O RCD (dispositivo de corrente residual) foi projetado para evitar efeitos perigosos da corrente elétrica em humanos e animais ao tocar em partes condutoras de corrente e outras partes de dispositivos e instalações elétricas energizadas. A próxima função importante do dispositivo é evitar incêndios quando surgem correntes de fuga para o solo. A ação de proteção se manifesta na desconexão da rede elétrica nas seguintes situações:
- curto-circuito na carcaça de um aparelho elétrico sob tensão através do corpo até o solo;
- contato de elementos condutores de corrente com partes não condutoras de corrente aterradas de instalações elétricas como resultado de danos no isolamento;
- mudança de condutores de terra (PE) e neutro (N) no circuito elétrico.
RCD também protege as redes contra picos de energia. Para fazer isso, uma resistência não linear é conectada ao neutro na entrada do dispositivo e à fase na saída. Uma corrente diferencial flui através dele quando a tensão sobe acima de 270 V, após o que o RCD desliga.
Os dispositivos de proteção diferem em tipos e princípios de operação. Um dos mais práticos é o RCD seletivo, que proporciona desconexão direcionada de grupos de cargas. Sua característica écaracterística de velocidade subestimada de operação (tipo S ou G). Ele é instalado mais próximo da fonte, possui uma corrente diferencial de disparo de 100 ou 300 mA e garante que o próximo RCD convencional a montante do consumidor irá desarmar primeiro.
Assim, a proteção moderna da rede elétrica é baseada na identificação de falhas e na desconexão de seções individuais de sistemas operando em modos normais.
Como funciona um RCD?
RCD também é chamado de disjuntor de corrente residual. O objetivo permanece o mesmo: desligar o circuito quando ocorre uma fuga de corrente. O elemento principal do dispositivo é um transformador toroidal com várias voltas de fios neutros e de fase conectados em direções opostas. O campo magnético resultante durante a operação normal do dispositivo permanece igual a zero. Vazamento para o solo perturba o equilíbrio, surge uma tensão no enrolamento secundário, ao atingir um determinado valor, o circuito elétrico é desligado usando os mecanismos de partida e atuador.
Um RCD precisa de um barramento de terra PE. Caso contrário, quando um potencial aparece no corpo do aparelho elétrico devido a um isolamento danificado, não há vazamento de corrente e, ao tocá-lo e peças metálicas aterradas (radiador de aquecimento, canos de água), você pode receber um choque elétrico perceptível. Neste caso, o dispositivo de proteção funcionará, mas será melhor se vier de vazamento no solo.
Para uma operação confiável do dispositivo de proteção, o aterramento deve ser feito. Ao trabalhar de acordo com este esquema, o RCD interromperá o circuito antes mesmotocando a caixa de metal do equipamento ou eletrodomésticos.
Tipos de RCDs
RCDs são classificados de acordo com suas funções:
- AC - resposta a uma corrente de fuga alternada que aparece repentinamente ou aumenta gradualmente.
- A - aciona adicionalmente uma corrente diferencial pulsante constante, que pode aparecer inesperadamente ou aumentar gradualmente.
- B - resposta a correntes de fuga pulsantes diretas e alternadas.
- S - RCD seletivo com retardo de tempo adicional para trip.
- G - semelhante ao S, mas com menos atraso.
Qual RCD escolher?
A corrente de ondulação em condições domésticas aparece em máquinas de lavar, dimmers de iluminação, TVs, computadores, ferramentas elétricas e outros aparelhos com fontes de alimentação comutadas. A ausência de transformadores de isolamento em dispositivos com controle de tiristores aumentou significativamente a probabilidade de vazamento de corrente pulsante contínua ou alternada. Portanto, se antes bastava definir o tipo AC, agora é necessário o tipo A ou B.
Onde instalar o RCD?
- Locais de acesso público em edifícios onde não há risco aumentado de choque elétrico.
- Em circuitos elétricos com possível risco de choque elétrico (ambientes com umidade excessiva, grupos de tomadas, eletrodomésticos, etc.).
- Na entrada principal para proteção contra perigo de incêndio. Normalmente, um RCD seletivo é instalado aqui.
- Em quadros de andares, em painéis de apartamentos, em casas individuais.
- Bsistemas radiais de alimentação: RCD seletivo geral e separados para ramais, com opção de parâmetros que garantem operação seletiva.
- Em estágios de proteção próximos, por exemplo, 10 e 30 mA, 30 e 40 mA, etc., a seletividade de corrente do RCD é improvável devido à alta velocidade de resposta. Para os valores indicados, é fornecido se você selecionar um RCD seletivo de 100mA para que ainda haja um atraso de tempo.
- Devido ao envelhecimento do isolamento, nem sempre há um aumento gradual das correntes de fuga.
- Com um aumento instantâneo na corrente de fuga devido à ruptura do isolamento, qualquer RCD convencional em série no circuito pode desarmar. Isso acontece devido ao excesso rápido e significativo das configurações de uma só vez em vários estágios de proteção.
Precisa usar RCDs seletivos
RCD seletivo desempenha sua função de proteção contra incêndio, se você usar modificações com retardo de tempo - S ou G. Eles estão sujeitos a requisitos maiores de resistência a curto-circuito, capacidade de comutação, resistência dinâmica e térmica, etc.
Geralmente, um RCD seletivo de proteção contra incêndio com alta corrente de fuga é instalado na entrada principal.
RCD não deve ser usado em circuitos que não devem ser desligados repentinamente, pois isso pode levar a situações de emergência (alarme de incêndio ou roubo, perigo para o pessoal, etc.).
Além dos RCDs, os disjuntores devem ter seletividade de corrente. Deve ser o primeirooperar mais próximo da área de sobrecarga ou curto-circuito. Neste caso, os disjuntores operam antes que a corrente de curto-circuito atinja o valor limite. Isso é necessário para evitar a sobrecarga das seções conectadas em série, pois a corrente passa pelos contatos de seus dispositivos de proteção.
Tipos de RCDs seletivos
Para um RCD seletivo, é importante fazer uma pausa para que o dispositivo do tipo geral localizado abaixo do diagrama funcione. Nesse caso, o dispositivo com desligamento retardado passa uma corrente de fuga por si mesmo e não funciona. O intervalo de atraso para os modelos pode variar. Para produtos marcados com S, é 0,15-0,5 s, por exemplo, RCD 63a 100mA é seletivo, com capacidade de ajustar o atraso. A escolha será melhor se forem instalados na entrada do cabo de alimentação do apartamento. Alguns modelos estrangeiros têm atrasos ainda maiores. Eles são projetados para desligar o circuito em caso de risco de incêndio. Quanto mais tempo a proteção estiver desativada, maior a probabilidade de incendiar o isolamento.
Ao marcar G, o dispositivo dispara dentro de 0,06-0,08 s. O dispositivo é rápido o suficiente para responder a problemas de rede. Deve ser instalado abaixo do RCD tipo S seletivo. Com proteção de dois estágios, pode ser instalado na entrada principal, pois a velocidade do RCD conectado abaixo ainda é maior.
Se houver vários grupos de carga na rede, um dispositivo de proteção separado é conectado na frente de cada um e um seletivo é conectado à entradaRCD de proteção contra incêndio. Então, se uma das linhas falhar, somente ela será desenergizada, e as demais permanecerão conectadas. Com um diagrama de fiação semelhante, é mais fácil detectar um mau funcionamento. Se um RCD convencional falhar ou não responder a problemas de circuito, um RCD seletivo (300 mA ou 100 mA) irá desarmar e desligar toda a rede.
Para garantir a seletividade, são necessárias as seguintes configurações do instrumento:
- defina o tempo de disparo do RCD seletivo, se houver tal possibilidade;
- defina os parâmetros de disparo necessários dependendo da magnitude da corrente de fuga.
As características de disparo dos RCDs seletivos devem ser pelo menos 3 vezes maiores que os demais. Somente neste caso o dispositivo terá garantia de funcionamento.
parâmetros RCD
Dois parâmetros de tempo RCD são definidos pelos padrões russos:
- tempo de interrupção - o intervalo desde o aparecimento da corrente de fuga de interrupção ∆i até o momento em que o arco é extinto;
- Tempo limite de desligamento para dispositivo tipo S - intervalo de tempo entre o início de ∆i e a abertura dos contatos.
O último parâmetro determina a seletividade do RCD. Seu valor limite é de 0,5 s. Nesse caso, deve-se levar em consideração que, para proteção de pessoas, a abertura deve ocorrer dentro de 10 a 30 ms, para evitar a ignição do isolamento - até 500 ms. O RCD tipo S seletivo é amplamente utilizado onde é necessário excluir alarmes falsos da influência de interferências ou picos de energia.
De acordo com a velocidade de desconexão da rede RCDsão separados da seguinte forma:
- uso geral - sem atraso;
- tipo G - 10-40ms;
- S tipo - 40-500ms.
Correntes de fuga sempre ocorrem em circuitos elétricos. Em suma, não devem exceder 1/3 do ∆i nominal do dispositivo. Acredita-se que para 1 A da carga haja 0,4 mA de corrente de fuga do consumidor e para 1 m do comprimento do fio de fase - 10 μA. O dispositivo de proteção é ajustado de acordo com a corrente de fuga natural total. Se isso não for feito, podem ocorrer falsos positivos frequentes. Neste caso, deve-se ter em mente que um dispositivo com ∆i=100 mA não protegerá mais uma pessoa de choque elétrico.
Ao projetar redes elétricas, você não pode especificar o tipo de RCD até que os especialistas o requeiram. Mas você precisa justificar sua escolha com antecedência. É importante que a corrente nominal do dispositivo seja maior que a corrente de carga esperada. Além disso, o RCD é instalado apenas em um par comum com um disjuntor. Você pode instalar uma máquina diferencial em vez de dois dispositivos. Vai custar menos, mas você deve escolher os parâmetros certos.
RCD protege em redes de dois fios onde não há condutor de proteção. Mas só funciona depois de tocar em um lugar perigoso.
Qual fogo RCD escolher?
RCD seletivo 63A, 300mA é normalmente instalado na entrada como proteção contra incêndio.
Muitos usam modelos genéricos convencionais com dispositivos de proteção de 30mA instalados em casa. Aqui, a função de seletividade "parcial" é executada devido à grande diferençacorrentes de operação. Isso economiza dinheiro na diferença de preço. Além disso, um RCD convencional oferece melhor segurança devido à resposta mais rápida ao capturar correntes de fuga. A diferença no comportamento dos dispositivos é que o dispositivo seletivo não desarmará primeiro com uma corrente diferencial igual ou superior a 300 mA. Tal situação já é extraordinária e não há dúvida de ir ao painel de controle, que pode estar localizado em um poste de rua. Com uma corrente tão grande, um RCD comum provavelmente funcionará se ocorrer um acidente na linha. Aqui e assim ficará claro onde procurar um mau funcionamento.
Assim, um RCD de incêndio pode ser instalado tanto seletivo quanto convencional.
Fabricantes de RCD
O Grupo Legrand é um fabricante de sistemas elétricos de construção de renome mundial. As posições de liderança são asseguradas pela mais alta cultura produtiva e grandes investimentos na criação de novos produtos elétricos. Para a Rússia, o grupo fornece toda a gama de equipamentos elétricos, desde tomadas e interruptores até os mais complexos sistemas de controle.
O RCD seletivo Legrand é do tipo eletrônico e eletromecânico (indicado no painel frontal). Dependendo da versão, é instalado na lateral ou abaixo dos disjuntores. Atraso de tempo ajustável (0-1, 3 s) e sensibilidade. Em combinação com metralhadoras, eles são usados como dispositivos de proteção básicos ou altamente sensíveis.
Os preços de RCD continuam altos, assim como outras marcas.
Pela ABB, os RCDs são mais amplamente representados pela série F 200 - de 16 A a 125 A. Para uma rede doméstica, RCD 63A, 100mA seletivo é suficiente. Para correntes de fuga para eletrodomésticos, geralmente é usado um dispositivo de 30 mA. Como proteção contra incêndio na entrada de uma casa particular, é usado um RCD seletivo ABB (63A, 300mA) de quatro pólos para uma rede trifásica, como um dos mais confiáveis. Não é inferior em qualidade aos produtos da marca Legrand. Para um apartamento com entrada monofásica, haverá um dispositivo bipolar. A foto abaixo mostra um RCD seletivo ABB 63A, 300mA.
A corrente máxima que o dispositivo pode suportar é de 3 a 10 kA (indicada no painel frontal). É de curto prazo, não funcionando atual. O RCD pode pausar até que a máquina desconecte o circuito.
A empresa é uma das líderes, mas os preços são muito altos. Os consumidores geralmente preferem os modelos abb porque a segurança é a coisa mais importante. O bloco diferencial ABB DDA200 AP-R tipo A e AC está disponível. Tem um atraso de disparo de 10ms, embora não seja um RCD seletivo ABB. Sua curva característica de disparo está localizada entre os RCDs seletivos e convencionais. O dispositivo aumentou a resistência a alarmes falsos em comparação com dispositivos de uso geral.
A porcentagem de rejeições para o RCD seletivo ABB, assim como para outros produtos, é de apenas 2%, pelo que praticamente não há problemas de operação. Os dispositivos eletromecânicos são muito mais confiáveis que os eletrônicos e têm vantagens em tudo, porexceção de preço. Os RCDs com atuador eletrônico já estão começando a aparecer, não inferiores em confiabilidade a um mecânico.
No mercado você encontra produtos que custam metade do preço, e a qualidade não é inferior à da ABB. A empresa também produz a série FH 200, que tem um preço um pouco mais baixo, mas perde significativamente em qualidade para os produtos F 200. Em particular, não possui contatos de fixação de condutores tão confiáveis que rapidamente começam a oscilar, o que afeta a qualidade dos trabalho.
Se você comprar um ABB RCD seletivo, então apenas em lojas especializadas, e não em lugares duvidosos. Uma falsificação é perigosa porque não é capaz de proteger uma pessoa adequadamente. Os equipamentos modulares, que também incluem RCDs, recebem grande atenção dos autoperfuradores devido ao alto custo.
O grupo nacional de empresas IEK produz cerca de 7.000 itens de produtos que atendem aos padrões internacionais e garantem a operação confiável das redes elétricas.
Os RCDs estão sujeitos a altas demandas. Por um lado, eles devem funcionar de forma confiável, protegendo as pessoas de choque elétrico e fiação do risco de ignição. Mas, ao mesmo tempo, dispositivos instalados em diferentes estágios de circuitos elétricos devem agir seletivamente, desligando seções individuais. Estas condições, assim como GOST 51326.1, correspondem ao RCD IEK seletivo tipo VD1 63S.
O grupo de produtos é representado por correntes nominais de 25-80A, e as correntes residuais são 100mA e 300mA. Os produtos são mais baratos que os de marcas famosas e são amplamenteusado como aparelho introdutório de combate a incêndio. Ao mesmo tempo, a seletividade da proteção é garantida por altas correntes de corte e atrasos de tempo para desconexão de circuitos.
Seleção de dispositivos de proteção
Quando a eletricidade é consumida de forma simples, uma corrente senoidal flui pelo circuito. O vazamento terá uma forma semelhante e dispositivos do tipo CA podem ser usados aqui.
Em eletrodomésticos modernos, os circuitos de controle de corte de fase são cada vez mais usados. Um dispositivo do tipo CA não responderá a eles e aqui é melhor usar um RCD do tipo A, que também responde a uma corrente senoidal. Os dispositivos podem ser usados em conjunto, por exemplo, o tipo AC é adequado para iluminação com lâmpadas incandescentes e o tipo A é adequado para tomadas às quais podem ser conectados dispositivos com regulação de pulso. com controle de brilho por corte de fase, você também terá que substituir o dispositivo do tipo AC por A. Caso contrário, não funcionará.
Para separar a operação pelos níveis dos circuitos elétricos, é necessário utilizar dispositivos seletivos. O tipo S é instalado na entrada principal, G no segundo nível e, em seguida, dispositivos instantâneos.
O RCD é selecionado um degrau acima na corrente nominal do que o disjuntor conectado em conjunto com ele, que pode operar por um longo tempo quando a carga é excedida. Se houver uma máquina de 50 A na entrada, um RCD 63A seletivo será adequado.
De acordo com os requisitos das normas, os valores de tensão nominalsão indicados nos painéis frontais dos instrumentos, etambém corrente contínua e de interrupção ∆i. Se houver uma designação de uma senóide, este é o tipo AC. A presença de dois semiciclos positivos abaixo dele significa tipo A. RCDs seletivos são indicados pelas letras S e G. A corrente nominal de curto-circuito é indicada na caixa. O dispositivo deve suportar seu aumento ao máximo até que a máquina desligue. Normalmente a corrente não tem tempo para atingir o valor limite. O RCD desconecta o circuito com defeito antecipadamente, até que o condutor tenha aquecido e o isolamento não tenha inflamado.
Conclusão
Em redes elétricas domésticas, a seletividade de corrente e tempo é usada. Para isso, os dispositivos de proteção são instalados em série de acordo com um diagrama de árvore, onde um interruptor é comum. A base do princípio de operação é reduzir o tempo de fluxo de corrente através do corpo com contato direto ou indireto com os elementos das instalações elétricas sob tensão. O RCD seletivo é instalado na entrada e desempenha uma função de combate a incêndio.
