Finalidade do RCD: diagrama de conexão em uma rede elétrica doméstica, instalação

Os métodos modernos de proteger uma pessoa contra choques elétricos em uma rede elétrica doméstica incluem a instalação de um RCD. A correção de sua operação e a confiabilidade da proteção dependem de um dispositivo selecionado corretamente e da qualidade da instalação.

Para que é necessário o RCD?

Para entender o princípio de operação do RCD e os recursos de sua instalação, vários pontos-chave devem ser considerados.

Primeiro de tudo, você precisa entender que o uso de um grande número de aparelhos elétricos na vida cotidiana leva a um risco aumentado de uma pessoa cair sob a influência da eletricidade. Portanto, a formação de nós de proteção que protegem contra esse fator perigoso é uma necessidade em instalações residenciais modernas. O próprio dispositivo de desligamento de proteção é um elemento do sistema de proteção e, funcionalmente, tem vários propósitos:

• No caso de um curto-circuito na fiação, o RCD protege a sala do fogo.
• Quando um corpo humano é influenciado por uma corrente elétrica, um RCD corta a energia de toda a rede ou de um dispositivo específico para executar a proteção (o desligamento local ou geral depende da posição da instalação do RCD no sistema de fonte de alimentação).
• E também o RCD desconecta o circuito de alimentação quando há um aumento de corrente nesse circuito em uma certa quantidade, o que também é uma função de proteção.

Estruturalmente, um UZO é um dispositivo que possui uma função de desligamento de proteção, se assemelha a um disjuntor automaticamente, mas tem uma finalidade e função diferentes de uma inclusão de teste. A fixação do RCD é feita usando um conector padrão de trilho DIN.

O design do RCD pode ser bipolar - uma rede elétrica CA 220V bifásica padrão.

Esse dispositivo é adequado para instalação em salas de construção padrão (com fiação elétrica feita por um cabo de dois fios). Se o apartamento ou a casa estiver equipado com fiação com três fases (novos edifícios modernos, instalações industriais e semi-industriais), será utilizado um RCD com quatro pólos.

Um diagrama de sua conexão e características básicas do dispositivo são plotados no próprio dispositivo.

• Número de série do dispositivo, fabricante.
• A corrente máxima na qual o RCD opera por um longo tempo e executa suas funções. Esse valor é chamado de corrente nominal do dispositivo, é medido em amperes. Geralmente corresponde aos valores atuais padronizados de aparelhos elétricos. Designado no painel de instrumentos como Entrada.Este valor é definido devido à seção transversal do fio e ao projeto estrutural dos terminais de contato do RCD.

• Valores de corrente padronizados (6, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 A).

• Corrente de corte do RCD. O nome correto é a corrente diferencial de ruptura nominal. É medido em miliamperes. No caso do dispositivo está marcado - I∆n. O valor indicado do indicador de corrente de fuga aciona um mecanismo de proteção do RCD. A operação ocorre se todos os outros parâmetros não atingirem os valores de emergência e a instalação for concluída corretamente. O parâmetro da corrente de fuga é determinado por valores padrão.

• Corrente de vazamento padronizada (6, 10, 30, 100, 300, 500 mA)

• O valor da corrente diferencial nominal, que não leva ao desligamento de emergência do RCD, operando em condições normais. Corretamente denominada corrente diferencial nominal sem acionamento. Designado no alojamento - In0 e corresponde à metade do valor da corrente de corte do RCD. Este indicador cobre a faixa de valores da corrente de fuga, durante a aparência da qual ocorre uma operação de emergência do dispositivo. Por exemplo, para um dispositivo RCD com uma corrente de corte de 30 mA, o valor da corrente diferencial não desconectada será 15 mA e o RCD será desligado acidentalmente durante a formação de uma corrente de fuga na rede com um valor correspondente à faixa de 15 a 30 mA.
• O valor da tensão do RCD em operação é 220 ou 380 V.
• A carcaça também indica o valor mais alto da corrente de curto-circuito, no momento da formação da qual o RCD continuará funcionando em boas condições. Esse parâmetro é chamado de corrente condicional nominal de curto-circuito, denotada como Inc. Este valor atual possui valores padronizados.

• O valor padronizado calculado das correntes de curto-circuito é 3000, 4500, 6000, 10 mil A.

• Indicador do tempo nominal de desligamento do dispositivo. Este indicador é designado como Tn. O tempo que ele descreve é ​​o período desde o momento da formação da corrente de disparo diferencial no circuito até o momento em que ocorreu a extinção completa do arco elétrico nos contatos de potência do dispositivo RCD.

Além disso, o painel RCD exibe a faixa de temperatura do dispositivo, a numeração e a finalidade dos terminais, a designação do interruptor (ligado / desligado).

Exemplo de notação:

O princípio de operação do dispositivo

No caso de uma corrente de fuga na fiação da sala, uma diferença nos indicadores de corrente aparece nos terminais de saída e de entrada do RCD. Nesse ponto, o fusível de proteção do dispositivo compara o valor da corrente de vazamento com o valor nominal permitido e faz com que o dispositivo dispare se o valor permitido for excedido. Faça o chamado desligamento de emergência.

O tempo de desconexão do RCD é de 0,05 a 0,2 s. Em nenhum caso deve ser superior a 0,3s. Um tempo de desligamento mais longo leva a graves conseqüências da influência da corrente elétrica no corpo humano.

Um exemplo gráfico da operação de um RCD durante a formação de uma corrente de fuga em uma rede. A corrente na saída do RCD é maior em magnitude do que a corrente na entrada. A balança é perturbada, como resultado do qual o contato é aberto.

Deve-se lembrar que o RCD responde apenas à ocorrência de correntes de fuga na seção do circuito localizada após o RCD. Se ocorrer um vazamento no local antes do RCD, ele não cumprirá sua função.

Um exemplo das ações do dispositivo no caso de um vazamento no circuito chegando ao RCD. Nesse caso, o saldo atual na entrada e na saída do dispositivo não é violado, o dispositivo não funciona:

O principal elemento estrutural do RCD é fabricado na forma de um transformador de corrente 1. O transformador de corrente é fabricado em um núcleo ferromagnético toroidal. O transformador de corrente possui três enrolamentos. Dois desses enrolamentos têm uma direção diferente.Um é alimentado pelo fio de fase L3 e o outro pelo zero N. O terceiro enrolamento 2 é um enrolamento de controle. A corrente I1 passa pelo enrolamento de fase e a corrente I2 passa pela corrente zero (para e do equipamento elétrico, respectivamente). A bobina da bobina de controle no modo de operação normal é sem tensão induzida.

No modo de operação normal, a corrente que flui nos dois enrolamentos principais é direcionada de maneira oposta, mas a mesma em magnitude. Neste momento, dois fluxos magnéticos aparecem no núcleo do transformador, que têm a direção oposta e, portanto, são compensados. O fluxo magnético total (completo) a qualquer momento é igual a zero (± 1 + ± 2 = 0).

No momento em que uma pessoa toca em um condutor ativo, uma corrente diferente em magnitude da corrente que flui através do condutor neutro fluirá no condutor de fase. O balanço de corrente e o balanço de campos magnéticos no transformador de corrente do RCD são perturbados. A corrente que flui através do fio da fase é maior, uma vez que a corrente de fuga I é adicionada à corrente nominal I1. Para um transformador, essa corrente diferencial é diferente da corrente nominal. Se o equilíbrio dos fluxos magnéticos no transformador for violado, o fluxo magnético total adquire um valor diferente de zero (F1 + Ф2 ≠ 0). De acordo com as leis físicas, esse fluxo magnético cria uma corrente elétrica no condutor do enrolamento de controle 2 do transformador de corrente UZO 1. A corrente, tendo atingido o valor necessário para a operação do relé de disparo 2, desconecta o mecanismo de contato do UZO. Como resultado, o dispositivo elétrico localizado depois que o RCD é desenergizado. E também todo o circuito elétrico que fornece energia ao consumidor permanece sem tensão. Uma pessoa que toca em qualquer parte desse circuito é salva da ação da corrente elétrica devido à operação dos RCDs.

Como pegar

O primeiro parâmetro pelo qual o RCD é selecionado é o tipo de fiação na sala em que o dispositivo será instalado. Para salas com tensão de fiação bifásica de 220 V, é adequado um RCD com dois pólos. No caso de fiação trifásica (apartamentos modernos, instalações semi-industriais e industriais), um dispositivo de quatro pólos deve ser instalado.

Para instalar o circuito correto de dispositivos de proteção, você precisará de vários dispositivos de proteção de vários tamanhos. A diferença estará no local da instalação e no tipo de circuito a ser protegido.

A seleção dos RCDs deve ser realizada levando em consideração certos parâmetros elétricos na rede elétrica doméstica, a saber:

• A corrente de corte do RCD deve ser maior que a maior corrente consumida na sala (apartamento) em 25%. A magnitude da corrente máxima pode ser encontrada nas estruturas de serviço público que atendem às instalações (escritório de habitação, serviço de energia).
• A corrente nominal do RCD, deve ser escolhida com uma margem em relação à corrente nominal do disjuntor da máquina que protege a seção do circuito. Por exemplo, se o disjuntor foi projetado para uma corrente de 10 A, o RCD deve ser selecionado com uma corrente de 16A. Deve-se ter em mente que o RCD protege exclusivamente contra vazamentos, e não contra sobrecarga e curto-circuito. Para isso, um requisito obrigatório é a instalação de um disjuntor em uma seção de circuito junto com um RCD.
• Corrente diferencial RCD. O valor da corrente de vazamento, no momento em que o dispositivo executará um desligamento de emergência. Em instalações domésticas, para garantir a proteção de vários consumidores (grupo de tomadas, grupo de equipamentos), é selecionado um RCD com configuração de corrente diferencial de 30 mA. A escolha de um dispositivo com uma configuração mais baixa é repleta de frequentes desligamentos falsos de RCDs (os vazamentos de corrente estão sempre presentes na rede de qualquer sala, mesmo durante a carga mínima). Para grupos ou consumidores individuais que estão em condições de alta umidade (chuveiro, lava-louças, máquina de lavar), um RCD deve ser instalado com um valor de corrente diferencial de 10 mA. As condições de operação em um ambiente úmido são consideradas particularmente perigosas do ponto de vista da segurança elétrica. Você não precisa instalar um único RCD em muitos grupos de consumidores. Para salas pequenas, é permitido instalar um RCD com uma corrente definida de 30 mA na blindagem de entrada da rede elétrica.Mas com essa instalação, durante uma operação de emergência, o RCD desligará a eletricidade em todo o apartamento. Será correto instalar um RCD para cada grupo de consumidores e um dispositivo de entrada com a corrente definida mais alta. (Os detalhes da disposição dos dispositivos de proteção são discutidos abaixo).
• E também o RCD é selecionado de acordo com o tipo de corrente diferencial. Para redes CA, são fabricados dispositivos com marcação (CA).

Diagrama de conexão RCD

O princípio de instalar um RCD em uma rede de fonte de alimentação de dois fios

Nas instalações do layout antigo, é usada a fiação de dois fios (fase / zero). O condutor de aterramento com este esquema está ausente. A ausência de um condutor de aterramento não pode afetar a operação efetiva de um RCD. Um RCD bipolar montado em uma sala com esse tipo de fiação funcionará corretamente.

A diferença entre instalar um RCD com e sem aterramento está apenas no princípio de desconectar o dispositivo. Em um circuito com aterramento, o dispositivo funcionará quando uma corrente de vazamento aparecer na rede e em um circuito sem aterramento, quando uma pessoa tocar o corpo do dispositivo exposto ao vazamento de corrente.

Um exemplo de instalação de um RCD em um apartamento com uma rede de energia bifásica monofásica (diagrama):

O esquema especificado também é adequado para um grupo de consumidores. Por exemplo, para equipamentos elétricos de cozinha e iluminação. Nesse caso, após a introdução do disjuntor, é instalado um RCD, que protege a seção do circuito e os aparelhos elétricos localizados depois dele.

Para uma rede elétrica de dois fios de um apartamento com várias salas, é preferível instalar um RCD de entrada após o disjuntor de abertura e, a partir do RCD de entrada, ramificar a fiação para todos os grupos de consumidores necessários, levando em consideração sua capacidade e local de instalação. Nesse caso, um RCD com uma configuração de corrente diferencial menor do que o RCD de entrada é definido para cada grupo de consumidores. Cada grupo RCD é equipado com um disjuntor sem falha, isto é necessário para proteger contra curto-circuito e sobrecarga da rede elétrica e do próprio RCD.

Um exemplo do diagrama de fiação elétrica de um edifício residencial de várias salas, protegido por disjuntores de corrente residual, é mostrado na figura:

Outra vantagem da instalação de um RCD introdutório é seu objetivo de proteção contra incêndio. Esse dispositivo controla a presença dos valores máximos possíveis da corrente de fuga em todas as seções do circuito elétrico.

O custo da instalação de um sistema de proteção de vários níveis é superior ao de um sistema com um RCD. A vantagem indubitável de um sistema de vários níveis é a autonomia de cada seção protegida do circuito.

Para uma compreensão objetiva do processo de conexão correta de um RCD em um circuito elétrico de dois fios, é exibido um vídeo.

Este vídeo foi encontrado no recurso online do YouTube, é usado apenas para fins educacionais e não é um anúncio.

Vídeo: diagrama de instalação do RCD

Diagrama de conexão RCD em um circuito elétrico de três fios (trifásico)

Esse esquema é o mais comum. Ele usa um RCD de quatro polos, e o próprio princípio é preservado, como em um circuito bifásico usando um RCD de dois polos.

Quatro fios de entrada, três dos quais fase (A, B, C) e neutro (neutro), são conectados aos terminais de entrada do RCD, de acordo com a marcação do terminal (L1, L2, L3, N) aplicada ao dispositivo.

Um esquema semelhante para a conexão correta dos fios ao dispositivo está localizado no passaporte do RCD ou é aplicado diretamente ao corpo do produto.

A localização do terminal zero pode ser diferente nos RCDs de diferentes fabricantes. É importante observar a conexão correta na entrada e saída do dispositivo, a operação correta do RCD depende disso. De resto, a ordem de conexão das fases não afeta a operação do RCD.

É importante lembrar que as correntes operacionais nominais dos RCDs trifásicos são relativamente grandes. Tais dispositivos têm mais propósitos de proteção contra incêndio, e RCDs separados com uma classificação mais baixa para cada seção do circuito são usados ​​para proteger uma pessoa contra choque elétrico.

Para uma compreensão objetiva do diagrama de conexão do RCD em um circuito trifásico, é fornecido um diagrama - um exemplo.

Pode ser visto no diagrama que o circuito elétrico ramificado após a introdução do RCD de quatro pólos é semelhante ao circuito de dois fios para conectar o RCD. Como no exemplo anterior, cada seção do circuito é protegida por um dispositivo RCD contra correntes de fuga e por um disjuntor contra correntes de curto-circuito e sobrecarga na rede. Nesse caso, são utilizados disjuntores unipolares. Somente um fio de fase é conectado através deles. O fio neutro se aproxima do terminal RCD, ignorando o disjuntor. Não é necessário conectar os condutores zero a um nó comum depois de sair do RCD, isso levará a falsos positivos dos dispositivos.

O RCD de entrada, neste caso, possui uma corrente nominal de trabalho de 32 A, e os RCDs em seções individuais possuem classificações de 10 - 12 A e configurações de corrente diferenciais de 10 - 30 mA.

Erros durante a instalação e conexão do RCD

Erros típicos ao conectar dispositivos de proteção RCD:

• Conforme indicado acima, a conexão dos zero condutores a um nó comum depois que eles saem do RCD. Isso faz com que o dispositivo não funcione corretamente. Para verificar a montagem correta do circuito, é necessário conectar um dispositivo elétrico à tomada (cujo circuito protege o RCD) e monitorar o funcionamento do RCD. Se não bater, a instalação será concluída corretamente.
• O erro é conectar os condutores neutro e terra. Nesse caso, o RCD não poderá responder à diferença de correntes no condutor neutro. Esse projeto de circuito é repleto de interrupções freqüentes de energia e o perigo de ser energizado com um loop de aterramento inoperante.
• A conexão ao fio neutro do RCD dos condutores de aterramento dos soquetes também é um erro. Tais ações estão repletas de perigo de exposição ao estresse. E também este circuito pode causar um curto-circuito.

Para maior clareza, é apresentado um vídeo sobre o tópico de erros típicos na auto-instalação de RCDs.

Este vídeo foi encontrado no recurso online do YouTube, é usado apenas para fins educacionais e não é um anúncio.

Vídeo: erros ao conectar um dispositivo de proteção

Sem dúvida, a segurança humana é uma prioridade na operação de qualquer equipamento, especialmente elétrico. A implementação de circuitos seguros de fornecimento de energia é frequentemente uma tarefa esmagadora para uma pessoa não qualificada. Se a decisão de instalar os elementos de proteção da rede elétrica for tomada, mas ainda houver dúvidas, é melhor entrar em contato com os profissionais. De fato, a operação correta e segura de qualquer equipamento elétrico depende diretamente da qualidade da instalação.