A interruptor automàtic Legrand, Polònia 168
ABB S801C 25A interruptor unipolar ABB, Itàlia 441
RCBO IEK 34, trifàsic С25 300 mA IEK, Xina 1335

 

Com es pot veure a la taula comparativa, el preu d’un RCD 25A de 30 mA (el més demandat al mercat) depèn del fabricant. Així doncs, el preu de ABB 25A 30 mA UZO és superior al de les seves companyes xineses, però inferior al de fabricants com Legrand o Schneider Electric. Tenint en compte criteris com la qualitat i el cost, és preferible comprar un RCD de 25A 30 mA a ABB i es pot comprar l’interruptor necessari a la Xina o Legrand.

Un consell útil! Després d’haver pres la decisió d’instal·lar un RCD a una xarxa domèstica, però no tenir experiència en el cablejat de dispositius similars, utilitzeu els serveis d’un electricista qualificat.

Resumint aquesta excursió al món dels dispositius de corrent diferencial, en particular un dispositiu de corrent residual (RCD), ens centrarem en els punts importants considerats.

Gamma de interruptors automàtics i interruptors automàtics fabricats per ABB

Gamma de interruptors automàtics i interruptors automàtics fabricats per ABB

Un dels mitjans més eficaços per protegir humans i animals dels efectes nocius del corrent elèctric és la instal·lació de dispositius de corrent residual a la xarxa d’alimentació (RCD).

El RCD té la funció de respondre al corrent de fuita diferencial que apareix quan una persona entra en contacte amb la part nua del cablejat o el cas d'algun equip elèctric.Pot estar sota tensió de fase a causa de danys en l'aïllament del cable de fase i el seu contacte amb la caixa. A més, el RCD reacciona a les fuites de corrent en llocs on es danya l'aïllament del cablejat, quan això pot provocar escalfament i incendis.

No obstant això, el RCD no reacciona als fenòmens de curtcircuit del circuit de cablejat i a l'excés de potència del circuit actual. En aquest sentit, el dispositiu s’ha d’instal·lar en tàndem amb un interruptor automàtic (“automàtic”), que reaccioni davant d’un curtcircuit i una sobrecàrrega de potència.

El més important és seguir sempre les precaucions i normes de seguretat quan es treballa amb aparells i equips elèctrics. El més sovint possible, inspeccioneu visualment els elements de cablejat elèctric que porten corrent obert i els elements del pantògraf connectats.